道砟垫有砟道床力学特性离散元分析

发布时间：2020-12-16 03:11

　　为分析铺设道砟垫对铁路有砟道床力学特性的影响,采用离散单元法和图像处理技术,构建道砟颗粒计算模型,采用"弹性杆"模拟道砟垫,建立高速铁路道砟垫有砟道床的离散元分析模型,依据现场测试结果验证了模型的正确性。对比分析了列车荷载作用下普通有砟道床和道砟垫有砟道床的动态响应。结果表明:铺设道砟垫可以从整体上降低有砟道床的振动水平,使道砟颗粒振动加速度的平均值降低9.40%;铺设道砟垫可以减少道床中强力键的个数,提高道床中较小接触力出现的概率,使道砟颗粒的平均法向接触力降低21.7%,平均切向力降低24.4%;道砟垫可以显著增加道砟颗粒与下部基础的接触点数,增大接触面积,减小接触力;道砟垫有助于降低道床刚度,增大有砟轨道弹性。 

【文章来源】：振动与冲击. 2020年19期 北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

道砟颗粒离散元模型

相对于道砟和混凝土轨枕而言,道砟垫是柔性材料,其受力后会发生明显的变形。因此在离散元分析中实现道砟垫受力变形的模拟尤为重要。本文用“弹性杆”模拟道砟垫,如图2所示,道砟垫由上下边界单元以及弹性杆组成。考虑到有砟轨道主要承受竖向荷载作用,故道砟垫模型仅考虑上下边界单元之间的竖向压缩,不考虑道砟垫的横向剪切变形。道砟上下边界单元之间的接触模型如图3所示,单元之间通过弹簧阻尼器建立连接,当道砟垫受到外力作用后组成道砟垫模型的“弹性杆”会发生变形从而实现道砟垫弹性行为的模拟。需要说明的是,本文对道砟垫的形式进行了简化,如欲分析某一具体形式道砟垫的影响时,还需要针对性的进行论述分析。图3 道砟垫边界单元接触模型

道砟垫边界单元接触模型

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：2919422