Influence of the vehicle-track parameters on the crack growth in rails

Titel in Übersetzung: Einfluss der Fahrzeugspurparameter auf das Risswachstum in Schienen

Michal Kracalik

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Die Arbeit beschäftigt sich mit der Berechnung der Risstreibkräfte, verursacht durch den Kontakt zwischen Rad und Schiene. Im Besonderen wird der Einfluss der Normallast und des Schlupfes auf das Verhalten von Rissen im Kontakt untersucht. Die Normallast erzeugt einen Kontaktdruck und der Schlupf eine Traktion in der Oberfläche und sehr oft eine plastische Verformung. Es wird die Wirkung der plastischen Verformung auf die berechnete Risstreibkraft analysiert. Weitere Untersuchungen beschäftigen sich mit der Reibung zwischen den Rissflächen und zwischen Rad und Schiene und deren Auswirkung auf die risstreibende Kraft. Der Einfluss der Randbedingungen, Elementgröße und Elementverteilung auf die Ergebnisse wird untersucht. Für die Berechnung der Rissantriebskraft wird das „Configurational Force“ Konzept verwendet. Diese neu für Finite-Elemente (FE) Programme entwickelte Methode kann zur Berechnung von Rissen unter zyklischer Belastung und bei Plastizierung verwendet werden. Für die Untersuchungen wurden zweidimensionale Finite-Elemente-Modelle verwendet. Im ersten Kapitel wird das behandelte Rissproblem erläutert. Die für das Problem zur Verfügung stehenden Lösungsmethoden der Bruchmechanik werden in Kapitel zwei behandelt. Das „Configurational Force“ Konzept wird als beste zur Verfügung stehende Methode genutzt, um die Risstreibkräfte zu berechnen. Das zweidimensionale FE-Kontakt-Riss Modell wird in Kapitel drei und vier vorgestellt. Das fünfte Kapitel beschreibt die Parametervariationen und deren Auswirkung auf die berechnete Risstreibkraft. Das sechste Kapitel ist die Zusammenfassung. Im siebten Kapitel befinden sich die veröffentlichten wissenschaftlichen Arbeiten und die unveröffentlichte experimentelle Verifikation der berechneten Ergebnisse.
Titel in ÜbersetzungEinfluss der Fahrzeugspurparameter auf das Risswachstum in Schienen
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
  • Pippan, Reinhard, Beurteiler B (intern)
  • Antretter, Thomas, Beurteiler A (intern)
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2015

Bibliographische Notiz

gesperrt bis null

Schlagwörter

  • Rad/Schiene
  • Risse
  • Plastizität
  • Finite Elemente
  • Konfigurationskraft

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