Detail publikace
Modelování dráhy trhliny v železničním kole v podmínkách kontaktní únavy
Michal Kotoul
Český název
Modelování dráhy trhliny v železničním kole v podmínkách kontaktní únavy
Anglický název
Crack path modelling in railway wheel under rolling contact fatigue
Typ
článek v časopise - ostatní, Jost
Jazyk
en
Originální abstrakt
A computational model of crack path for two-dimensional primary crack situated in a railway wheel rim is designed. The railway wheel rim is placed on thewheel disc of railway wheel with interference fit. Crack behaviour is analysed in the case of rectilinear ride of a train under rolling contact fatigue. Plank and Kuhn criterion is used to decide whether crack will either kink and follow mode I controlled (tensile mode) path, or it will propagate coplanar mode II controlled (shear mode). If mode I controlled crack growth is more probable then a direction of crack propagation is predicted using the maximum tensile stress range criterion. In this way a relationship between stress intensity factors and crack geometry is obtained. For comparison, crack behaviour in a solid railway wheel which is not subjected to pre-stress loading is also analysed. In the latter case the contact forces in the wheel-rail contact are considered to have i) only normal part ii) both the normal part and tangential part.
Český abstrakt
Byl navržen výpočetní model dráhy trhliny pro dvojrozměrnou primární trhlinu v ráfku železniční kola. Ráfek železničního kolo je nasazen na disk železničního kola s přesahem. Je analyzováno chování trhliny při kontaktní únavě v případě přímočaré jízdu vlaku. Plankovo-Kuhnovo kritérium je použito pro rozhodování, zdali se trhlina bude šířit koplanárně v módu II nebo dojde k ohybu trhliny a jejímu růstu v módu I. V druhém případě je pro směr růstu trhliny použito kriterium maximálního tahového napětí.
Anglický abstrakt
A computational model of crack path for two-dimensional primary crack situated in a railway wheel rim is designed. The railway wheel rim is placed on thewheel disc of railway wheel with interference fit. Crack behaviour is analysed in the case of rectilinear ride of a train under rolling contact fatigue. Plank and Kuhn criterion is used to decide whether crack will either kink and follow mode I controlled (tensile mode) path, or it will propagate coplanar mode II controlled (shear mode). If mode I controlled crack growth is more probable then a direction of crack propagation is predicted using the maximum tensile stress range criterion. In this way a relationship between stress intensity factors and crack geometry is obtained. For comparison, crack behaviour in a solid railway wheel which is not subjected to pre-stress loading is also analysed. In the latter case the contact forces in the wheel-rail contact are considered to have i) only normal part ii) both the normal part and tangential part.
Klíčová slova česky
únavová trhlina v podmínkách valivého kontaktu, neproporcionální zatížení, smíšený mód, železniční kolo, FEM
Klíčová slova anglicky
rolling contact fatigue crack, non-proportional loading, mixed mode, railway wheel, FEM
Rok RIV
2015
Vydáno
31.12.2015
Nakladatel
University of West Bohemia
Místo
Česká republika, Plzeň
ISSN
1802-680X
Ročník
9
Číslo
2
Strany od–do
103–126
Počet stran
24
BIBTEX
@article{BUT120564,
author="Michal {Kotoul},
title="Crack path modelling in railway wheel under rolling contact fatigue",
year="2015",
volume="9",
number="2",
month="December",
pages="103--126",
publisher="University of West Bohemia",
address="Česká republika, Plzeň",
issn="1802-680X"
}