【摘 要】
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本文提出了一种用于分析铁路道床动力特性的离散元-有限元耦合模型。道碴材料具有非连续,非均匀和各项异性等非线性性质,采用离散单元法对其进行分析。由于道碴石子几何形状
【机 构】
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大连交通大学土木与安全工程学院; 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室;
【基金项目】
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国家重点基础研究发展规划项目(2010CB731502);国家自然科学基金项目(U1234209)
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本文提出了一种用于分析铁路道床动力特性的离散元-有限元耦合模型。道碴材料具有非连续,非均匀和各项异性等非线性性质,采用离散单元法对其进行分析。由于道碴石子几何形状的不规则性质,道碴颗粒采用镶嵌单元构造。相对于道碴材料,更加密实的路堤和地基则采用有限元分析,并在离散元与有限元的接触面处提出一种新的接触算法。利用此模型分析了铁路道床在正弦循环载荷作用下的力学行为。结果表明,枕木的沉降量主要来自于道碴石子的重新排列以及路堤和地基的沉降。此外,道碴中的力链分布于其下部结构的应力分布相吻合。同时,道碴材料能够将交通载荷分散并传递至下部结构,降低路堤应力水平,从而提高整体结构的承载能力。
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