铁路运营对我国人口及资源流通起着至关重要的作用。新修铁路以及进行铁路维护后道床还不能适用于高速铁路运行,因为道砟颗粒之间过于松散,道床密实度较低,道砟之间的相互牵制力和摩擦力较弱,不能对高速运行的列车起到较好的支撑和保护作用,需要通过动力稳定车进行养护。通过稳定车的作用,在激振力的作用下使道砟颗粒紧密排列,大幅增加道床密实度。使道砟颗粒改变位置,使几何形状已经变化的有砟道床恢复,从而提高道床的整体稳定性,达到缩短或取消铁路慢速运行养护期的目的,有效地提高铁路的维修效率。本文主要针对动力稳定车的稳定装置对有砟道床-轨枕系统的影响进行研究。研究稳定激振载荷作用下有砟道床轨枕和道砟颗粒的沉降以及力学特性。基于离散元-有限元耦合的方法对有砟道床-轨枕在稳定作用下的机理进行探究。本文的主要研究内容与结论如下:基于离散元软件EDEM,应用球形颗粒依照单元划分布局构建轨枕;使用粘结颗粒模型完成对不同形状的道砟颗粒的建模;在道床与轨枕之间加入平板对道床施加下压力,同时将道床与轨枕之间的数据进行传递和反馈。基于该轨枕-道床的离散元-有限元耦合理论,得到不同稳定作业激振频率下轨枕与道砟间接触力分布情况,分析道床沉降量与激振频率之间的关系,得到轨枕沉降量和道砟颗粒在稳定作业过程中的运动分布规律,研究分析道床在稳定激振作业作用下的动力学特性。分析稳定过程中道床道砟颗粒的运动分布规律、不同激振频率对轨枕-道床系统的影响,并从道砟颗粒与轨枕入手,从细观角度分析道床沉降原理。探究在不同的激振频率作用下道砟颗粒间不同区域的运动方向,道床沉降以及道砟加速度等力学特性变化。搭建道砟箱试验平台,模拟动力稳定装置对有砟道床的稳定作业,得到稳定作业过程中不同激振频率对道床与轨枕力学特性的影响。结果表明:随着稳定作业的进行,道床的沉降量不断增加,当道床道砟挤压密实达到稳定阶段,道床下沉量趋于稳定;随着激振频率的增加,轨枕的沉降量先增大后减小。对该道砟箱试验平台,当激振频率为36Hz时沉降量最大,说明该激振频率的稳定作业对该道床的稳定效果最好。通过对比试验与仿真的道床沉降变化结果,验证此离散元-有限元模型的正确性。结果表明:由于道砟颗粒外形的非规则的特点,使用不可破碎的粘结颗粒模型来近似构造轨枕与道砟模型是正确有效的。随着稳定作业的进行,轨枕底部与砟肩部分受力较大,振动波动较大,此时轨枕沉降量增大较明显。当稳定作业进行一段时间后,轨枕底部与道砟间的力减小,表明轨枕与道砟颗粒接触密实,道床达到稳定状态。两侧砟肩下方道砟随着轨枕产生同向位移,但轨枕正下方道砟颗粒始终为向下移动,产生轨枕沉降。当激振频率在30Hz至36Hz时,道床累积沉降量随着激振载荷频率的提高而逐渐增大;而当激振频率超过36 Hz时,继续增大稳定作业的激振频率反而会使道床的沉降量减小。