TY - THES

T1 - Untersuchung des Rissverhaltens von Squats unterhalb der Schienenoberfläche

AU - Avgustinovic, Deni

N1 - nicht gesperrt

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - Eisenbahnschienen können unterschiedliche Fehler aufweisen. Einer dieser Schienenfehler sind die sogenannten Squats. Bei einem Squat handelt es sich um einen halbkreisförmigen oder V-Förmigen Riss an der Schienenoberfläche. An dieser Stelle entsteht eine dunkel verfärbte und verbreitete Fläche. Squats verringern die Lebensdauer der Schiene. Die Maßnahmen zur Bewältigung dieser Fehler sind mit sehr hohen Kosten und Aufwand verbunden. In dieser Arbeit wurde auf das Verhalten dieser Squats während eines Rad-Schiene Kontakts eingegangen. Die Beschreibung der lokalen Verhältnisse im Rad-Schiene Kontakt ist sehr komplex. In dieser Arbeit stand das jedoch nicht im Fokus und daher wurde dieser Kontakt vereinfacht dargestellt. Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit liegt in der Ermittlung der Risstreibkräfte, der Auswertung der J-Integrale und der Ermittlung der Spannungsintensitätsfaktoren eines bereits existierenden Risses. Des Weiteren wurden die Einflüsse unterschiedlicher Rissparameter untersucht. Zu den wichtigsten Parametern zählen die Rissgröße, die Risstiefe, die Risslage sowie der Reibwert zwischen den Rissflanken. Die Berechnungen und die Auswertungen erfolgten weitestgehend über die Finite Elemente Software Abaqus®, wobei die Belastungssituation durch den Rad-Schiene Kontakt über zusätzliche Subroutinen in das Modell implementiert wurde. Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass größere Risse eher zu einem Risswachstum neigen als kleinere Risse. Des Weiteren spielt die Lage der Kraftaufbringung eine große Rolle in Bezug auf die Risstreibkräfte. Mit Hilfe dieses Berechnungsmodells können in Zukunft abgesehen von Rissgröße, - tiefe und -lage sowie Reibwert noch weitere Einflussgrößen untersucht werden.

AB - Eisenbahnschienen können unterschiedliche Fehler aufweisen. Einer dieser Schienenfehler sind die sogenannten Squats. Bei einem Squat handelt es sich um einen halbkreisförmigen oder V-Förmigen Riss an der Schienenoberfläche. An dieser Stelle entsteht eine dunkel verfärbte und verbreitete Fläche. Squats verringern die Lebensdauer der Schiene. Die Maßnahmen zur Bewältigung dieser Fehler sind mit sehr hohen Kosten und Aufwand verbunden. In dieser Arbeit wurde auf das Verhalten dieser Squats während eines Rad-Schiene Kontakts eingegangen. Die Beschreibung der lokalen Verhältnisse im Rad-Schiene Kontakt ist sehr komplex. In dieser Arbeit stand das jedoch nicht im Fokus und daher wurde dieser Kontakt vereinfacht dargestellt. Das Hauptaugenmerk dieser Arbeit liegt in der Ermittlung der Risstreibkräfte, der Auswertung der J-Integrale und der Ermittlung der Spannungsintensitätsfaktoren eines bereits existierenden Risses. Des Weiteren wurden die Einflüsse unterschiedlicher Rissparameter untersucht. Zu den wichtigsten Parametern zählen die Rissgröße, die Risstiefe, die Risslage sowie der Reibwert zwischen den Rissflanken. Die Berechnungen und die Auswertungen erfolgten weitestgehend über die Finite Elemente Software Abaqus®, wobei die Belastungssituation durch den Rad-Schiene Kontakt über zusätzliche Subroutinen in das Modell implementiert wurde. Die erzielten Ergebnisse zeigen, dass größere Risse eher zu einem Risswachstum neigen als kleinere Risse. Des Weiteren spielt die Lage der Kraftaufbringung eine große Rolle in Bezug auf die Risstreibkräfte. Mit Hilfe dieses Berechnungsmodells können in Zukunft abgesehen von Rissgröße, - tiefe und -lage sowie Reibwert noch weitere Einflussgrößen untersucht werden.

KW - Squats

KW - J-Integral

KW - Configurational Forces

KW - Fracture Mechanics

KW - Stress Intensity Factors

KW - Sqaut

KW - J-Integral

KW - Linear-elastische Bruchmechanik

KW - Spannungsintensitätsfaktor

KW - Configurational Force

U2 - 10.34901/mul.pub.2024.064

DO - 10.34901/mul.pub.2024.064

M3 - Masterarbeit

ER -