TY - THES

T1 - Verfahren zur Messung von Eigenspannungen in Eisenbahnschienen

AU - Stefenelli, Mario

N1 - gesperrt bis 16-03-2016

PY - 2011

Y1 - 2011

N2 - Zur Verbesserung der Eigenschaften von Eisenbahnschienen ist es notwendig, den Eigenspannungszustand im Inneren der Schienen zu beeinflussen und zu bestimmen. Dazu ist ein geeignetes Messverfahren von Nöten, denn mit der in der Industrie üblichen DMS-Messung ist dies nur schwer möglich. In der vorliegenden Arbeit wird ein Überblick über die modernen Verfahren zur Eigenspannungsmessung gegeben und diese hinsichtlich ihrer Umsetzbarkeit, Genauigkeit, Kosten und Aufwand bewertet. Maßgebliches Kriterium ist die Möglichkeit zur Messung von Längseigenspannungen. Als die drei aussichtsreichsten Verfahren für die praktische Anwendung wurden die Messung mit Neutronen, die Konturmethode und die transverse/oblique slicing (T/O-S) Methode ausgewählt. Im experimentellen Teil wurden exemplarische Versuche an gerichteten und ungerichteten Schienen durchgeführt. Bei der Anwendung der T/O-S Methode zeigte sich, dass nicht jeder Spannungszustand rekonstruiert werden kann und somit die Anwendung in diesem Fall nicht möglich ist. Die Messung mit Neutronen ist aufwändig, eignet sich jedoch am besten zur Ermittlung von Referenzwerten im Inneren der Schiene. Mit der Konturmethode können die Längseigenspannungen sehr schnell und einfach über den gesamten Querschnitt bestimmt werden. Die beiden letzteren Methoden zeigen eine gute Übereinstimmung untereinander und in den Randbereichen mit den Ergebnissen der DMS-Messungen.

AB - Zur Verbesserung der Eigenschaften von Eisenbahnschienen ist es notwendig, den Eigenspannungszustand im Inneren der Schienen zu beeinflussen und zu bestimmen. Dazu ist ein geeignetes Messverfahren von Nöten, denn mit der in der Industrie üblichen DMS-Messung ist dies nur schwer möglich. In der vorliegenden Arbeit wird ein Überblick über die modernen Verfahren zur Eigenspannungsmessung gegeben und diese hinsichtlich ihrer Umsetzbarkeit, Genauigkeit, Kosten und Aufwand bewertet. Maßgebliches Kriterium ist die Möglichkeit zur Messung von Längseigenspannungen. Als die drei aussichtsreichsten Verfahren für die praktische Anwendung wurden die Messung mit Neutronen, die Konturmethode und die transverse/oblique slicing (T/O-S) Methode ausgewählt. Im experimentellen Teil wurden exemplarische Versuche an gerichteten und ungerichteten Schienen durchgeführt. Bei der Anwendung der T/O-S Methode zeigte sich, dass nicht jeder Spannungszustand rekonstruiert werden kann und somit die Anwendung in diesem Fall nicht möglich ist. Die Messung mit Neutronen ist aufwändig, eignet sich jedoch am besten zur Ermittlung von Referenzwerten im Inneren der Schiene. Mit der Konturmethode können die Längseigenspannungen sehr schnell und einfach über den gesamten Querschnitt bestimmt werden. Die beiden letzteren Methoden zeigen eine gute Übereinstimmung untereinander und in den Randbereichen mit den Ergebnissen der DMS-Messungen.

KW - Eigenspannungen

KW - Schiene

KW - residual stress

KW - rail

M3 - Diplomarbeit

ER -