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道砟基本力学特性及格栅加固机理研究

道砟基本力学特性及格栅加固机理研究

作者：刘贵宪北京交通大学

学位级别：硕士

高速化与重载化已经成为铁路发展重要方向。高速铁路轨道长期存在有砟轨道和无砟轨道两种结构形式。无砟轨道具有稳定性好,维修工作量少等特点,我国高速铁路以无砟轨道为主要结构形式;但有砟轨道具有良好的减振性能,在大跨度桥梁和高架... 详细信息

高速化与重载化已经成为铁路发展重要方向。高速铁路轨道长期存在有砟轨道和无砟轨道两种结构形式。无砟轨道具有稳定性好,维修工作量少等特点,我国高速铁路以无砟轨道为主要结构形式;但有砟轨道具有良好的减振性能,在大跨度桥梁和高架车站仍采用有砟轨道结构。在有砟轨道高速化和大运量趋势下,道砟破碎、粉化,失去弹性,板结,轨道几何形位难以保持,长期运营下轨枕空吊、道床不均匀沉降等,这些问题严重影响了有砟轨道在高速铁路中的大面积推广应用。针对有砟轨道道床劣化,目前国外研究者提出土工格栅加固措施,并开展广泛研究验证了土工格栅加固有砟道床的可行性、有效性。而我国对道砟力学性能、土工格栅加固有砟道床研究甚少。因此,本文通过试验及离散单元法数值分析对道砟力学特性以及土工格栅加固有砟轨道道床开展了宏、细观深入研究。论文研究成果对我国高速铁路的发展具有重要的理论与现实意义。本论文主要包括以下研究内容：进行道砟三轴单调压缩试验,分别施加围压10kPa,30kPa和60kPa,研究道砟偏应力、体积应变以及尖角折断发展变化规律。进行道砟直剪试验,分别施加竖向应力50kPa、100kPa、150kPa和200kPa,研究剪切力、位移等参数的变化规律。对以上试验进行离散单元法数值分析,建立道砟离散元模型,将计算结果与试验结果对比验证模型正确性。对道砟位移、破碎情况进行统计及分析,并研究道砟接触力分布、应力变化等细观力学机理。建立格栅离散元模型,通过拉伸试验数值分析进行细观参数校核。对不同孔径(30mm*30mm、50mm*50mm、65mm*65mm、75mm*75mm)格栅模型进行拉拔试验数值分析,从细观力学角度上揭示道砟-土工格栅力学特性和加固效果,分析拉拔阻力及接触力分布,初步得出格栅加固有砟轨道道床的最佳孔径尺寸。在此基础上,建立道床格栅离散元模型,施加竖向正弦荷载,对格栅模型在不同深度时道床沉降、道砟应力大小及分布进行研究。结果显示土工格栅能够有效降低道床塑形沉降,不影响弹性沉降,距离道床底部100mm时格栅加固效果最佳。本文研究成果为今后离散单元法研究道床及道砟性能模型建立、参数选择提供参考和指导,为有砟轨道养护维修及土工格栅加固提供理论基础,具有重要的现实意义。

关键词：高速铁路有砟轨道劣化离散元土工格栅加固

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铁路碎石道床雷达检测技术研究与应用进展

铁道学报 2023年第2期45卷 116-126页

作者：王石磊赵志刚刘宏江彭湛刘贵宪许永贤中国铁道科学研究院集团有限公司基础设施检测研究所北京100081 中国国家铁路集团有限公司工电部北京100844 中国铁路北京局集团有限公司工务部北京100860 中国国家铁路集团有限公司铁路基础设施检测中心北京100081

为促进有砟轨道道床修理由周期修向状态修转变,亟需发展碎石道床状态快速无损检测技术。从碎石道床电磁特征、状态识别方法及检测技术应用状况进行分析总结,选择高频地质雷达方法进行了试验验证,探讨道床雷达检测技术研究现状和发展趋... 详细信息

为促进有砟轨道道床修理由周期修向状态修转变,亟需发展碎石道床状态快速无损检测技术。从碎石道床电磁特征、状态识别方法及检测技术应用状况进行分析总结,选择高频地质雷达方法进行了试验验证,探讨道床雷达检测技术研究现状和发展趋势。结果表明,构建雷达信号时频特性表征指标,采用不同脏污程度样本进行标定可实现道床状态量化评价;雷达信号频域面积、信号扫描面积、信号时间轴交叉点数等3个表征指标敏感性强;收集多场景雷达数据并开展标定试验是建立道床状态量化评价标准的重要手段;开发车载式测试系统、建立状态评价指标体系是我国科学化制定道床修理策略的必经之路。

关键词：碎石道床地质雷达时频特性状态评价

广东省大宗商品涨价对实体经济的影响机理研究

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中国集体经济 2025年第1期 41-44页

作者：曾宪彰广东中创智腾技术服务有限公司

文章旨在探讨广东省大宗商品价格涨幅对实体经济的影响。通过系统广义矩估计(Sys-GMM)对2011-2022年的面板数据进行回归分析,研究发现,大宗商品价格上涨与实体经济发展存在正相关关系。实体经济的前期值对当前值有显著的预测效果,而货... 详细信息

文章旨在探讨广东省大宗商品价格涨幅对实体经济的影响。通过系统广义矩估计(Sys-GMM)对2011-2022年的面板数据进行回归分析,研究发现,大宗商品价格上涨与实体经济发展存在正相关关系。实体经济的前期值对当前值有显著的预测效果,而货币政策的调整对实体经济亦有正面影响。此外,地区人均GDP与外部贸易依存度的增长对实体经济影响不显著。通过对数据进行尾部削减的稳健性检验,上述发现得到了进一步的验证。研究结果为政策制定者提供了宝贵的数据支持,指出在制定经济政策时应考虑大宗商品价格的变动,以及货币政策对于缓解其负面影响的潜在作用。

关键词：大宗商品价格实体经济系统广义矩估计

CGCS2000坐标转换中控制点外延和中央子午线的影响分析

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山西建筑 2025年第3期 158-161+188页

作者：钱秋艳安艳辉孔宪森郭震冬南通市新城市规划设计服务有限公司江苏省测绘工程院

城市快速发展加快了已有测绘基础设施的破坏，机构改革的推进对成果共享提出了更高要求。针对平面四参数转换过程中参数计算点控制外扩能力、不同等级控制点选取、未知坐标系成果坐标转换工作中央子午线的选取，对转换参数的影响等地理... 详细信息

城市快速发展加快了已有测绘基础设施的破坏，机构改革的推进对成果共享提出了更高要求。针对平面四参数转换过程中参数计算点控制外扩能力、不同等级控制点选取、未知坐标系成果坐标转换工作中央子午线的选取，对转换参数的影响等地理信息成果坐标转换工作中的特殊情况进行了详细分析，并利用江苏某区域实测成果进行对比实验。研究成果对非传统测绘、国土等行业地理信息成果及历史存量地理信息成果的坐标转换工作具有参考价值。

关键词：平面四参数参数计算外延中央子午线精度外符合

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钛的腐蚀与钝化机理电子理论研究

物理学报 2008年第7期57卷 4441-4445页

作者：刘贵立沈阳工业大学建筑工程学院沈阳110023

建立了位错塞集引发的裂纹原子集团模型,采用递归法计算了钛的电子结构参量,并研究了氧、氯、钯等元素对钛电子结构的影响.发现氧能降低费米能级附近的态密度,使钛的物理化学活性降低.氧降低钛的原子结合能,与钛原子之间有较大的亲和力... 详细信息

建立了位错塞集引发的裂纹原子集团模型,采用递归法计算了钛的电子结构参量,并研究了氧、氯、钯等元素对钛电子结构的影响.发现氧能降低费米能级附近的态密度,使钛的物理化学活性降低.氧降低钛的原子结合能,与钛原子之间有较大的亲和力,易与钛反应形成氧化膜.Cl在钛中的稳定性及与钛的亲和力均不及氧,很难取代钛表层中的氧,使得钛的氧化膜非常稳定,不会出现过钝化现象.Pd在钛中裂纹处的环境敏感镶嵌能较低,易扩散到裂纹处,且Pd元素使H在裂纹处的环境敏感镶嵌能明显升高,有效减小H向裂纹处的扩散,提高钛的应力腐蚀抵抗力.

关键词：钛腐蚀钝化电子结构

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递归法研究钛合金应力腐蚀机理

金属学报 2007年第3期43卷 249-253页

作者：刘贵立沈阳工业大学工程力学研究所沈阳110023

利用递归法(Recursion)计算了α-Ti中刃位错及裂纹区的电子结构(Fermi能级、结构能、环境敏感镶嵌能等),计算并分析了合金元素Mo,V对α-Ti与β-Ti相原子结合能的影响．结果表明:氢原子在位错处的环境敏感镶嵌能较低,易于在位错处聚积,... 详细信息

利用递归法(Recursion)计算了α-Ti中刃位错及裂纹区的电子结构(Fermi能级、结构能、环境敏感镶嵌能等),计算并分析了合金元素Mo,V对α-Ti与β-Ti相原子结合能的影响．结果表明:氢原子在位错处的环境敏感镶嵌能较低,易于在位错处聚积,形成氢原子气团．裂纹尖端Fermi能级高于裂纹其他区域,电子从裂纹尖端流向裂纹其他区域造成电位差,在电解质作用下裂纹尖端阳极分解腐蚀．拉应力与裂纹处的氢气压使裂纹解理或沿晶延伸,促进应力腐蚀的发展．合金元素Mo,V有利于α-Ti合金中β相的形成,阻止裂纹在α相中扩展,提高合金应力腐蚀抗力．

关键词：钛合金归法电子结构应力腐蚀

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钛金属应力腐蚀机理电子理论研究

物理学报 2006年第4期55卷 1983-1986页

作者：刘贵立沈阳工业大学工程力学研究所沈阳110023

为从理论上揭示钛金属应力腐蚀行为的本质,建立了α钛晶粒及位错塞积形成的微裂纹原子集团模型,利用递归法(recursion)计算了裂纹及晶粒内的电子结构参量(费米能级、结构能、表面能、团簇能、环境敏感镶嵌能).计算结果表明:氢在裂纹处... 详细信息

为从理论上揭示钛金属应力腐蚀行为的本质,建立了α钛晶粒及位错塞积形成的微裂纹原子集团模型,利用递归法(recursion)计算了裂纹及晶粒内的电子结构参量(费米能级、结构能、表面能、团簇能、环境敏感镶嵌能).计算结果表明:氢在裂纹处的环境敏感镶嵌能较低,易于偏聚在裂纹处,且氢在钛金属裂纹处团簇能为正值不能形成团簇,具有有序化倾向,趋于形成氢化物.氢在裂纹处偏聚降低裂纹的表面能,使裂纹容易扩展.裂纹尖端处费米能级高于裂纹其他区域,使电子从裂纹尖端流向裂纹其他区域造成电位差,在电解质作用下裂纹尖端阳极分解腐蚀.

关键词：递归法电子结构钛应力腐蚀

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Mg-Zr合金微观组织电子结构研究

物理学报 2008年第2期57卷 1043-1047页

作者：刘贵立沈阳工业大学建筑工程学院沈阳110023

用递归法计算了α-Mg与α-Zr的结构能、原子结合能,Mg/Zr界面能与Mg的表面能,Mg中Zr及Zr中Fe,Mn,Si,H等杂质原子相互作用能,Mg,Zr原子态密度及其在合金中的电荷变化.计算发现,在晶体中与Mg态密度差别很大的Zr在Mg/Zr界面却与Mg趋于相近... 详细信息

用递归法计算了α-Mg与α-Zr的结构能、原子结合能,Mg/Zr界面能与Mg的表面能,Mg中Zr及Zr中Fe,Mn,Si,H等杂质原子相互作用能,Mg,Zr原子态密度及其在合金中的电荷变化.计算发现,在晶体中与Mg态密度差别很大的Zr在Mg/Zr界面却与Mg趋于相近,从而界面电子环境与Mg相似,为Mg形核生长提供有利条件;α-Zr的结构能、原子结合能低于相应的α-Mg,且Mg/Zr界面能低于Mg的表面能,从能量角度合理解释了Zr先于Mg从Mg熔体析出,并作为异质核心细化Mg晶粒的实验现象.原子相互作用能的计算结果显示,Zr在Mg中相互吸引形成团簇,并与杂质形成化合物,削弱晶粒细化效果,但同时净化合金,改善合金使用性能.Mg,Zr发生电荷转移,在合金中产生离子键,降低Mg扩散能力,使晶粒生长困难,进而细化晶粒.

关键词：电子结构晶粒细化 Mg合金

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镁合金稀土阻燃机理电子理论研究

物理学报 2008年第1期57卷 434-437页

作者：刘贵立沈阳工业大学建筑工程学院沈阳110023

通过计算机软件建立镁合金的晶体,液态及其固/液界面模型.采用递归法计算了稀土元素在α-Mg、固/液界面、镁液态等原子环境中的环境敏感镶嵌能,定义并计算了Mg,La及Y与氧的原子亲和能.计算结果表明:La,Y在镁晶体中的环境敏感镶嵌能较高... 详细信息

通过计算机软件建立镁合金的晶体,液态及其固/液界面模型.采用递归法计算了稀土元素在α-Mg、固/液界面、镁液态等原子环境中的环境敏感镶嵌能,定义并计算了Mg,La及Y与氧的原子亲和能.计算结果表明:La,Y在镁晶体中的环境敏感镶嵌能较高,不能稳定固溶于晶体中,因此在固体中的溶解度较小.合金凝固时稀土元素扩散到环境能较低的液体中,向液面聚集.由于稀土与氧的原子亲和能低于镁与氧的亲和能(镁、稀土与氧的亲和能分别为Mg-O:-14.9338eV,La-O:-19.0608eV,Y-O:-19.5050eV),聚集在液体表面的稀土将优先与氧结合,生成致密的稀土氧化物,阻止镁合金燃烧.

关键词：电子结构阻燃 Mg合金