先进制造技术

本发明提供了一种斜切型隧道入口缓冲结构的设计优化方法，设置斜切型缓冲结构后，初始压缩波的波前厚度显著加大，从而延长了压缩波的上升时间，降低了初始压缩波的压力梯度，减缓隧道出口处的微气压波，可以有效缓解隧道内、外的气动效应，斜切型缓冲结构的设计优化方法，具体有以下步骤：一、计算模型；二、基于气动声学求解隧道气动效应；三、缓冲结构优化。本发明可推广应用在高速铁路建设领域，对隧道入口处进行改造优化，结构设计科学合理，设计优化准确易操作。

通常，当高速列车进入隧道时，车头压缩隧道内空气形成压缩波。这种压缩波以声速沿隧道传播，并以微压波的形式通过隧道出口向外发射。由于微压波导致对周边私人住宅的脉冲噪声和低频振动，在设计高速铁路隧道入口时减小气动效应是非常重要的。

针对高速铁路隧道气动效应，通常在隧道入口设置缓冲结构，其中喇叭型缓冲结构的缓冲效果最好。但喇叭型缓冲结构浇筑施工时，模板需要按一定的曲线或角度展开，施工难度较大，质量难以控制，费工、不便制作，为了方便施工，节约造价，可优化设计成斜切型隧道入口。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

 1、本发明缓冲结构设计简单科学，造价成本低，便于施工，外型美观，该设计优化方法科学严谨，具有明确的指导意义。

 2、本发明设计的斜切型缓冲结构由于斜切型缓冲结构的横断面积逐渐变化，未发生突变，列车与缓冲结构之间的有效接触面积是逐渐变化的，因此气动压力变化曲线比较光滑，避免了压力曲线的阶梯型突变。设置了斜切型缓冲结构后，初始压缩波的波前厚度显著加大，从而延长了压缩波的上升时间，降低了初始压缩波的压力梯度，减缓隧道出口处的微气压波，可以有效缓解隧道内、外的气动效应。