レールシェリングにおける水平裂の進展シミュレーション

抄録

レールシェリングは、列車の車輪が繰り返し通過することによって表面で発生する転がり接触疲労き裂である。この研究では、シェリングの水平裂進展の数値シミュレーションを行った。進展解析は、ヘルツ接触下の2次元 (2D) 表面傾斜き裂の応力拡大係数 (K値) の境界要素解析結果に基づいて行った。いくつかの2Dき裂を並列に配置し、それらの先端を結合することにより、近似的に3次元 (3D) 半楕円形の水平裂のK値を求めた。この手法は、完全な3D解析に比べて計算速度が大幅に向上する。進展解析は、モード I / IIおよびモード I / IIIの非比例混合モード試験のデータを使用して、Richardによって提案された等価K値範囲を用いたパリス型き裂成長則で実施した。分岐の方向は、Hourlier-Pineau基準に従って予測した。