本文關鍵詞：基于圍巖棘輪特性的重載鐵道隧道基底脫空分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國經(jīng)濟建設的不斷加快,貨運物流運量將成為一個關系經(jīng)濟命脈的問題；同時,經(jīng)濟的發(fā)展刺激了對能源的需求,煤電占我國電力能源結(jié)構(gòu)相當大的比重,這就使得電煤的運送量不斷增加。物資能源需求的不斷增長,使得重載鐵路大運量優(yōu)勢得以凸顯。然而由于設計規(guī)范的落后,對重載鐵路隧道設計還依賴于工程類比的方法,對于隧道基底脫空病害的出現(xiàn)原因還無法給出解釋。本文依托四川省科技支撐計劃資助項目,綜合運用理論分析和數(shù)值模擬的方法,引入材料的棘輪效應這一客觀現(xiàn)象,利用其理論成果,對隧道基底圍巖脫空現(xiàn)象的出現(xiàn)進行了模擬研究。主要的研究內(nèi)容和成果如下：(1)對比分析了常見的土壤本構(gòu)模型,以合理且實用為原則選取了巖土材料的本構(gòu)模型。(2)對比了現(xiàn)有的材料棘輪行為理論,以D-P準則、Ohno-Abdel-Karim隨動硬化準則及非關聯(lián)流動法則為框架,建立了描述巖土材料的棘輪效應本構(gòu)。(3)基于ANSYS,以Fortran為編譯語言,利用UPFs開發(fā)了包含巖土棘輪行為的用戶材料子程序usermat。為在程序中實現(xiàn)材料的本構(gòu)模型,推導了合適的應力更新流程和一致性矩陣。經(jīng)檢驗,該程序能夠合理地描述巖土材料的應力-應變行為,并表現(xiàn)出合理的棘輪現(xiàn)象。(4)利用usermat,研究了重載列車荷載作用時的某單線隧道基底脫空現(xiàn)象,得出隧道基底脫空的現(xiàn)象,并總結(jié)了其發(fā)展規(guī)律。
【關鍵詞】：重載鐵路隧道 本構(gòu)模型 棘輪效應 二次開發(fā) 基底脫空
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U457.2
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 問題的提出10-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.2.1 鐵路隧道基底病害研究12-13
• 1.2.2 土壤的循環(huán)加載研究13-14
• 1.2.3 金屬的棘輪效應研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容15
• 1.4 本章小結(jié)15-16
• 第二章 棘輪行為的原理和巖土中的應用16-28
• 2.1 問題的提出16
• 2.2 材料的棘輪行為力學原理16-25
• 2.2.1 經(jīng)典塑性本構(gòu)理論的主控方程16-20
• 2.2.2 材料的棘輪行為原理20-23
• 2.2.3 巖土常用的屈服模型23-25
• 2.3 本構(gòu)方程的構(gòu)建25-26
• 2.4 本章小結(jié)26-28
• 第三章 ANSYS中巖土棘輪效應的有限元實現(xiàn)28-40
• 3.1 問題的提出28
• 3.2 ANSYS中的二次開發(fā)環(huán)境28-31
• 3.2.1 ANSYS開發(fā)平臺簡介28
• 3.2.2 工作平臺28-30
• 3.2.3 環(huán)境變量設置30
• 3.2.4 接口參數(shù)30-31
• 3.3 巖土材料循環(huán)塑性本構(gòu)有限元實現(xiàn)31-39
• 3.3.1 應力更新32-38
• 3.3.2 一致性切線剛度矩陣38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 重載鐵路隧道基底脫空數(shù)值模擬40-57
• 4.1 問題的提出40
• 4.2 本構(gòu)物理參數(shù)40-45
• 4.2.1 壓縮試驗40-42
• 4.2.2 計算參數(shù)的確定42-44
• 4.2.3 本構(gòu)功能驗證及算例44-45
• 4.3 荷載譜45-48
• 4.3.1 列車荷載模式的確立45-48
• 4.3.2 列車荷載的確定48
• 4.4 重載鐵路隧道基底脫空現(xiàn)象模擬48-56
• 4.4.1 計算模型48-50
• 4.4.2 接觸單元的設置50-51
• 4.4.3 重載鐵路循環(huán)荷載作用下圍巖的應力分析51-55
• 4.4.4 重載列車循環(huán)荷載作用下圍巖的脫空分析55-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論及展望57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻59-63
• 附錄-符號說明63-64
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及科研成果64

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王雪蓮;劉兵;;企業(yè)經(jīng)營者激勵的棘輪效應問題研究[J];工業(yè)工程;2007年04期

2 鹿曉陽;唐炳濤;王兆清;趙曉偉;陳世英;;內(nèi)壓彎管在多軸循環(huán)外力下的棘輪應變數(shù)值分析[J];山東建筑大學學報;2008年02期

3 楊顯杰,高慶,蔡力勛,向陽開;316L 不銹鋼的單軸棘輪效應[J];航空學報;1997年04期

4 向陽開,高慶,楊顯杰;比例及非比例應力循環(huán)加載條件下的棘輪效應研究[J];重慶交通學院學報;1999年04期

5 楊顯杰,蔡力勛,向陽開;316L 不銹鋼的高溫單軸應變循環(huán)與棘輪行為試驗研究[J];西南交通大學學報;1998年01期

6 高炳軍,陳旭;內(nèi)壓彎管受對稱面外彎曲時的棘輪應變有限元分析[J];機械強度;2004年03期

7 陳小輝;陳旭;;國外承壓設備棘輪變形設計規(guī)范介紹[J];化工設備與管道;2013年03期

8 朱建北;梅云輝;王磊;陳剛;陳旭;;核電站管道棘輪特性的試驗模擬研究[J];化工設備與管道;2011年06期

9 楊顯杰,高慶,蔡力勛;紫銅的循環(huán)棘輪行為研究[J];西南交通大學學報;1997年06期

10 田濤,陳旭,安柯;1Cr18Ni9Ti不銹鋼多軸棘輪效應試驗研究[J];機械工程材料;2002年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前9條

1 陳旭;;棘輪效應預測及其循環(huán)本構(gòu)模型[A];第六屆全國壓力容器學術會議壓力容器先進技術精選集[C];2005年

2 蔡力勛;羅海豐;孫亞芳;;304不銹鋼的單軸棘輪效應試驗[A];第五屆全國MTS材料試驗學術會議論文集[C];2001年

3 康國政;;材料的棘輪行為及棘輪-疲勞交互作用研究[A];中國科協(xié)第235次青年科學家論壇——極端復雜測試環(huán)境下實驗力學的挑戰(zhàn)與應對[C];2011年

4 梁永豐;陳剛;陳旭;;Sn-3Ag-0.5Cu的多軸棘輪疲勞特性研究[A];第十五屆全國疲勞與斷裂學術會議摘要及論文集[C];2010年

5 高炳軍;陳旭;陳剛;;循環(huán)彎曲載荷作用下內(nèi)壓直管棘輪邊界的確定[A];第六屆全國壓力容器學術會議壓力容器先進技術精選集[C];2005年

6 游家興;羅勝強;;門檻與棘輪雙重效應、盈余管理與價值相關性——來自中國上市公司的經(jīng)驗證據(jù)[A];當代會計評論（第1卷第2期）[C];2008年

7 王紅纓;王建國;徐世平;;高溫多軸向加載模擬熱棘輪效應技術[A];全國第八屆熱疲勞學術會議論文集[C];2004年

8 項衛(wèi)星;傅立文;;國有商業(yè)銀行激勵機制中的棘輪效應[A];第四屆國有經(jīng)濟論壇——東北老工業(yè)基地國有企業(yè)制度創(chuàng)新學術研討會論文集[C];2004年

9 陳旭;田濤;;棘輪效應預測及在壓力容器技術中的應用[A];第五屆全國壓力容器學術會議論文集[C];2001年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前6條

1 杜俊濤;遠離“棘輪效應”[N];證券時報;2005年

2 熊劍鋒;警惕物價上漲的棘輪效應[N];第一財經(jīng)日報;2007年

3 丁守海 中國人民大學農(nóng)業(yè)與農(nóng)村發(fā)展學院;中國公共部門就業(yè)凸顯棘輪效應[N];中國社會科學報;2011年

4 胡立彪;讓生活更簡單[N];中國質(zhì)量報;2010年

5 經(jīng)濟學博士 郭祥熙;橋頭鎮(zhèn)文化消費補貼將生成棘輪效應[N];東莞日報;2010年

6 東方愚;善待微觀主體 突破宏觀瓶頸[N];證券時報;2006年

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前8條

1 梁婷;熱老化作用下Z2CND18.12N管材棘輪效應及棘輪疲勞性能研究[D];天津大學;2014年

2 陳小輝;循環(huán)載荷作用下壓力管道棘輪效應及安定性研究[D];天津大學;2014年

3 劉宇杰;金屬材料多軸棘輪—疲勞交互作用的實驗與理論研究[D];西南交通大學;2008年

4 高炳軍;材料多軸棘輪效應本構(gòu)描述及壓力管道棘輪效應預測[D];天津大學;2005年

5 張娟;循環(huán)硬化材料高溫非比例循環(huán)棘輪行為的本構(gòu)描述及其有限元實現(xiàn)[D];西南交通大學;2006年

6 倪永中;電站高溫材料棘輪—蠕變交互作用的本構(gòu)模型研究[D];華北電力大學（北京）;2010年

7 郭素娟;顆粒增強金屬基復合材料棘輪行為的細觀循環(huán)本構(gòu)模型研究[D];西南交通大學;2012年

8 姜公鋒;304奧氏體不銹鋼壓力容器棘輪安定效應研究[D];華東理工大學;2014年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 席聰聰;室溫下聚碳酸酯棘輪行為的實驗研究[D];西南交通大學;2015年

2 任學紅;典型循環(huán)塑性和粘塑性本構(gòu)模型對單軸棘輪行為預測能力評估[D];西南交通大學;2015年

3 方加曄;316L不銹鋼的粘塑性本構(gòu)模擬[D];天津大學;2014年

4 陳佳;不同濕度下尼龍6棘輪行為的實驗研究[D];西南交通大學;2016年

5 張洪生;Q235鋼棘輪效應本構(gòu)模型的研究[D];燕山大學;2016年

6 何磊;基于圍巖棘輪特性的重載鐵道隧道基底脫空分析[D];西南交通大學;2016年

7 吳春賢;預算棘輪效應的存在性及管理層態(tài)度研究[D];新疆財經(jīng)大學;2010年

8 位豪強;基于博弈分析的棘輪效應與盈余管理[D];天津大學;2014年

9 闞前華;金屬材料的時相關棘輪行為及其本構(gòu)模型研究[D];西南交通大學;2006年

10 劉宇杰;金屬材料的棘輪行為研究[D];西南交通大學;2004年

  本文關鍵詞：基于圍巖棘輪特性的重載鐵道隧道基底脫空分析，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：358737