高速铁路飞砟和冰雪飞溅是高速铁路列车动力和列车风空气动力共同作用下产生的破坏性现象，影响高速铁路运营安全。本书基于铁道工程学科理论，研究了列车动力、空气动力多场共同作用下的飞砟和冰雪飞溅机理、影响因素和防治措施；分析了散体动力与空气动力协同作用下飞砟机理；开展了有砟道床空气动力学和动力特性测试，包括风洞试验与现场试验；论述了应用随机过程理论及可靠度分析方法，以及飞砟和冰雪飞溅风险概率和影响因素；提出了飞砟和冰雪防治方法与措施，对指导高速铁路运营与维修具有重要意义。 本书适合铁路科研人员和工程技术人员参考。

第1章 高速铁路飞砟
1.1 概述
1.2 飞砟影响因素
1.2.1 列车速度
1.2.2 列车结构
1.2.3 道床振动
1.2.4 道砟材质与级配
1.2.5 道床结构
1.2.6 特殊运行条件
1.3 国内外研究现状
1.3.1 国外研究
1.3.2 国内研究
小结
第2章 基于空气动力学飞砟机理研究
2.1 单体道砟颗粒气动力学特性
2.1.1 道砟颗粒风洞试验研究
2.1.2 道砟颗粒CFD仿真研究
2.2 道床结构气动力学特性
2.2.1 道床结构风洞试验研究
2.2.2 道床结构CFD仿真研究
2.3 列车-道床气动力学特性
2.3.1 现场试验研究
2.3.2 列车-道床CFD仿真研究
小结
第3章 飞砟可靠度分析
3.1 可靠度分析模型
3.1.1 飞砟风险半量化评估
3.1.2 颗粒旋转动力学评估模型
3.1.3 飞砟概率因子定量分析
3.1.4 应力-强度干涉飞砟可靠度模型
3.2 基于MonteCarlo飞砟可靠性分析
3.2.1 飞砟可靠度模型
3.2.2 飞砟可靠度计算
3.2.3 飞砟参数确定与分析
3.2.4 MonteCarlo分析
小结
第4章 基于列车结构防治飞砟
4.1 车头形状优化
4.1.1 基于流场特性结构选型
4.1.2 基于优化算法结构优化
4.2 转向架结构优化
4.2.1 转向架位置
4.2.2 转向架舱
4.2.3 转向架底罩与裙板
小结
第5章 基于道砟材质与道床断面防治飞砟
5.1 道砟物理特性
5.1.1 母岩密度
5.1.2 形状
5.1.3 级配
5.1.4 粗糙度
5.2 道床结构断面
5.2.1 道床厚度
5.2.2 道床顶面宽度
5.2.3 道床边坡坡度
5.2.4 道床砟肩
5.2.5 国内外高速铁路道床结构对比
5.2.6 基于道床结构的防飞砟措施
5.3 聚氨酯固化道床
5.3.1 防飞砟专用道砟胶性能测试
5.3.2 硬质道砟胶局部固化
5.4 防飞砟装置
小结
第6章 基于轨枕选型防治飞砟
6.1 空气动力学轨枕
6.1.1 结构与原理
6.1.2 空气动力学特性分析
6.2 阻力增强型轨枕
6.2.1 翼式轨枕
6.2.2 摩擦型轨枕
6.2.3 钢棒加强式轨枕
6.2.4 轨枕阻力增强挡板
小结
第7章 基于养护维修防治飞砟
7.1 巡检
7.1.1 国内外线路巡检现状
7.1.2 新兴线路巡检方式
7.2 养护维修防治飞砟
7.2.1 道床捣固与吹砟
7.2.2 道床清扫与除污
7.2.3 道床压实与整形
小结
第8章 严寒地区冰雪飞溅
8.1 概述
8.2 冰雪飞溅影响因素与危害
8.3 国内外研究现状
8.3.1 国外研究
8.3.2 国内研究
小结
第9章 冰雪飞溅机理研究
9.1 冰块一道床冲击试验
9.1.1 冰雪积聚现场试验
9.1.2 空气加农炮试验
9.2 冰雪飞溅机理数值分析
9.2.1 块体离散单元法
9.2.2 冰块一道床冲击模型
9.2.3 影响因素数值分析
小结
第10章 冰雪飞溅防护措施
10.1 车体除雪融冰
10.1.1 转向架除雪融冰
10.1.2 车轮和车轴区域除雪融冰
10.1.3 制动系统除雪融冰
10.1.4 列车结构设计优化
10.1.5 除冰作业
10.2 轨道除雪融冰
10.2.1 轨道除雪融冰
10.2.2 道岔除雪融冰
10.2.3 除雪机车
10.3 接触网除雪融冰
10.4 基础设施优化防护冰雪
10.5 国内外冬季铁路运维经验
10.5.1 天气预报与应对方案
10.5.2 应急运营与调度指挥
小结
第11章 总结与展望
11.1 总结
11.1.1 飞砟问题
11.1.2 冰雪飞溅
11.2 展望
参考文献