Обоснование новой методики выбора конститутивных моделей и калибровки демпфирования при МКЭ-моделировании транспортных нагрузок на грунтовые основания

Обоснование новой методики выбора конститутивных моделей и калибровки демпфирования при МКЭ-моделировании транспортных нагрузок на грунтовые основания
Богданов Валерий Павлович
2026-07-01

Rayleigh damping calibrationThalys HSTconstitutive soil modelsfinite element methodtransport loads
Разработана комплексная методика компьютерного моделирования деформационных процессов в грунтовых основаниях транспортных сооружений на основе метода конечных элементов в MIDAS GTS NX. Предложен формализованный алгоритм выбора конститутивной модели грунта по типу нагружения: Mohr-Coulomb – для статики, Hardening Soil – для динамики, HSsmall – для многоциклового воздействия, Soft Soil – для насыщенных грунтов. Разработана процедура калибровки коэффициентов демпфирования Релея α и β по характерным частотам спектра транспортной нагрузки. Верификация на тестовой задаче о движении поезда Thalys HST (v=314 км/ч) показала погрешность Δ≤8 %, что удовлетворяет принятому критерию Δ≤10 %. Методика формирует единую замкнутую последовательность от постановки задачи до оценки достоверности результата.
1
A comprehensive finite-element methodology was developed in MIDAS GTS NX for modeling deformation processes in soil foundations beneath transport structures.
2
A formal constitutive-model selection algorithm assigns Mohr–Coulomb to static loading, Hardening Soil to dynamic loading, HSsmall to multicycle loading, and Soft Soil to saturated soils.
3
A procedure was developed to calibrate Rayleigh damping coefficients α and β using characteristic frequencies of transport-load spectra.
4
The methodology provides a unified closed sequence from problem formulation through assessment of simulation-result reliability.
5
Validation against the Thalys HST train test case at 314 km/h produced an error of Δ≤8%, satisfying the adopted Δ≤10% criterion.

deformation processes in soil foundations of transport structures under transport loading

selection of constitutive soil models and calibration of Rayleigh damping coefficients for finite-element modeling, including verification accuracy

Publication Details
Publication Date
2026-07-01
Journal
Publisher
ISSN
Cited by
0
Access Type
Author Information
Authors
Богданов Валерий Павлович
Explore further
Open the scid.ai AI chat with a ready-made request: it will find papers on a similar topic and help build a literature review.
Find similar papers in the chat
Make a presentation
100%