Modelado de elementos discretos del comportamiento de deformación de vía lastreada

La capa de lastre de ferrocarril está compuesta de partículas agregadas discretas y el Método de Elementos Discretos (DEM) es una de las formas más adecuadas para simular el comportamiento de deformación de la naturaleza particulada de los materiales de lastre. Una plataforma de simulación DEM basada en imágenes de agregados desarrollada en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (UIUC) puede simular el comportamiento del lastre de ferrocarril a través del uso de elementos discretos en forma de poliedros. Estos elementos de lastre se crean con propiedades realistas de tamaño y forma a partir de análisis de imágenes de partículas reales utilizando un Analizador de Imágenes de Agregados. El modelo DEM de lastre de ferrocarril de la UIUC fue recientemente puesto a prueba para predecir el comportamiento de asentamiento de secciones de prueba a escala real bajo cargas de tren de eje pesado repetidas. Se recopilaron datos de asentamiento de campo de la Instalación para Pruebas de Servicio Aceleradas (FAST) para aplicaciones de Carga de Eje Pesado (HAL) en el Centro de Tecnología del Transporte (TTC) en Pueblo, Colorado, para validar el modelo DEM. Las predicciones de asentamiento del lastre debido a la carga repetida de tren indican que el modelo DEM podría predecir magnitudes de los asentamientos de lastre en el campo tanto de los ciclos de carga temprana como de las tendencias de rendimiento de más de 90 millones de toneladas brutas (MGT) con razonable precisión. Las predicciones de asentamiento fueron sensibles a la forma del agregado, la gradación y la condición de compactación inicial (densidad) de la capa de lastre construida.