Zbytková únavová životnost železničních náprav
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Předložená dizertační práce se zabývá metodikou pro stanovení zbytkové únavové životnosti železničních náprav na základě tzv. damage tolerance přístupu. Tento přístup akceptuje potenciální možnost výskytu defektu (trhliny), který může vést k únavovému porušení celé nápravy. Chování uvažované trhliny je popsáno pomocí lineárně elastické lomové mechaniky. Při užití tohoto popisu vstupuje do stanovení zbytkové únavové životnosti železničních náprav celá řada parametrů, které více či méně ovlivňují vypočtenou životnost a jejich vliv je třeba kvantifikovat. V první části dizertační práce je popsán současný stav poznání v oblasti únavového poškozování železničních náprav. Tato část se věnuje již zkoumaným parametrům, které ovlivňují chování únavových trhlin v materiálech pro železniční nápravy. V další části práce je popsána metodika pro určení zbytkové únavové životnosti vlakových náprav, která byla v nedávné minulosti vyvinuta na Ústavu fyziky materiálu AV ČR. Hlavním cílem předložené dizertační práce bylo tuto metodiku dále rozvíjet za cílem přesnějšího stanovení zbytkové únavové životnosti. Součástí studie je stanovení vlivu jednotlivých vstupních parametrů (např. vliv prahové hodnoty, zátěžného spektra, retardačních efektů, zbytkových napětí, geometrie, materiálu nápravy atd.) na zbytkovou únavovou životnost zkoumaných náprav. Získané výsledky poslouží nejen k přesnějším odhadům zbytkové únavové životnosti vlakových náprav, ale mají přesah i do obecné roviny, kde metodika může být užita pro i jiné cyklicky namáhané strojní součásti. Výsledky dizertační práce také mohou posloužit jako obecný podklad pro stanovení četnosti pravidelných inspekčních kontrol pro únavově namáhané strojní součásti.
This Ph.D. thesis deals with methodology for determination of residual fatigue lifetime of railway axles based on damage tolerance approach. This approach accepts an existence of potential defect, which could lead to fatigue failure of whole axle. The behavior of crack in railway axle is described by approaches of linear elastic fracture mechanics. There are plenty of factors, which more or less influence determined residual fatigue lifetime. The aim of this thesis is to quantify effects of these factors. The first part of Ph.D. thesis represents overview of studied problems relating to fatigue damage of railway axles. This part is focused on parameters, which influence fatigue crack growth in railway axle materials. The second part of thesis shows procedure for determination of residual fatigue lifetime, which was developed at the Institute of Physics of Materials of the Academy of Sciences of the Czech Republic. The main aim of this thesis was to improve current procedure for more precise estimation of residual fatigue lifetime. Significant part of this work is determination of significance of studied factors, which influencing calculated residual fatigue lifetime of railway axles (e.g. effect of threshold value, load spectrum, retardation effects, residual stress, axle geometry, material of axle etc.). The procedures described and results obtained can be also used for determination of residual fatigue lifetime of general mechanical component (not only railway axles). Therefore, results obtained in this Ph.D. thesis can be used e.g. for assessment of regular inspection intervals of cyclically loaded general mechanical parts.
This Ph.D. thesis deals with methodology for determination of residual fatigue lifetime of railway axles based on damage tolerance approach. This approach accepts an existence of potential defect, which could lead to fatigue failure of whole axle. The behavior of crack in railway axle is described by approaches of linear elastic fracture mechanics. There are plenty of factors, which more or less influence determined residual fatigue lifetime. The aim of this thesis is to quantify effects of these factors. The first part of Ph.D. thesis represents overview of studied problems relating to fatigue damage of railway axles. This part is focused on parameters, which influence fatigue crack growth in railway axle materials. The second part of thesis shows procedure for determination of residual fatigue lifetime, which was developed at the Institute of Physics of Materials of the Academy of Sciences of the Czech Republic. The main aim of this thesis was to improve current procedure for more precise estimation of residual fatigue lifetime. Significant part of this work is determination of significance of studied factors, which influencing calculated residual fatigue lifetime of railway axles (e.g. effect of threshold value, load spectrum, retardation effects, residual stress, axle geometry, material of axle etc.). The procedures described and results obtained can be also used for determination of residual fatigue lifetime of general mechanical component (not only railway axles). Therefore, results obtained in this Ph.D. thesis can be used e.g. for assessment of regular inspection intervals of cyclically loaded general mechanical parts.
Description
Citation
POKORNÝ, P. Zbytková únavová životnost železničních náprav [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2016.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Inženýrská mechanika
Comittee
prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D. (předseda)
Ing. Rostislav Fajkoš, Ph.D. (člen)
Ing. Aleš Materna, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Stanislav Seitl, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2016-08-31
Defence
Doktorand prokázal schopnost samostatné vědecké práce, když vypracoval metodiku umožňující zpřesnění odhadů zbytkové únavové životnosti železničních náprav a optimalizaci jejich geometrie.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení