The Kalker book of tables for non-Hertzian contact of wheel and rail

A new regularisation of non-elliptical contact patches has been introduced, which enables building the look-up table called by us the Kalker book of tables for non-Hertzian contact (KBTNH), which is a fast creep force generator that can be used by multibody dynamics system simulation programs. The non-elliptical contact patch is regularised by a simple double-elliptical contact region (SDEC). The SDEC region is especially suitable for regularisation of contact patches obtained with approximate non-Hertzian methods for solving the normal contact problem of wheel and rail. The new regularisation is suitable for wheels and rails with any profiles, including worn profiles.

The paper describes the new procedure of regularisation of the non-elliptical contact patch, the structure of the Kalker book of tables, and parameterisation of the independent variables of the tables and creep forces.

A moderate volume Kalker book of tables for SDEC region suitable for simulation of modern running gears has been computed in co-simulation of Matlab and program CONTACT.

To access the creep forces of the Kalker book of tables, the linear interpolation has been applied.

The creep forces obtained from KBTNH have been compared to those obtained by program CONTACT and FASTSIM algorithm. FASTSIM has been applied on both the contact ellipse and the SDEC contact patch. The comparison shows that KBTNH is in good agreement with CONTACT for a wide range of creepage condition and shapes of the contact patch, whereas the use of FASTSIM on the elliptical patch and SDEC may lead to significant deviations from the reference CONTACT solutions.

The computational cost of calling creep forces from KBTNH has been estimated by comparing CPU time of FASTSIM and KBTNH. The KBTNH is 7.8–51 times faster than FASTSIM working on 36–256 discretisation elements, respectively.

In the example of application, the KBTNH has been applied for curving simulations and results compared with those obtained with the creep force generator employing the elliptical regularisation. The results significantly differ, especially in predicted creepages, because the elliptical regularisation neglects generation of the longitudinal creep force by spin creepage.     

考虑季节性温湿变化的混凝土桥梁徐变计算模型研究

为研究温湿变化对混凝土桥徐变效应的长期影响,建立考虑季节性温湿变化的混凝土桥徐变计算模型.该模型以卢志芳模型为基础,选取我国6个典型温湿度特征城市,基于徐变系数非减原则,建立温湿度时变函数,利用多项式累加和积改进卢志芳模型,得到改进徐变模型.将该模型应用于某预应力混凝土连续梁桥(假设该桥分别位于6个城市)10年徐变效应...     

沥青混合料高温性能的流变指标评价

为探讨油石比和空隙率对沥青混合料高温性能的影响,对AC-20改进型沥青混合料进行单轴静载蠕变试验研究。结果表明:流变时间Ft值与混合料高温稳定性有较好的相关性,Ft值越大,混合料的高温抗变形能力越好;柔量~时间半对数曲线直线部分的截距a值和斜率m值越大,混合料的高温性能越差,相关性相对较差;当空隙率大于4%时,空隙率越小,混合料高温性能越好;在最佳油石比下,混合料具有较好的高温性能。     

废食用油预脱硫胶粉改性沥青组分与黏弹性研究（双语出版）

为研究废食用油预脱硫胶粉（WRO）对沥青组分及黏弹性的影响,在不同掺量、加工温度和加工时间下分别制备了15组废食用油预脱硫胶粉改性沥青（WROMA）。基于四组分试验、DSR时间扫描试验、多应力蠕变回复试验分析了沥青组分及黏弹性变化的规律。结果表明：在组分方面,WRO中的橡胶烃主要补充沥青质,油分大部分补充饱和分,少部分补充芳香分;加工工艺与改性沥青中饱和分和胶质的含量线性相关性较弱,与芳香分及沥青质的含量线性相关性很强,且芳香分与沥青质含量主要受WRO掺量影响。在黏弹性方面,WRO掺量增加,改性沥青高温黏性降低,弹性增加。为保证改性沥青获得足够的高温弹性,WRO最佳掺量为30%,加工温度为160℃、加工时间为2 h。综合组分与黏弹性的分析结果可知：芳香分是影响WROMA高温黏性的主导因素,其含量越高沥青黏性越明显;沥青质和WRO中的橡胶烃是影响WROMA高温弹性的主导因素,两者含量越高,改性沥青弹性越明显。     

大跨PC连续刚构桥跨中持续下挠成因及预防措施

目前大跨PC连续刚构桥存在的主要问题是跨中的持续下挠和箱梁的开裂,从砼收缩徐变、预应力损失及箱梁的开裂三个方面分析了各自对跨中持续下挠的影响.由于影响徐变的因素多,因此精确计算徐变对跨中的下挠的影响非常困难,根据徐变产生下挠的机理提出了一些预防措施.     

天津港回填土地基蠕变问题的有限元分析

利用依据固结仪分步加载软土蠕变特性而建立的三维软土蠕变模型,对天津港南疆突堤进行有限元分析,并与实测结果进行对比。计算结果与实测曲线吻合较好,说明该模型能够较准确模拟实际工程中土体的蠕变特性。通过模型参数对计算结果的影响分析发现,模型中的修正蠕变系数μ*对计算结果影响最大,并决定土体的蠕变为衰减蠕变或非衰减蠕变。     

鄂东长江公路大桥宽箱梁C55高性能混凝土试验研究

结合鄂东长江公路大桥边跨预应力混凝土宽箱梁的施工,重点研究了掺入适量矿物掺合料、聚丙烯纤维对箱梁C55高性能混凝土的物理力学性能和长期耐久性的影响。试验结果表明,采用聚羧酸盐高效减水剂,掺入20％Ⅰ级粉煤灰或15％粉煤灰与10％矿粉复掺配制的箱梁C55高性能混凝土具有良好的工作性能、较高的早期强度和较大的后期强度增长,以及很高的抗氯离子渗透性和抗冻性,特别是具有较低水化热温升、较小收缩和徐变变形特性,有利于改善箱梁混凝土的抗裂性。     

竖向接缝对连续刚构桥长期变形的影响分析

结合施工因素讨论连续刚构桥竖向接缝对成桥后期挠度的影响,同时分析不同施工质量下竖向接缝剪切徐变对后期挠度的贡献．对提高接缝质量具有重要意义。     

粤赣高速公路K32边坡蠕变参数反演分析

应用ANSYS软件建立边坡岩体有限元模型,根据边坡变形观测资料,反演确定边坡弹性变形参数和蠕变参数。根据边坡岩体内顺坡向节理较为发育的情况,考虑利用正交各向异性材料特性进行模拟,并与各向同性材料的成果进行对比,深入研究边坡蠕变变形的规律和影响边坡变形的主要因素,指出了边坡变形的成因和未来的变形趋势。     

桥梁结构混凝土徐变试验研究

选取多个双支薄壁混凝土桥墩为研究对象进行混凝土徐变的试验研究，得到在应力、凝期、持荷时间、温度等主要因素不断变化下实际混凝土结构徐变的函数。实测结果与理论值比较验证了函数的合理性，并且可运用于上部结构混凝土徐变的预测中。