Presentazioni e Articoli Tecnici

本研究针对桥上钢管双块式无砟轨道结构，基于COMSOL软件建立多物理场耦合数值模型，系统分析其热-力耦合行为。研究在夏季实测环境温度辐射条件下，钢管混凝土构件与双块式轨枕之间的温度场分布、热应力演化及接触传热特性，并评估轨道结构的疲劳性能。仿真工作采用固体力学、固体传热及表面对表面辐射三个物理场接口，实现热-力-辐射全耦合分析。材料属性考虑温度依赖的热导率、比热容、弹性模量及热膨胀系数。几何模型依据实际桥上轨道设计尺寸构建，包含钢管、混凝土核心、双块式轨枕、底座板及箱梁。模型中，钢管外壁与空气及太阳辐射进行对流-辐射换热，太阳辐射通过外部辐射源及环境温度边界条件施加；钢管内壁与核心混凝土间设置接触热阻，以模拟界面传热；结构底部施加弹性边界条件模拟桥面支撑。网格采用自由四面体与扫掠网格结合，在界面及应力集中区域进行加密。本研究参考了“热-结构相互作用”及“轨道结构热分析”相关案例的建模思路。结果显示：热应力主要集中在轨枕表面及钢管内壁与混凝土交界面，钢管混凝土中心最大纵向应力1.86MPa；轨枕与钢管的连接部位为疲劳损伤的高发区域；辐射换热显著加剧结构横向温差，是导致界面脱粘风险的关键因素之一。