大型养路机械对有砟道床破碎及力学性能的影响研究
发布时间：2021-10-16 07:30
有砟道床作为一种散体结构,在高速列车动荷载作用下会出现一系列病害,如道砟粉化、磨耗、破碎、道砟陷槽、道床变形、流塌等,这将改变有砟轨道的几何形位,降低线路的平顺性,增大轮轨之间的动力作用,严重影响列车运行的平稳性、舒适性与安全性。大型养路机械能有效调整轨道几何形位,改善道床弹性,提高道床服役性能,然而,捣镐的冲击作用会引发道砟颗粒破碎,改变道床级配,降低道床均匀性及力学性能,因此,如何科学合理的利用大机进行养护维修作业是保证轨道结构高平顺性和高稳定性的关键。碎石道砟大小不一,形状万千,颗粒间的接触形式变化多样,在大型养路机械作用下的力学行为极其复杂,且大机作业参数种类繁多,致使目前有砟道床的大机养护维修工作多是基于经验进行安排,尚未形成科学的理论体系对大机作业进行有效的指导。本文基于离散元与多体动力学耦合算法,解决了传统离散单元法无法准确模拟道砟与轨枕相互作用的科学难题,通过理论分析、室内试验、数值仿真相结合的手段研究大机对有砟道床破碎及力学性能的宏细观影响规律。本文主要研究工作汇总如下:1.构建了可破碎道砟颗粒精细化模型及EDEM-ADAMS耦合模型利用激光扫描法对道砟颗粒外形进行三...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：165 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２大型动三轴试验示意图
ＩｎｄｒａｒａｔｎａＷ利用动三轴室内试验，研宄不同围压下道砟颗粒的破碎状况及道床脏污??演化规律，在此基础上提出脏污程度与道床力学性能的非线性特征，设计的大型??动三轴示意图如图１－２所示。Ｌａｃｋｅｎｂｙ［４］通过道炸集料三轴室内试验研究围压对颗??粒破碎以及沉降变形的影响，建议对新建有砟道床提出围压验收标准，以保证线??路的稳定性。Ｌｕ［５］通过道砟集料三轴数值仿真模拟试验，在考虑道砟破碎磨耗的基??础上研宄围压对集料沉降变形的影响规律。Ｊａｅｇｅｒ等人［６＇８］通过道砟三轴压碎室内??及数值仿真试验对颗粒破碎强度展开研宄，发现相对于压缩强度，以张拉强度表??征颗粒破碎更具合理性。殷志祥［９］在岩石颗粒边界塑性理论的基础上，提出道砟颗??粒边界面本构模型，预测低围压下道砟颗粒破碎后的级配演变特征，通过与室内??三轴试验结果对比，验证了级配预测本构模型的准确性及适用性。??一?Ｉ－?？?入料盖辦??＼Ｍｕｎ？?ｃｔｉａｎ＾ｔ?＼?Ｉ??／?］?＇???ＰＤｒ？ＭＭ＞ｐｒｗ＊ｕｒａ?／?／?＇?＼?＼??ｖＫｕｕｎｖｄｒａｎａｇ＊?—?Ｓａｍｐｔｏ?ｄｒａＫＭｆｉｅ?１?１?Ｖ?＇?１??Ｌ?９００ｍｎｉ?＼?Ｊ??－３００ｎｗｎ?？?底座板??图１－２大型动三轴试验示意图?图１－３洛杉矶磨耗仪??，?．．?Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｌｏｓ?Ａｎｇｅｌｅｓ?ａｂｒａｓｉｏｎ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｌａｒｇｅ?ｄｙｎａｍｉｃ?ｔｒｉａｘｉａｌ?ｔｅｓｔ??ｄｅｖｉｃｅ??Ｈｏｆｅｒ、Ｆｏｗｌｅｒ等人
??北京交通大学硕士学位论文???大偏差，提出破碎率指标来评估试验中道砟颗粒的破碎状况。徐旸通过洛杉矶??磨耗试验研宄集料宏细观几何特征对颗粒抗磨耗性能的影响规律，提出道砟选型??建议，洛杉矶磨耗仪如图１－３所示。??Ｙｉｎｇ、张徐等人［１４＿１６］通过道砟颗粒单轴压碎数值仿真模拟试验研宄加载位置??对道砟颗粒破碎过程以及破碎形式的影响规律，并利用Ｗｅｉｂｕｌｌ方法研究道砟颗粒??的静态压碎强度分布特征，单轴压碎数值仿真模型如图１＿４?（ａ）所示。严殷［１７］通??过道砟单轴压碎室内试验研宄颗粒等效强度随粒径的分布特征，单轴压碎室内试??验如图１－４?（ｂ）所示。Ｒａｊａｎ［１８］通过Ａ￡测试技术研宄道砟单轴压碎过程中颗粒的??破碎状况，建议将该技术应用到道床宏观沉降监测中，以控制运营过程中道床质??量状况。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同捣固阶段有砟道床阻力特性试验研究[J]. 王卫东,宋善义,颜海建,肖彬,王国术,曾志平. 中南大学学报(自然科学版). 2018(08)
[2]大型养护机械捣固作业效果评价指标及方法研究[J]. 杨飞,钟进军,尤明熙,尹峰. 铁道标准设计. 2018(12)
[3]基于离散元法的散体道床与基床表层耦合变形机理研究[J]. 高亮,殷浩,徐旸,杨国涛. 振动与冲击. 2018(07)
[4]高速铁路有砟道床大型养路机械作业机理及工艺的分析[J]. 刘磊. 科技创新导报. 2018(02)
[5]固体颗粒破碎的分维演化规律[J]. 徐永福. 工程地质学报. 2017(05)
[6]铁路道砟破碎特性的离散元分析[J]. 严颖,赵春发,李勇俊,季顺迎. 计算力学学报. 2017(05)
[7]考虑颗粒破碎引起级配演变的道砟边界面本构模型[J]. 殷志祥,高哲,张建成,孙逸飞,冯瑶,何慧荣. 岩土力学. 2017(09)
[8]基于激光扫描法的铁路道砟级配对道床动力特性影响的离散元研究[J]. 徐旸,高亮,蔡小培,侯博文,赵云哲. 振动与冲击. 2017(05)
[9]捣固与打磨复合作业质量评价方法[J]. 邱俊兴,许玉德,李海锋,沈坚锋. 兰州交通大学学报. 2017(01)
[10]碎石道床沉降的离散元分析[J]. 邵文杰,练松良,杨新文. 同济大学学报(自然科学版). 2017(02)
博士论文
[1]铁路有砟道床力学特性及劣化机理研究[D]. 徐旸.北京交通大学 2016
硕士论文
[1]高速铁路有砟道床大型养路机械作业机理及工艺研究[D]. 刘畅.北京交通大学 2016
[2]视觉测量关键技术研究及在铁路碎石道砟参数测量中的应用[D]. 陈宇.北京交通大学 2015
[3]铁路捣固车捣固装置液压系统压力脉动及其抑制方法研究[D]. 胡垠.中南大学 2014
[4]轨道动力稳定车主车架结构疲劳强度研究[D]. 谢耿昌.西南交通大学 2014
[5]WD320型动力稳定车电气控制系统改进的研究[D]. 刘永建.山东大学 2007
本文编号：3439417
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：165 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－２大型动三轴试验示意图
ＩｎｄｒａｒａｔｎａＷ利用动三轴室内试验，研宄不同围压下道砟颗粒的破碎状况及道床脏污??演化规律，在此基础上提出脏污程度与道床力学性能的非线性特征，设计的大型??动三轴示意图如图１－２所示。Ｌａｃｋｅｎｂｙ［４］通过道炸集料三轴室内试验研究围压对颗??粒破碎以及沉降变形的影响，建议对新建有砟道床提出围压验收标准，以保证线??路的稳定性。Ｌｕ［５］通过道砟集料三轴数值仿真模拟试验，在考虑道砟破碎磨耗的基??础上研宄围压对集料沉降变形的影响规律。Ｊａｅｇｅｒ等人［６＇８］通过道砟三轴压碎室内??及数值仿真试验对颗粒破碎强度展开研宄，发现相对于压缩强度，以张拉强度表??征颗粒破碎更具合理性。殷志祥［９］在岩石颗粒边界塑性理论的基础上，提出道砟颗??粒边界面本构模型，预测低围压下道砟颗粒破碎后的级配演变特征，通过与室内??三轴试验结果对比，验证了级配预测本构模型的准确性及适用性。??一?Ｉ－?？?入料盖辦??＼Ｍｕｎ？?ｃｔｉａｎ＾ｔ?＼?Ｉ??／?］?＇???ＰＤｒ？ＭＭ＞ｐｒｗ＊ｕｒａ?／?／?＇?＼?＼??ｖＫｕｕｎｖｄｒａｎａｇ＊?—?Ｓａｍｐｔｏ?ｄｒａＫＭｆｉｅ?１?１?Ｖ?＇?１??Ｌ?９００ｍｎｉ?＼?Ｊ??－３００ｎｗｎ?？?底座板??图１－２大型动三轴试验示意图?图１－３洛杉矶磨耗仪??，?．．?Ｆｉｇｕｒｅ?１－３?Ｌｏｓ?Ａｎｇｅｌｅｓ?ａｂｒａｓｉｏｎ??Ｆｉｇｕｒｅ?１－２?Ｌａｒｇｅ?ｄｙｎａｍｉｃ?ｔｒｉａｘｉａｌ?ｔｅｓｔ??ｄｅｖｉｃｅ??Ｈｏｆｅｒ、Ｆｏｗｌｅｒ等人
??北京交通大学硕士学位论文???大偏差，提出破碎率指标来评估试验中道砟颗粒的破碎状况。徐旸通过洛杉矶??磨耗试验研宄集料宏细观几何特征对颗粒抗磨耗性能的影响规律，提出道砟选型??建议，洛杉矶磨耗仪如图１－３所示。??Ｙｉｎｇ、张徐等人［１４＿１６］通过道砟颗粒单轴压碎数值仿真模拟试验研宄加载位置??对道砟颗粒破碎过程以及破碎形式的影响规律，并利用Ｗｅｉｂｕｌｌ方法研究道砟颗粒??的静态压碎强度分布特征，单轴压碎数值仿真模型如图１＿４?（ａ）所示。严殷［１７］通??过道砟单轴压碎室内试验研宄颗粒等效强度随粒径的分布特征，单轴压碎室内试??验如图１－４?（ｂ）所示。Ｒａｊａｎ［１８］通过Ａ￡测试技术研宄道砟单轴压碎过程中颗粒的??破碎状况，建议将该技术应用到道床宏观沉降监测中，以控制运营过程中道床质??量状况。??
【参考文献】：
期刊论文
[1]不同捣固阶段有砟道床阻力特性试验研究[J]. 王卫东,宋善义,颜海建,肖彬,王国术,曾志平. 中南大学学报(自然科学版). 2018(08)
[2]大型养护机械捣固作业效果评价指标及方法研究[J]. 杨飞,钟进军,尤明熙,尹峰. 铁道标准设计. 2018(12)
[3]基于离散元法的散体道床与基床表层耦合变形机理研究[J]. 高亮,殷浩,徐旸,杨国涛. 振动与冲击. 2018(07)
[4]高速铁路有砟道床大型养路机械作业机理及工艺的分析[J]. 刘磊. 科技创新导报. 2018(02)
[5]固体颗粒破碎的分维演化规律[J]. 徐永福. 工程地质学报. 2017(05)
[6]铁路道砟破碎特性的离散元分析[J]. 严颖,赵春发,李勇俊,季顺迎. 计算力学学报. 2017(05)
[7]考虑颗粒破碎引起级配演变的道砟边界面本构模型[J]. 殷志祥,高哲,张建成,孙逸飞,冯瑶,何慧荣. 岩土力学. 2017(09)
[8]基于激光扫描法的铁路道砟级配对道床动力特性影响的离散元研究[J]. 徐旸,高亮,蔡小培,侯博文,赵云哲. 振动与冲击. 2017(05)
[9]捣固与打磨复合作业质量评价方法[J]. 邱俊兴,许玉德,李海锋,沈坚锋. 兰州交通大学学报. 2017(01)
[10]碎石道床沉降的离散元分析[J]. 邵文杰,练松良,杨新文. 同济大学学报(自然科学版). 2017(02)
博士论文
[1]铁路有砟道床力学特性及劣化机理研究[D]. 徐旸.北京交通大学 2016
硕士论文
[1]高速铁路有砟道床大型养路机械作业机理及工艺研究[D]. 刘畅.北京交通大学 2016
[2]视觉测量关键技术研究及在铁路碎石道砟参数测量中的应用[D]. 陈宇.北京交通大学 2015
[3]铁路捣固车捣固装置液压系统压力脉动及其抑制方法研究[D]. 胡垠.中南大学 2014
[4]轨道动力稳定车主车架结构疲劳强度研究[D]. 谢耿昌.西南交通大学 2014
[5]WD320型动力稳定车电气控制系统改进的研究[D]. 刘永建.山东大学 2007
本文编号：3439417
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