In der vorliegenden Arbeit wird die Ultraschallprüfung von Eisenbahnschienen mit senkrechten Rissen untersucht, und zwar experimentell und mit Hilfe numerischer Simulationsrechnungen. Zu diesem Zweck wurden vier verschiedene Schienentestkörper verwendet. Ein idealer Referenztestkörper ohne Risse und drei Testkörper mit künstlich eingebrachten senkrechten Rissen im Schienenkopf, im Schienenhals bzw. -steg sowie im Schienenfuß. Die Simulation der Wellenausbreitung im Schienenquerschnitt erfolgte mit Hilfe der Elastodynamischen Finiten Integrations-Technik (EFIT), wobei das entwickelte Programm speziell auf die vorliegende Problemstellung angepaßt und optimiert wurde. Die gute qualitative Übereinstimmung zwischen Experiment und Simulation für die verschiedenen Prüfsituationen demonstriert die Leistungsfähigkeit des entwickelten Rechenprogramms. Mit Hilfe der Modellrechnungen konnten alle Modenkonversionseffekte am Riß und an den seitlichen Schienenbegrenzungen aufgeklärt werden, was zu einer besseren Interpretation der empfangenen Signale beiträgt. Für beide Wellenmoden zeigt sich eine signifikante Schwächung des Bodenechos nach Wechselwirkung mit den Rissen. Der wesentliche Unterschied zwischen beiden Wellentypen liegt darin, daß die Wechselwirkung der primären Scherwellenfront mit dem Riß bzw. den seitlichen Schienenbegrenzungen im A-Bild keine neuen Echoreflexe, wie z.B. Kopfwellenechos oder Nebenechos erzeugt. Dies passiert nur bei L-Wellenanregung.
Ultraschallprüfung von Eisenbahnschienen mit senkrechten Rissen. Experimentelle und modelltheoretische Ergebnisse
Ultrasonic testing of rails with orthogonal cracks. Experimental results of theoretical models
1998
11 Seiten, 14 Bilder, 7 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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