第1章 概述
1.1 研究背景及意義
1.2 國內外高速鐵路無砟軌道應用現(xiàn)狀
1.2.1 國外高速鐵路無砟軌道的應用現(xiàn)狀
1.2.2 我國高速鐵路無砟軌道應用狀況
1.3 無砟軌道的傷損現(xiàn)狀調研
1.3.1 板式無砟軌道
1.3.2 雙塊式無砟軌道
1.4 計算流體力學及流固耦合研究現(xiàn)狀
1.4.1 計算流體力學的發(fā)展及研究現(xiàn)狀
1.4.2 流固耦合研究現(xiàn)狀
1.5 水環(huán)境下混凝土傷損研究
1.5.1 混凝土中空隙水壓力
1.5.2 水對混凝土強度的影響
1.5.3 水對混凝土斷裂性能的影響
1.6 沖蝕磨損研究進展
1.6.1 液兩相流研究現(xiàn)狀
1.6.2 沖蝕磨損研究現(xiàn)狀
1.7 本課題研究主要內容和研究思路
1.7.1 本課題研究的主要內容
1.7.2 研究的技術路線
第2章 無砟軌道裂紋水流特性計算模型及方法
2.1 無砟軌道裂紋水流特性計算模型
2.1.1 模型簡化要點
2.1.2 計算模型
2.2 模型中的流體、固體及流固耦合理論
2.2.1 流體理論
2.2.2 邊界條件
2.2.3 結構運動方程
2.3 計算方法
2.3.1 ANSYS—CFX簡介
2.3.2 構建瞬態(tài)耦合分析系統(tǒng)
2.3.3 網(wǎng)格劃分及網(wǎng)格檢驗
2.3.4 標記界面條件
2.3.5 ANSYS—CFX數(shù)據(jù)傳遞方式
2.3.6 習題
2.4 計算參數(shù)
2.4.1 結構參數(shù)
2.4.2 荷載參數(shù)
2.4.3 方法參數(shù)
本章小結
第3章 模型試驗研究與計算方法驗證
3.1 裂紋動水壓模型試驗概況
3.1.1 試驗模型
3.1.2 試驗設備
3.1.3 測點布置
3.1.4 試驗步驟
3.2 試驗結果與分析
3.2.1 試驗工況
3.2.2 裂紋內不同位置點水壓力
3.2.3 裂紋形態(tài)對水壓力的影響
3.2.4 加載頻率對裂紋水壓力的影響
3.2.5 荷載幅值對裂紋內水壓力的影響
3.3 試驗模型中裂紋水壓力的理論計算
3.3.1 裂紋內第1、3、5測點水壓力實程曲線
3.3.2 裂紋寬度對水壓力的影響
3.3.3 加載頻率影響
3.3.4 加載幅值影響
本章小結
第4章 無砟軌道裂紋內水壓力特性計算分析
4.1 計算工況
4.1.1 計算點布置
4.1.2 計算工況
4.2 無砟軌道裂紋內水壓力分布特性
4.2.1 典型工況的分析
4.2.2 沿裂紋寬度(Z)方向水壓分布特性
4.2.3 沿裂紋深度(X)方向水壓分布特性
4.3 裂紋開口量的影響
4.4 裂紋形態(tài)的影響
4.4.1 裂紋寬度(W)影響
4.4.2 裂紋深度(L)影響
4.5 列車速度的影響
本章小結
第5章 列車荷載與水耦合作用下裂紋穩(wěn)定性分析
5.1 水壓力作用下裂紋尖端應力強度因子計算方法
5.1.1 計算簡化要點
5.1.2 裂紋強度因子理論分析
5.1.3 水壓力作用下裂紋尖端強度因子計算實現(xiàn)
5.1.4 計算參數(shù)
5.2 CA砂漿與底座板黏結斷裂韌度的試驗測定
5.2.1 試驗概況
5.2.2 實驗結果
5.2.3 砂漿與底座板黏結斷裂韌度
5.3 裂紋穩(wěn)定性分析
5.3.1 裂紋開口量的影響
5.3.2 裂紋寬度的影響
5.3.3 裂紋深度的影響
5.3.4 列車速度的影響
5.4 裂紋修補技術標準
5.4.1 規(guī)范中裂紋開口量限值
5.4.2 裂紋修補技術標準
本章小結
第6章 裂紋內水流速度及沖蝕磨損機理分析
6.1 列車荷載—水耦合作用下裂紋內動水流速特性分析
6.1.1 裂紋水流速變化特性
6.1.2 裂紋形態(tài)的影響
6.1.3 裂紋開口量的影響
6.1.4 列車速度的影響
6.1.5 裂紋沖蝕磨損過程分析
6.2 無砟軌道裂紋內水沖蝕磨損計算模型及方法
6.2.1 計算模型
6.2.2 模型中顆粒運動及沖蝕磨損理論
6.2.3 計算方法
6.2.4 計算參數(shù)
6.3 裂紋沖蝕磨損影響因素分析
6.3.1 顆粒運行軌跡
6.3.2 水流速度影響
6.3.3 裂紋開口量的影響
6.3.4 粒徑尺寸的影響
本章小結
結論與展望
本文的主要工作及結論
有待進一步研究的問題
致謝
參考文獻
攻讀博士期間發(fā)表論文