高速铁路碎石道砟振动的离散元模拟

来源：计算力学学报杂志2015年第5期北京时间：

作者：赵春发,张徐,翟婉明

单位：西南交通大学 牵引动力国家重点实验室, 成都 610031,西南交通大学 牵引动力国家重点实验室, 成都 610031,西南交通大学 牵引动力国家重点实验室, 成都 610031

摘要：道砟振动对其磨损、破碎和道床累积变形有显著影响,为揭示高速车辆移动荷载作用下道砟动态响应特性,建立有砟道床离散元模型,开展车辆-轨道耦合动力学计算得到离散元模型输入荷载,模拟分析高速车辆以不同速度通过时有砟道床的振动响应,并与车辆-轨道耦合动力学计算结果进行对比分析。结果表明,轨枕、道砟和道床块振动位移波形相似,位移幅值沿道床深度方向减小,道床块振动位移与轨枕底面以下0.3 m处道砟的振动位移相当;轨枕、道床块振动速度与加速度随行车速度提高而增大;受道砟颗粒间复杂相互作用的影响,道砟振动加速度会出现突变。道床离散元模型能合理反映道砟颗粒的振动响应特性,道床块模型体现了道床层在有砟轨道结构中的动力传递与减振特性,两种道床模型的计算结果具有一定的相似性。

关键词：高速铁路,有砟轨道,离散单元法,动态响应,车辆-轨道耦合动力学,

基金资助：国家自然科学基金(U1234209);国家重点基础研究发展计划(2013CB036205);西南交通大学科技创新基金(2682014CX043)资助项目.