針對風(fēng)沙區(qū)鐵路道床多尺度無黏性顆粒材料分布特征,率先采用"顆粒重疊組構(gòu)法"快速構(gòu)建軌枕-道床離散元仿真模型,開展風(fēng)沙鐵路軌枕位移動測試驗,分析沙粒侵入對道床動力響應(yīng)的影響。研究結(jié)果表明:風(fēng)沙道床軌枕位移量小,道床內(nèi)部最大接觸力小;隨著侵沙深度的變化,荷載作用階段道床最大接觸力可減少約41.67%,卸載階段最大接觸力可增加約2.817 kN;沿著道床深度方向,道床振動加速度逐漸變小,普通無沙道床振動劇烈;隨著沙粒侵入深度的增加,道床頂面應(yīng)力逐漸減小,而道床底面應(yīng)力逐漸增大,道床應(yīng)力趨于均勻化。 

【文章來源】：鐵道科學(xué)與工程學(xué)報. 2020,17(07)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

單個道砟顆粒模型生成

一般而言，組成道砟的顆粒簇的基本圓盤越多，反映道砟顆粒的幾何特性越顯著，更接近于真實道砟廓形，但隨著堆疊圓盤的增多，模型的單位圓盤數(shù)量增加，嚴重影響計算效率，因此在建立道砟顆粒簇批量樣本時，將基本圓盤數(shù)量控制在31～55之間，來模擬道砟的實際幾何形態(tài)，如圖2所示。1.2 多尺度道床模型的建立

道床在長期的列車荷載作用下，道砟由于受到往復(fù)振動沖擊作用，顆粒容易發(fā)生磨耗和粉化，造成道砟顆粒間的咬合力降低，道床流變性增強以及養(yǎng)護維修作業(yè)量增加，因此研究道床振動加速度有助于評價鐵路道床使用壽命和預(yù)測道床養(yǎng)護維修周期。為較為準確的獲得2種道床振動加速度變化規(guī)律，在中間軌枕下方不同深度處選擇3枚大小形狀不同的道砟顆粒進行監(jiān)測，取平均值進行對比分析，如圖9所示。圖10是2種道床在4次循環(huán)荷載作用下道床0.15 m處振動加速度曲線圖。從圖10可以看出，普通無沙道床振動幅度明顯大于風(fēng)沙道床。

【參考文獻】：
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本文編號：3131453