有砟轨道几何形位劣化中道床变形的占比超过90%,运营期间养护维修工作量较大,现在有砟轨道的维修均采用大型养路机械。其中捣固车和动力稳定车是最常用来进行道床起道、整理道床密实度和轨道几何形位的大型养路机械。目前大机养修作业后,还需限速运行,影响运营效率,造成安全隐患。本文针对大机捣固和稳定作业参数对作业质量和效率的影响进行研究,并对不同作业参数下道床维修效果提出评价方法,为有砟轨道实现状态养修和管理提供参考。主要内容如下:(1)简要综述国内外对捣固与动力稳定作业质量的研究内容、方法和成果,分析已有研究的不足之处,从提高作业质量的角度,研究了捣固与动力稳定过程中不同作业参数对道砟、轨枕动力学行为的影响,以及作业后道床状态的评价。(2)研究采用离散元理论,建立了全尺寸道床离散元模型,并基于三维CAD软件建立精细化轨枕与捣固装置模型,在多体动力学理论的基础上,协同仿真捣固装置—铁路碎石道床耦合模型与动力稳定作业模型,模拟捣固与稳定作业过程中碎石道砟和轨枕的位移及运动轨迹的变化。采用文献中的试验和数据对所建立的大机捣固装置和道床模型进行验证。(3)通过对捣固作业过程中捣固镐振幅、振动频率、插镐速度和插镐深度设置不同参数值,研究不同捣固作业参数下,道床不同区域道砟颗粒数量、动力学及能量的变化,从多个方面分析捣固参数对捣固作业质量的影响规律,最终得到经过优化遴选的捣固作业参数。(4)在捣固后的轨道上进行动力稳定作业,将作业过程中垂直下压力、水平激振力和水平振动频率赋予不同值,以轨枕垂移、道床密实度、轨枕横向阻力和道床支承刚度为衡量标准,研究作业参数对动力稳定质量的影响规律,得到最优动力稳定作业参数。(5)基于本文仿真分析结论,结合捣固、稳定现场作业情况,提出针对捣固与动力稳定作业参数的定量化评价方法,通过对轨枕、道砟和道床的状态进行多角度分析,建立了捣固与动力稳定作业参数评价体系。本文通过大机捣固和稳定作业中捣固装置、轨枕与道砟颗粒接触的离散元模型,分析得到了捣固与稳定最优作业参数,以及针对作业参数的定量化评价体系,研究结果能够为现场道床养护维修作业提供一定的依据与建议。