前言

高速列车气动外形优化设计是轨道车辆节能降耗和运行品质提升的重要研究方向之一，也是目前交通行业的研究热点。我国国土面积大，覆盖高温、高湿、高海拔等多种地理环境条件，高速列车运行时面临着更为复杂的气动效应问题，这就需要从减阻、气压波、结构疲劳等多个方面提升高速列车设计水平和运行品质。

本书内容主要依托于高速列车综合节能关键技术与集成应用示范（“十二五”科技支撑项目）、基于“重量-阻力-动力”多目标均衡的综合节能技术研究（“十三五”先进轨道交通专项）、动车组客室气密性能变化规律研究（铁路总公司重大课题）、不同速度等级下隧道气动载荷谱以及车线隧空气动力学合理匹配关系（铁路总公司重大课题）和国家自然科学基金（51605397）、四川省科技计划（2019YJ0227）等科技研究项目。本书从高速列车气动外形设计原理、气动外形系统减阻优化、新头型多学科优化设计、表面改形减阻技术、风洞试验技术、典型线路气动载荷六个方面，阐述了高速列车新头型设计及综合气动效应研究内容，全面、系统地概述了新头型及气动外形设计流程、高速列车综合气动效应相关理论以及相应的分析方法。本书总结了高速列车气动外形优化设计领域中的理论研究、计算机仿真分析、多学科优化设计和实车试验验证方面的部分研究成果，还介绍了近年来国内外关注度较高的表面改形减阻技术等。

本书建立了从理论基础到工程设计方法，再到最终工程设计的设计理念，便于读者轻松掌握高速列车新头型设计及系统减阻技术问题的研究方法。本书可以作为相关科研院所研究人员、高校师生等学习高速列车空气动力学的入门教程或参考书。

本书全面介绍了高速列车气动外形优化设计相关的基础知识、软件操作方法和仿真试验应用实例。全书共7章，第1章主要介绍列车空气动力学基本理论，第2章主要介绍基于FLUENT和STAR-CCM+的列车空气动力学数值仿真技术，第3章主要介绍列车气动外形减阻设计，第4章主要介绍列车头型多学科优化设计，第5章主要介绍表面改形减阻技术，第6章主要介绍风洞试验验证技术，第7章主要介绍实车试验验证技术。

本书主要由李明、李田、刘斌、司志强等编写，参与编写的还有孔繁冰、于淼、邵蓉、辛利平、解雪林、李腊、何玉平、余婷、杨素君、何智慧、王艳、张勇义、唐晨、魏红苹、万兴、蒲志琴、文生玲等。感谢梁习锋、杨国伟、张继业、郭迪龙、梅元贵、陈宝、张俊龙等人在本书编写中给予的指导和帮助。由于编者水平有限，书中难免有不妥、疏漏之处，欢迎广大读者对本书提出批评和建议，以便做进一步修改和补充。

编者