道砟胶固化对道床力学特性影响的离散元分析

来源 :第四届全国颗粒材料计算力学会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiangshan1017
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  为了提高铁路道床整体动力性能,在道床曲线侧向、道岔区等易发生沉降的区域注入道砟胶是一种有效的手段。本文基于离散单元法,采用镶嵌式组合颗粒单元构造道砟,利用宏观特性试验校准离散元模型的细观力学计算参数。道砟胶固化前由颗粒间固-液接触角获得道砟胶的高度,并最终获得固化后道砟胶的法向和切向刚度系数,该系数随高度非线性变化。通过对道砟箱的数值模拟,研究道砟胶含量、固化深度对道床累积沉降量、刚度的影响,以及不同深度道床应力的变化来反映固化道床力学特性。分析结果表明:道砟胶能够有效降低道床沉降量,提高道砟箱承载力及其刚度;随着深度增加道床应力逐渐减小。此种连续接触模型可以很好的用于道砟胶微观力学特性的研究。
其他文献
长时间、多期次形成的孔、洞、缝组合是缝洞型碳酸盐岩储层最重要的储集空间,但也导致在钻遇储层的过程中,钻井液经常发生严重漏失,诱发储层伤害,降低孔缝渗流能力,影响钻井效率。在储层段的漏失处理技术以桥塞堵漏技术为主,但目前桥塞堵漏机理研究主要集中在实验验证中,尚未能与数值模拟方法结合。而从前人关于料仓、矿物加工输运等的研究可以看出离散元方法在颗粒架桥与堵塞研究方面具有较好的适用性、准确性和高效性,但该
本文基于离散元方法建立了道砟材料直剪试验的数值模型,道砟颗粒采用镶嵌单元进行模拟,计算分析了不同法向应力作用下,道砟材料最大剪切应力的变化。通过直剪数值试验分析了道砟材料剪切参数的变化规律,确定了道砟材料的剪切强度,并通过道砟材料直剪试验进行了验证。结果 表明:最大剪切应力随着法向应力的增加而呈现线性增加的趋势,剪切面上的道砟颗粒随着主动箱的侧移而移动,并带动从动箱中的颗粒进行旋转。数值结果与试验
考虑到轮胎沙地相互作用仿真现象时间较长且沙地颗粒数目庞大等因素,利用CUDAFORTRAN编程模型开发基于GPU并行的离散元与有限元耦合方法.该耦合方法主要包括接触搜索、力的计算和信息更新三部分.在该方法的基础上进一步添加刚体计算、轮胎充气和刚性墙约束功能,建立轮胎沙地相互作用仿真分析专用软件-PDFP-OVS.利用该软件仿真分析轮胎在不同滑转率下的行驶参数,如总牵引力、挂钩牵引力和轮辋下陷量.通
采用离散元并行计算方法以及转动摩擦模型,针对二维直剪条件下的颗粒集合体,探究了颗粒抗转动性能在剪切过程中对颗粒集合体宏细观特性的影响机理。本文基于直剪加载条件下的离散元法,通过改变滚动摩擦系数模拟不同的颗粒间抗转动性能,分析峰值强度与滚动摩擦系数的关系。临界状态指标之间呈现线性相关性,且对抗转动性能具有不同程度的敏感性。同时研究了应力应变的共轴特性,共轴速度和程度都受到抗转动性能的明显影响。在介观
工作液漏失是油气井建井过程中一直面临的重大难题,对油气勘探开发作业造成巨大危害。利用固相颗粒对裂缝漏失通道进行封堵,是工作液漏失控制的主要方式,明确裂缝中复杂颗粒体系运移/滞留行为可为工作液漏失控制提供理论依据。工作液漏失过程中,颗粒以悬浮液的形式在裂缝内运移。地层裂缝靠近井口位置开度较大,从裂缝入口到裂缝尖端宽度逐渐变窄。本文基于CFD-DEM耦合的方法,运用CFD开源程序OpenFOAM与DE
路桥过渡段采用楔形填充层连接下部基础性能差异较大的不同结构物,使得轨道的综合刚度逐渐变化,并且最大限度地减小路桥过渡段的差异差。同时其填充层的不同材料和参数性能,会直接影响线路结构的的动态变形和列车的平稳运行。故本文基于离散元与有限差分法耦合的方法,建立了能反映道砟散粒体特性和过渡段结构形式的轨枕-散体道床-基础结构有砟轨道过渡段数值模型。针对我国高速铁路的过渡段结构形式,研究了两部分楔形填充层参
基于PFC2D建立了花岗岩的离散元模型,通过模拟单轴压缩试验及三点弯曲试验对花岗岩模型的宏观参数进行标定,并采用巴西劈裂试验检验花岗岩的微观参数。动态模拟了刀具切削花岗岩过程。研究了不同切削深度对花岗岩的裂纹扩展路径的影响,并建立了花岗岩切削过程模型。基于所建立的模型,分析了不同尺寸切屑及己加工表面层凹坑的形成机理,并解释了切削深度、切屑形态、刀具磨损及已加工表面粗糙度的关系。结果 表明:小切削深
小行星探测是近些年深空探测的热点领域之一。本文针对小行星探测任务,提出了一种适用于小行星着陆探测的着陆附着系统,通过该系统可以完成着陆器在小行星表面的着陆和附着。本文基于离散元技术,对着陆侵彻过程中涉及到的着陆冲击和侵彻动力学问题进行了分析。针对模拟月壤介质,开展了离散体的侵彻过程研究,研究了不同入射角、入射速度、矛体外形等条件下侵彻特性,得到侵彻过程锚体射入深度、速度、加速度随时间变化特性,经分
本文采用了两种离散元模型,超椭球模型和组合球模型来描述椭球形颗粒。本文对椭球形颗粒的填料和流动特性进行了实验研究并采用离散单元法(DEM)进行了相应的数值模拟。为了比较这两种离散元模型,本文进行了三次试验:(i)椭球形颗粒在方形容器中的填料特性,(ii)椭球形颗粒在水平旋转滚筒内的流动特性,和(iii)椭球形颗粒在平底料斗中的排放特性。数值模拟结果显示,采用超椭球模型模拟的椭球形颗粒能准确地再现椭
深海油气在生产运输过程中涉及高压、低温条件,极易产生水合物并导致管道堵塞。为了解含有水合物颗粒的多项流动堵管现象以及对堵管产生影响的主要影响因素,本文通过简化水合物颗粒在管道中的流动,基于CFD-DEM(计算流体力学-离散单元法)耦合方法,考虑水合物颗粒与颗粒聚并、颗粒与管壁之间的黏结作用,建立有节流元件的水平三维管段进行流固耦合模拟。通过随机概率模拟发现,水合物在节流元件处形成环形颗粒聚集状态时