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《基于擴展有限元法的雙塊式無砟軌道裂紋擴展特性研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、密級;公開《糸堿遠^善論文類型:應(yīng)用研究一SHIIAZHUANGT化DAOUNIVERSITY1J-?-..工程碩i學(xué)位論文基于擴展有限元法的雙塊式無炸軌道裂紋擴展特性研究乂..■.."V巧,,TheExten化nFea化resof化eCracrkExistedhi荀g/古-aseCondnuousDoubleblockBllastlessTrackBadon4XFEM^立''、;.讀V;滿'如作V
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3、人聲明所呈交的論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研巧工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加標(biāo)注和致謝的地方夕h論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研巧成果,也不包含為獲得石家莊鐵道大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研巧所做的任何貢獻均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。;據(jù)戒日期簽名;^iKoLc^關(guān)于論文使用授權(quán)的說明本人完全了解石家莊鐵道大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定,同意學(xué)校保留并向有關(guān)部口送交論文的復(fù)印件和電子版本,允許論
4、文被查閱和借閱,同意學(xué)校將論文加入《中國優(yōu)秀博碩七學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》和編入《中國學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫》。本人授權(quán)石家莊鐵道i、1大學(xué)?,可^公布論文,可t^采用影印縮印或其他復(fù)制手段保存論文的全部或部分內(nèi)容。保密的論文在解密后應(yīng)遵守此規(guī)定()-作者簽名:^運為曰期、刮;如?。⑶邔?dǎo)師簽名:脈堯衫曰期:密級:公開論文類型:應(yīng)用研究工程碩士學(xué)位論文基于擴展有限元法的雙塊式無砟軌道裂紋擴展特性研究TheExtendingFeaturesoftheCrackExistedinContin
5、uousDouble-blockBallastlessTrackBasedonXFEM培養(yǎng)單位:土木工程學(xué)院專業(yè)領(lǐng)域:建筑與土木工程學(xué)生姓名:張瑩濤校內(nèi)導(dǎo)師:陳進杰教授校外導(dǎo)師:雷軍教授級高工二○一五年六月摘要摘要雙塊式無砟軌道是我國目前高速鐵路建設(shè)中采用較多的結(jié)構(gòu)類型,由于雙塊式無砟軌道結(jié)構(gòu)特點以及混凝土材料特性,結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)了一系列病害,為保證結(jié)夠耐久性不受影響,對于這些病害的整治尤為關(guān)鍵。雙塊式無砟軌道中所出現(xiàn)的一種較多的病害是道床板裂紋,為使無砟軌道結(jié)構(gòu)出現(xiàn)的裂紋病害能夠得到有效整治,需要對軌道結(jié)構(gòu)裂紋
6、擴展特性進行了解,以對無砟軌道結(jié)構(gòu)裂紋預(yù)防和修補提出可行性建議。本文結(jié)合較為成熟的相關(guān)混凝土結(jié)構(gòu)裂紋擴展研究技術(shù)對雙塊式無砟軌道存在的裂紋重點從以下幾方面做了工作:(1)收集雙塊式無砟軌道病害資料,尤其是裂紋病害,裂紋出現(xiàn)時間、位置、形狀等做了歸納總結(jié),并對產(chǎn)生原因進行了定性分析。(2)依托ABAQUS有限元軟件平臺,利用擴展有限元法結(jié)合斷裂力學(xué)理論對于多種工況下的裂紋應(yīng)力強度因子進行了提取,分析了影響裂紋開裂的各個因素,并結(jié)合相關(guān)斷裂力學(xué)知識進行了失穩(wěn)擴展判斷,結(jié)果顯示裂紋尺度和軸向荷載是影響道床板裂紋擴展
7、的主要因素,研究成果提供了裂紋整治的理論基礎(chǔ)。(3)利用建立的路基上雙塊式無砟軌道有限元模型,分別對在軸向荷載作用下和溫度梯度荷載作用下道床板不同深度橫向貫穿裂紋應(yīng)力強度因子值隨結(jié)構(gòu)參數(shù)變化時的影響規(guī)律進行了分析,針對改善道床板裂紋穩(wěn)定性提出了可行的結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化建議。(4)依托ABAQUS有限元軟件平臺,利用建立的含預(yù)置裂紋的雙塊式無砟軌道有限元模型進行數(shù)值計算多種工況下失穩(wěn)擴展條件下的裂紋路徑進行了跟蹤,分析了道床板裂紋擴展的基本規(guī)律,并對道床板典型裂紋擴展路徑進行了模擬,結(jié)果與實際情況較為吻合,可以對道床
8、板典型裂紋擴展路徑進行較為準(zhǔn)確預(yù)測。最后對裂紋不同間距條件下道床板力學(xué)特性進行了分析,驗證了結(jié)構(gòu)設(shè)計參數(shù)的合理性。關(guān)鍵詞:雙塊式無砟軌道;道床板;裂紋;斷裂力學(xué);擴展有限元;應(yīng)力強度因子;擴展路徑AbstractAbstractContinuousdouble-blockballastlesstrackisoneofcommonly-usedtrackstructuresinourcountry’s