红层泥岩水敏性高,作路基填料时可用石灰改良。受季节变化影响,路基基床经历干湿循环,导致服役性能降低。为研究干湿循环下改良填料力学特性劣化规律,开展一系列干湿循环试验、无侧限抗压试验和弯曲元试验测定改良填料无侧限抗压强度和小应变刚度。结合连续滴水扫描电镜(scanning electron microscope,简称SEM)试验,揭示干湿循环后填料微观结构劣化特征。结果表明:低幅度循环下试样在干侧和湿侧均产生体胀。高幅度循环下试样在湿侧产生体胀。在干侧先产生体缩,随循环次数增加,即使含水率较低,试样也产生体胀。体胀导致强度和小应变刚度均有不同程度的劣化。当试样产生体缩时,强度有所增长,但小应变刚度由于裂缝衍生而持续衰减。试样强度随损伤体变可用统一劣化方程表示。但高幅度循环下试样干燥后的小应变刚度远低于劣化线,且劣化速率远大于强度。试样滴水后能维持基本形貌,但观察到团聚体松散、微粒剥落和新生裂缝等结构劣化特征,从而导致宏观力学性能衰减。
为研究水汽循环作用下红层泥岩的强度、变形及损伤的演化规律,对红层泥岩开展了水汽循环试验。通过单轴压缩试验、巴西劈裂试验以及声发射与三维数字图像相关(three-dimensional digital image correlation,简称DIC-3D)技术,研究了不同...
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为研究水汽循环作用下红层泥岩的强度、变形及损伤的演化规律,对红层泥岩开展了水汽循环试验。通过单轴压缩试验、巴西劈裂试验以及声发射与三维数字图像相关(three-dimensional digital image correlation,简称DIC-3D)技术,研究了不同水汽循环次数下红层泥岩强度、变形及损伤特性的演化规律。研究结果表明:随着水汽循环次数的增加,泥岩含水率和体积将产生不可逆累积,泥岩的水汽平衡时间延长;水汽循环作用将导致泥岩抗压强度、抗拉强度、弹性模量和剪切模量的衰减,由此提出了红层泥岩的指数型劣化模型;在经历不同水汽循环次数后的单轴加载过程中,泥岩的破裂形态随循环次数的增加由整体剪切破坏逐步发展为局部弥散裂纹发展破坏的模式,演化规律的特征表现为裂隙闭合点推迟、起裂应力和损伤应力点提前、岩石的压密过程延长、线弹性变形阶段缩短以及岩石抵抗变形的能力降低。
为了提高高速车辆-道岔复杂动力学响应的仿真计算效率和计算精度,构建了基于长短时记忆(Long Short Term Memory,LSTM)网络的动力学响应预测模型。首先,利用刚柔耦合动力学模型,生成不同水平不平顺状态下的轮轨垂向力样本。然后,将水平...
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为了提高高速车辆-道岔复杂动力学响应的仿真计算效率和计算精度,构建了基于长短时记忆(Long Short Term Memory,LSTM)网络的动力学响应预测模型。首先,利用刚柔耦合动力学模型,生成不同水平不平顺状态下的轮轨垂向力样本。然后,将水平不平顺幅值作为模型输入,轮轨垂向力作为输出,引入dropout参数,训练LSTM网络并采用均方误差和决定系数来评价模型性能。最后,基于计算结果分析轮重减载率和统计超限概率。结果表明:本文搭建的LSTM网络在训练轮次达到5000次后,均方误差基本稳定在0.00267,测试集的决定系数为0.903,模型具有较高的可靠性,可用于预测不平顺状态下的车辆-道岔动力学响应;与传统动力学模型计算相比,LSTM模型计算效率提高了约26倍,大幅提高了计算效率且计算精度达到要求;水平不平顺幅值达到6 mm时,超限概率达到了9.08%,超过了容许阈值。
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