Für wirtschaftlich hoch entwickelte Länder ist der Schienenschnellverkehr ein wichtiges Element der Verkehrsinfrastruktur. Mit der Einführung der InterCityExpress-Züge (ICE) begann 1991 das Hochgeschwindigkeitszeitalter auf deutschen Schienen. Die Fahrgeschwindigkeit betrug für den ICE ca. 280 km/h. Die zulässigen Achslasten im Güterverkehr waren um ca. 3 t auf 22,5 t gestiegen. Die Gleislage verschlecherte sich, neuartige Laufflächenschäden entstanden und die Schienen verriffelten zunehmend. Zahlreiche Räder polygonalisierten, es entstanden vermehrt Laufflächenschäden an den Rädern in Form von Rissen und Ausbröckelungen. Als Beitrag zur Bewältigung der nach wie vor bestehenden Probleme im System Rad-Schiene soll in der vorliegenden Arbeit das sich unter komplexen Betriebsbeanspruchungen einstellende Verformungs- und Schädigungsverhalten eines Rad- und eines Schienenstahls aus werkstoffkundlicher Sicht betrachtet und charakterisiert werden. Für die Untersuchungen wurden Monoblockräder der Qualität R7 (Vergütungsgefüge am Rand, normalisiertes Gefüge im Abstand vom Rand) und Schienen der Güteklasse UIC 60 900 A (feinperlitisches Gefüge, Härte ca. 280 HV 10) herangezogen. Es wurde das Zug-Druck- und Wechselbiegeverhalten bei einachsiger zyklischer Beanspruchung untersucht. Die zur Beschreibung des Werkstoffverhaltens erforderlichen Kennwerte sowie geeignete Schädigungsparameter zur Erfassung des Mittelspannungseinflusses wurden ermittelt. Torsionsversuche lieferten eine Aussage über das Werkstoffverhalten bei einem einfachen Fall mehrachsiger Beanspruchung. Versuche unter Lokaler Hertzscher Pressung (LHP) vermittelten einen ersten Eindruck über das Werkstoffverhalten bei Beanspruchungsbedingungen, die denjenigen bei realer Beanspruchung deutlich näher kamen. Die experimentellen Befunde werden ausführlich beschrieben und vermitteln einen tieferen Einblick in die Werkstoffschädigungen im System Rad-Schiene bei den gegenwärtigen Beanspruchungen.
Experimentelle Analyse des zyklischen Verformungs- und Schädigungsverhaltens von im Hochgeschwindigkeitsverkehr eingesetzten Rad- und Schienenwerkstoffzuständen
2002
152 Seiten, Bilder, Tabellen, 174 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
Ermittlung des Verformungs- und Schädigungsverhaltens von Wärmedämmschichtsystemen
TIBKAT | 2003
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