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摘要
道砟几何形态对道床结构物理力学性能有重要影响，量化评价和分析道砟颗粒几何形态对结构的相互作用机理研究、数值仿真分析等都具有重要意义，可为道床养护维修优化提供支持。基于颗粒三维图像特点，提出一个新的局部特征评价参数——综合局部特征参数，通过检验表明该参数的有效性；结合整体形状特征参数，从整体及局部两个层次对我国铁路道砟颗粒几何形态分布规律进行统计分析。此外，分析道砟颗粒的比表面积分布规律。道砟颗粒比表面积分布规律研究有助于分析研究颗粒交互作用及能量利用效率。研究结果表明，三维尺寸方面，片状道砟尺寸偏差程度最大。随道砟粒径增加，块状道砟尺寸偏差程度逐渐变大，针状道砟基本保持不变，片状道砟逐渐减小。整体形状方面，块状道砟整体形状最接近球形，随道砟粒径增加，片状道砟整体形状向球形趋近，块状及针状道砟整体形状基本不变；局部特征方面，针状道砟局部特征最显著；随道砟粒径增加，各种形状道砟颗粒的局部特征均变得明显。道砟颗粒的比表面积与3D粒径有关，随3D粒径增加，道砟比表面积减小，其中片状道砟的比表面积减小速率最大。
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