突变风作用下列车通过路堤时,高速列车车体周围的流场会较平地发生较大变化,此时列车要比平地运行时更容易发生脱轨事故。自然条件下的风速是随时间推移产生变化,呈现出波动状态,会产生速度极大值与极小值,列车在路堤运行时,路堤会对周围流场进行压缩,使得突变风在列车周围产生的流场更为复杂。二者共同作用下,列车周围的气动特性就会随之发生改变。本文建立了突变风环境下高速列车在路堤运行的三维仿真模型。首先,对列车在稳态横风作用下路堤和列车周围流场进行了研究,分析了列车车身的压力分布。探讨了横风作用下列车在不同类型、高度、路堤倾角和列车在复线路堤上风线及下风线运行时其气动性能受到的影响,分析了主要影响因素。最终,对列车不同类型的路堤运行下施加了突变风载荷,并基于UFD对突变风的随机函数进行了模拟,研究了列车在突变风作用下气动载荷随时间变化的趋势。针对列车气动性能受到主要影响因素,开展了突变风作用下对列车气动性能的影响。结果表明,当路堤高度在0-15m高度变化区间内,头车侧滚力增长幅度明显,头车的侧向力较平地运行时的侧向力增加了 53.4%。而头车的侧滚力距增幅为22.1%,中间车和尾车气动参数变化较小。当路堤高度不变路堤倾角增大时,列车的气动力矩逐渐增大,倾角在40°之后力矩变化十分明显,气动性能恶劣。对于列车在复线路堤运行时,头车侧向力随列车速度上升而增加,上风线最大增幅为42%,下风线最大增幅为37%。总体来看,上风线气动参数要明显大于下风线,且随着速度上升二者差值变化不大。当列车受到突变风作用时,列车头车对突变风中速度的变化最为敏感,各气动参数变化趋势是列车三个部分中最为明显的。当列车速度为350km/h,列车在4.9m高的单线路堤受到稳态风下的气动升力是突变风时气动升力平均值的60.2%,说明了突变风对列车在路堤运行时的气动升力有加强的效果。4.9 m高单线路堤受到稳态风作用的列车侧向力是受到突变风作用的85.3%。6.9m高的单线路堤受到稳态风时的侧向力是突变风的70.7%,可以看出随着路堤高度增大,突变风侧向力平均值和稳态风侧向力之间的差距越来越大。6.9 m高单线路堤在稳态风时的平均侧滚力矩为突变风时的281.1%,4.9 m高单线路堤在稳态风中侧滚力矩为突变风中平均值的53.9%,明线中稳态风侧滚力矩为突变风平均值的89.3%。