基于离散元与有限元耦合的有砟道床动力学特性研究

针对有砟道床的动力学特性问题,对不同行车速度和列车轴重下的轨枕应力和道床沉降情况进行了研究,对细观角度下的道砟平均角速度变化和道床沉降特性之间的关系进行了归纳。提出了一种基于真实道砟颗粒模型,采用有限元与离散元耦合建模的方法建立了轨枕-道床的有砟轨道精细化模型;利用EDEM软件和ANSYS软件的耦合模块,对不同行车速度和列车轴重下的有砟道床的动力学特性进行了仿真测试分析,在道床沉降上与已有实验数据进行了相关对比。研究结果表明:该数值模型能够较好地模拟真实情况,行车速度和轴重对于道床沉降呈现正相关关系;行车速度和轴重对于道砟的平均角速度呈现负相关关系;随着列车运行速度和轴重的增加,轨枕最大应力值随之变大;轨枕和道床之间的接触强度越大,道床沉降量也越大。