Schäden an Schienen zufolge Rollkontaktermüdung im Wiener U-Bahnnetz

Schäden an Schienen zufolge Rollkontaktermüdung im Wiener U-Bahnnetz - Teil III

Fischmeister, Edgar

(Fortsetzung aus ETR Nr. 12/2009, I0966393 und ETR 3/2010, I1067172) Nachdem im U-Bahnnetz der Wiener Linien Risse und Ausbruchsschäden am Schienenkopf auftraten, wird nach den Ursachen dafür geforscht, um dann durch rechtzeitige Gegensteuerung größere Schädigungen der Schienen zu verhindern. Im ersten Teil des Beitrages wurde die Art der Schädigungen der Schienenoberfläche bei den Wiener Linien aufgezeigt, in Teil 2 wurden der Rad-Schiene-Kontakt und die Materialbeanspruchung durch Rollkontaktermüdung erläutert. Im dritten Teil des Beitrages wird beschrieben, wie mit Hilfe der Bruchmechanik und der Kontinuumsschadensmechanik das Ausbreitungsverhalten von Rollkontaktermüdungsrisse auf der Fahrfläche berechnet und bewertet werden können. Die Werkstoffschädigung durch Schubspannungen bzw. Verteilung der Schubspannungen in der Schiene und die progressive Schubschädigung im elastischen Bereich sowie im elasto-plastischen Bereich mit und ohne Verfestigung werden berechnet und in einem Zellenmodell dargestellt. Das Verhalten der periodischen Randrisse wird beschrieben. Im vierten Teil dieser Arbeit werden die Ermüdungsausbreitung und der Einfluss der zusätzlichen Spannungen auf die Lebensdauer der Schiene behandelt.