Rolling contact fatigue (RCF) plays a critical role in railway components, and the characterization of materials used, in terms of RCF life,  is still an open task, made complex by the interactions of different phenomena. The contact surface has a direct impact on the  pressure exerted and can change during the test, due to wear. The procedure proposed consists in using vibrations of a test bench  during RCF‐life tests to identify when wear increases and causes a quick flattening of the specimen’s surface, and when this process is  complete. The procedure is applied to two case studies regarding wheel and rail steels. In the tests, a wheel steel specimen rotates  against a rail steel specimen, while pressed against each other by a constant force. At regular intervals weight loss and surface analysis  are performed, while vibrations and torque are monitored continuously. Destructive tests are carried out at the end of each test.  Results from non‐destructive measurements were used to provide input data to a numerical simulation, used to determine the cyclic  plasticity properties of the material. The methodology proposed shows the potential application of vibration measurements for  detecting wear rates thus allowing supporting or partially supplanting destructive testing.

Using vibration measurements to detect high wear rates in rolling contact fatigue tests

LANCINI, Matteo;BODINI, Ileana;VETTURI, David;PASINETTI, SIMONE;MAZZU', Angelo;SOLAZZI, Luigi;PETROGALLI, Candida;FACCOLI, Michela
2015-01-01

Abstract

Rolling contact fatigue (RCF) plays a critical role in railway components, and the characterization of materials used, in terms of RCF life,  is still an open task, made complex by the interactions of different phenomena. The contact surface has a direct impact on the  pressure exerted and can change during the test, due to wear. The procedure proposed consists in using vibrations of a test bench  during RCF‐life tests to identify when wear increases and causes a quick flattening of the specimen’s surface, and when this process is  complete. The procedure is applied to two case studies regarding wheel and rail steels. In the tests, a wheel steel specimen rotates  against a rail steel specimen, while pressed against each other by a constant force. At regular intervals weight loss and surface analysis  are performed, while vibrations and torque are monitored continuously. Destructive tests are carried out at the end of each test.  Results from non‐destructive measurements were used to provide input data to a numerical simulation, used to determine the cyclic  plasticity properties of the material. The methodology proposed shows the potential application of vibration measurements for  detecting wear rates thus allowing supporting or partially supplanting destructive testing.
File in questo prodotto:
File Dimensione Formato  
237-1969-1-PB.pdf

gestori archivio

Descrizione: articolo completo
Tipologia: Full Text
Licenza: Creative commons
Dimensione 1.94 MB
Formato Adobe PDF
1.94 MB Adobe PDF   Visualizza/Apri   Richiedi una copia

I documenti in IRIS sono protetti da copyright e tutti i diritti sono riservati, salvo diversa indicazione.

Utilizza questo identificativo per citare o creare un link a questo documento: https://hdl.handle.net/11379/486036
 Attenzione

Attenzione! I dati visualizzati non sono stati sottoposti a validazione da parte dell'ateneo

Citazioni
  • ???jsp.display-item.citation.pmc??? ND
  • Scopus 13
  • ???jsp.display-item.citation.isi??? ND
social impact