Расчетная оценка остаточного ресурса железнодорожных рельсов с поперечными трещинами тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.23.17, кандидат технических наук Суровин, Павел Геннадьевич

• Суровин, Павел Геннадьевич
• кандидат технических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат технических наук Суровин, Павел Геннадьевич

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Анализ напряженно-деформированного состояния рельсов

1.1. Контактные напряжения в рельсах

1.2. Изгибные напряжения в рельсах

1.3. Продольные силы в рельсах

1.3.1. Применение фотоупругого покрытия в качестве датчика продольной силы

1.3.2. Прибор для снятия показаний с фотоупругого датчика

1.3.3. Использование многолучевого полярископа для повышения точности измерения продольной силы

1.3.4. Фотометрирование в двух длинах волн для решения проблемы некорректности целого порядка полос

1.4. Остаточные напряжения в рельсах

1.5. Выводы по главе

Глава 2. Трещины в рельсах и причины их появления и развития

2.1. Классификация дефектов рельсов

2.2. Поперечная контактно-усталостная трещина в головке рельса

2.3. Внутренняя продольная трещина в головке рельса

2.4. Трещина от термомеханического повреждения в головке рельса

2.5. Поперечная коррозионно-усталостная трещина в подошве рельса

2.5. Выводы по главе

Глава 3. Определение коэффициентов интенсивности 51 напряжений в рельсах с трещинами

3.1. Методы определения КИН

3.2. Использование решения о растяжения бесконечной 54 * пластины, ослабленной эллиптическим отверстием

3.3. Определение КИН для коррозионно-усталостной 66 трещины в подошве рельса

3.4. Определение КИН для поперечной контактно- 70 усталостной трещины в головке рельса

3.5. КИН для поперечной трещины в головке рельса от 74 термомеханического повреждения

3.6. КИН для внутренней продольной трещины в головке 77 Ф рельса

3.7. Выводы по главе

Глава 4. Оценка остаточного ресурса рельса

4.1. Методика оценки остаточного ресурса

4.2. Остаточный ресурс рельса с дефектом

4.3. Остаточный ресурс рельса с дефектом

4.4. Остаточный ресурс рельса с дефектом

4.5. Рекомендации по срокам дефектоскопирования рельсов ^

4.6. Выводы по главе

Глава 5. Исследование направления роста контактно- 98 усталостных трещин

5.1. Эллиптические надрезы (трещины)

5.2. Усталостные трещины при симметричном сдвиге

5.3. Развитие усталостных трещин поперечного сдвига в поле 104 сжимающих напряжений

5.4. Развитие усталостных трещин продольного сдвига в поле 106 сжимающих напряжений 5.5. Исследование направления развития дефекта 11.1

5.6. Выводы по главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Расчетная оценка остаточного ресурса железнодорожных рельсов с поперечными трещинами»

Актуальность проблемы. По действующим в настоящее время нормам, остродефектный рельс подлежит немедленной замене. Однако опыт эксплуатации показывает, что рост трещин происходит с относительно малой скоростью, поэтому возникает вопрос о возможности пропуска поездов по дефектным рельсам, возможно, с некоторыми ограничениями. Положительный ответ может позволить производить замену рельсов в плановом порядке, а так же уточнить сроки дефектоскопии рельсов.

На железных дорогах США дефектоскопирование рельсов производится с периодичностью 36 млн. т. пропущенного тоннажа [1,2]. На Российских железных дорогах этот период гораздо меньше - около 2 млн. т. [3]. При этом относительное число изломов рельсов примерно одинаковое. Этот факт наводит на мысль об избыточности контроля дефектов рельсов в России при прочих равных условиях.

В стратегической программе обеспечения устойчивого взаимодействия в системе «колесо-рельс», принятой на конференции «современные проблемы взаимодействия подвижного состава и пути» (24-25 ноября 2003г., Щербинка), одной из задач указана «разработка концепции управления риском де-фектообразования колес и рельсов». Решение этой задачи невозможно без создания методики оценки остаточного ресурса дефектных рельсов.

До настоящего времени исследование остаточного ресурса рельсов с различными дефектами проводились только испытанием полнопрофильных рельсовых проб на пульсаторах, т.е., экспериментальными методами. Часто такие эксперименты проводились в условиях нагружения, отличного от реальной работы рельсов в пути. Расчетные работы, как правило, заканчивались определением коэффициентов интенсивности напряжений (КИН), расчет скорости развития трещин не проводился.

Цель работы - создание методики оценки остаточного ресурса рельса с поперечными усталостными трещинами на основе положений механики разрушения.

Научная новизна и практическая ценность работы заключается в следующих результатах.

Усовершенствована методика расчетного и экспериментального определения коэффициентов интенсивности напряжений (КИН). Для этой цели впервые применено решение о растяжении бесконечной пластины с эллиптическим отверстием для определения коэффициентов интенсивности напряжений в вершине трещины при смешанном типе нагружения. Данный метод позволяет обрабатывать данные численных расчетов тел с дефектами и экспериментальные данные, полученные оптическими методами исследования напряжений.

Создана методика оценки остаточного ресурса для рельсов с поперечными трещинами. Впервые расчетным путем получены зависимости критического размера дефектов от остаточных напряжений и продольной силы.

Впервые экспериментально исследовано направление развития усталостных трещин смешанного типа в поле сжимающих напряжений. Показано, что усталостные трещины распространяются по траекториям главных напряжений. На основании результатов этого исследования построена модель поворота внутренней продольной трещины в головке рельса и перехода ее в поперечную.

Усовершенствован метод измерения продольных температурных усилий в рельсовых плетях бесстыкового пути с помощью фотоупругих датчиков. Впервые для этой цели применен метод фотометрирования. Разработан электронный прибор для снятия показаний с датчиков.

Достоверность полученных результатов подтверждается сравнением расчетных результатов с известными теоретическими и экспериментальными данными.

Апробация работы: основные результаты работы докладывались на семинарах в СГУПСе; на научно-практической конференции «Актуальные проблемы Транссиба на современном этапе» (Новосибирск, 2001 г); на региональной научно-практической конференции «Вузы Сибири и Дальнего Востока Транссибу» (Новосибирск, 2002г.); на научно-практической конференции «Современные проблемы взаимодействия подвижного состава и пути» (Щербинка, 2003г.) и на международной конференции «Fracture at multiple dimension», (Москва, 2003г.). На защиту выносятся:

1. Усовершенствованная методика определения коэффициентов интенсивности напряжений при смешанном типе нагружения тела с трещиной.

2. Данные о коэффициентах интенсивности напряжений в железнодорожных рельсах с поперечными трещинами (дефекты 21, 24, 69) и их критические размеры.

3. Методика оценки остаточного ресурса дефектного рельса.

4. Механизм поворота фронта дефекта 11 и переход его в дефект 21.

5. Использование фотометрирования для съема информации с фотоупругих датчиков продольной силы в рельсе.

Работа состоит из шести глав.

Первая глава посвящена анализу нагрузок, действующих на рельс. На рельс действуют разнообразные нагрузки: продольная сила, возникающая от изменения температуры; изгибающий момент, возникающий от изгиба рельса под колесом; контактные напряжения, возникающие при воздействии колеса на рельс, и др.

Все нагрузки можно разделить на две группы: постоянные, которые не изменяются во времени или изменяются медленно, и циклические, изменяющиеся во времени по периодическому закону. Продольная температурная сила и остаточные напряжения следует отнести к постоянным, а контактные напряжения и изгиб рельса под колесом - к циклическим.

Степень опасности дефектов в рельсах в значительной мере зависит от продольных сил, действующих в рельсовых плетях. Расчет этих усилий по изменению температуры дает значительные погрешности, так как не учитываются возможный угон рельсов, неравномерность температуры плети в момент закрепления, и некоторые другие факторы. Поэтому задача создания надежного и простого метода измерения температурной продольной силы, учитывающего все возможные эксплуатационные факторы, является актуальной.

Широко используемые в инженерной и научной практике методы измерения продольной силы, такие как применение механических тензометров и индикаторов, тензорезисторов [4, 5] мало пригодны для долговременных измерений в полевых условиях. Проволочный вибратор Британских железных дорог, по частоте собственных колебаний которого можно определить продольную силу, при установке требует сверления рельса. Методы магнитной индукции, акустоупругости, дифракции рентгеновских лучей [6,7] кроме продольной силы фиксируют и остаточные напряжения, что может привести к значительным погрешностям при определении температурных усилий.

Кроме перечисленных можно отметить еще два способа, которые применяются на железных дорогах Германии [8] и США [9]. В первом случае измеряются продольные и поперечные деформации рельса с помощью меток на подошве. Для снятия показаний используется специальный микроскоп, на показания которого влияет температура внешней среды. Сложная система снятия отсчета с учетом температурных деформаций самого микроскопа приводит к существенному увеличению времени снятия одного отсчета (до 10 минут).

Во втором случае продольную силу измеряют по прогибу участка рельсовой плети, освобожденного от связей. Здесь для корректного измерения необходимо проводить тарировочные испытания на специальном нагрузочном оборудовании. Этот метод обладает существенным недостатком: пропуск поездов по участку со снятыми связями невозможен.

При использовании фотоупругого покрытия съем информации возможен как визуально, с использованием различных методов компенсации, так и фо-тометрированием. Второй вариант предпочтительнее, поскольку может быть автоматизирован.

Постоянные напряжения сами по себе не могут вызвать зарождения и развития усталостных дефектов. Для этого необходимо циклическое воздействие. Постоянные напряжения могут только влиять на коэффициент асимметрии цикла нагружения, что приводит к изменению предела выносливости материала и скорости распространения трещин.

Во второй главе рассмотрены наиболее опасные виды дефектов железнодорожных рельсов и указаны возможные механизмы и причины их возникновения и развития.

Дефекты рельсов оказывают значительное влияние на работоспособность рельсов в пути. Основную опасность представляют дефекты в виде поперечных усталостных трещин, которые образуются при повторно-переменных нагрузках. Такие дефекты могут привести к разрушению рельса под поездом и явиться причиной аварии.

Процессы зарождения и развития дефектов являются одним из важнейших факторов, определяющих срок службы рельсов. Основная масса трещин приходится на контактно-усталостные дефекты в головке рельса (поперечная трещина 21.1-3 и продольная 11.1-3 по принятой классификации), по которым изымается до 30% остродефектных рельсов [10]. Трещина 21.1-3 является одним из наиболее опасных дефектов - около 37% изломов рельсов под поездами происходит по сечению, пораженному поперечной контактно-усталостной трещиной [11].

С ростом погонной массы рельсов и жесткости пути изменилось распределение дефектов. Если в 1950г. было изъято 1,6% дефектных рельсов по контактно-усталостным дефектам в головке рельса и 68% - по повреждениям шейки, то в 1970г. - 17,6% и 41,1% соответственно, а в 2000г. - 16,2% и 4,5% [12].

Третья глава посвящена вопросам определения коэффициентов интенсивности напряжений (КИН) и выполнены расчеты КИН для дефектов 21.1-3, 24.1-3 и 69.1-3.

Усталостное разрушение рельсов происходит без заметных пластических деформаций. Это позволяет использовать линейную механику разрушения для оценки прочности и остаточного ресурса дефектных рельсов.

В современной механике разрушения существует несколько критериев разрушения тел с трещинами. Один из основных - силовой критерий Ирвина [13]. Согласно этому критерию разрушение происходит, если коэффициент интенсивности напряжений (КИН) достигает критического значения:

К>КС. (1)

Другой критерий - энергетический критерий Гриффитса [14,15]. Для идеально упругого тела при подрастании трещины на bS соблюдается условие энергетического баланса

ЬГ = GbS, (2) где: 5Г - поверхностная энергия, требуемая для образования новой поверхности площадью bS,G- удельный приток энергии в вершину трещин. По критерию Гриффитса, разрушение происходит, если

G>GC. (3)

Для линейно-упругого тела эти критерии, как показал Ирвин, эквивалентны, и можно сделать переход от одного к другому:

EG = К] (l - v2) + К2П (l - v2)+ К)и (1 + v), (4) где: Е - модуль упругости материала, Kj, Кп, Кщ, - КИН нормального отрыва, поперечного сдвига и продольного сдвига соответственно, v - коэффициент Пуассона материала.

Для оценки прочности дефектных рельсов и их остаточного ресурса с применением механики разрушения необходимо знать величины коэффициентов интенсивности напряжений для различных трещин. Как правило, строгое решение задачи нагружения тела с трещиной невозможно в виду математических трудностей. Поэтому для нахождения напряженно-деформированного состояния материала вблизи дефектов используют различные численные методы и экспериментальные исследования. В основном, для определения КИН при численных расчетах и при обработке экспериментальных данных применяется решение о центральном растяжении бесконечной пластины с трещиной, которое впервые получил Вестергаард [16]. Однако, это решение справедливо только в малой окрестности вершины трещины, где численный расчет и экспериментальные измерения дают значительную погрешность из-за большого градиента напряжений.

Для описания напряженно-деформированного состояния можно использовать и другие решения. Например, возможно применение решения о растяжении бесконечной пластины с эллиптическим отверстием, которое получил Инглис [17]. Если одну из полуосей устремить к нулю, то при предельном переходе эллипс вырождается в прямую линию, и описывает трещину. Как показывают исследования, такое решение гораздо лучше аппроксимирует перемещения и напряжения около трещины.

Четвертая глава посвящена разработке методики оценки остаточного ресурса дефектного рельса на основе уравнений, описывающих скорость развития усталостных трещин.

Для оценки остаточного ресурса необходимо знать, как изменяется скорость роста усталостной трещины в зависимости от свойств материала рельса, внешних нагрузок на путь и геометрии пути и рельсов.

В общем виде, методика оценки остаточного ресурса, на базе аппарата механики разрушения, любого тела с трещиной должна содержать несколько пунктов. Во-первых, необходимо найти зависимость КИН от размеров трещины; во-вторых, определить максимально допустимый размер трещины; в-третьих, установить зависимость скорости роста трещины от КИН, и, наконец, необходимо проинтегрировать выражение для скорости роста трещины.

С целью недопущения излома рельса под поездом необходимо заменить рельс несколько раньше, до исчерпания остаточного ресурса, поэтому кроме критического размера дефекта, введено понятие опасного размера. Опасный размер - такой размер, при котором остаточный ресурс меньше некоторого заранее установленного значения, достаточного для замены дефектного рельса.

Пятая глава посвящена экспериментальному исследованию направления развития усталостных трещин при нагружении смешанного типа на образцах из рельсовой стали.

Наличие в элементах конструкций различного рода дефектов, а также технологических концентраторов напряжений становится причиной появления и локализации пластических деформаций, которые в процессе эксплуатации в условиях циклического нагружения являются очагами зарождения усталостных трещин. Характер этого процесса определяет долговечность конструкций.

Во всех известных исследованиях предполагается, что для материалов с высоким уровнем прочности (сталь, алюминиевые и титановые сплавы) скорость роста трещины не зависит от вида напряженного состояния. Однако даже при однородном растяжении тонких пластин фронт усталостной трещины не прямолинейный в результате различной степени стеснения деформаций по ширине пластины, от плоского напряженного состояния на поверхности до плоской деформации во внутренних точках.

Механизмы распространения усталостных трещин поперечного и продольного сдвига, а также трещин смешанного типа мало изучены, в отличие от трещин нормального отрыва. Известна одна особенность распространения таких трещин - они меняют свое направление по отношению к первоначально инициированному надрезу (трещине). Для определения этого направления предлагаются различные критерии. В основном это локальные критерии, основанные на асимптотическом распределении напряжений в окрестности вершины трещины или острого надреза [18,19]. Экспериментальные исследования докритического роста и дальнейшего неустойчивого распространения трещин смешанного типа показали справедливость предложенных критериев для хрупких материалов (плексиглас, стекло) [20].

Направление развития трещин смешанного типа при циклическом на-гружении в конструкционных материалах (сталь, сплавы алюминия) отличается от медленного подрастания трещин при статическом нагружении [21], однако практически все известные эксперименты проводились при знакопостоянном цикле нагружения. Проблема распространения усталостных трещин в зоне сжимающих номинальных напряжений недостаточно исследована. В реальных конструкциях, например, при взаимодействии колеса и железнодорожного рельса, в основном наблюдаются знакопеременные циклические нагрузки, а усталостные трещины развиваются в зоне преимущественно сжимающих напряжений.

На базе этих экспериментов определены неблагоприятные сочетания нагрузок, т.е., таких сочетаний, при которых, вероятно, и происходит элементарный акт развития трещины. Рассмотрен возможный механизм развития дефекта 11.1 -3 и перехода его в дефект 21.1-3.

Заключение диссертации по теме «Строительная механика», Суровин, Павел Геннадьевич

Основные результаты проведенных исследований можно сформулировать следующим образом:

- трещины смешанного типа стремятся в процессе роста ориентироваться в поле напряжений таким образом, чтобы отсутствовал сдвиг берегов трещины;

- когда концентрация растягивающих и сжимающих напряжений одного порядка (образцы 1-го типа), то усталостная трещина растет в направлении, перпендикулярном максимальным главным напряжениям;

- когда концентрация сжимающих напряжений выше чем растягивающих, то усталостная трещина развивается в направлении, перпендикулярном минимальным главным напряжениям (образцы 2-го и 3-го типов);

- в исследуемых случаях усталостная трещина в конечном итоге развивалась в направлении траекторий главных напряжений минимальных по модулю (либо аз, либо ai);

- в образцах с острыми надрезами в однородном поле напряжений усталостные трещины растут в одном макро-направлении, которое даже в момент старта не совпадает с направлением, рассчитанным по асимптотическим локальным критериям;

- усталостные трещины в поле сжимающих циклических напряжений начинают движение из точек, выходящих на свободную поверхность образца, где реализуется плоское напряженное состояние.

На основании экспериментов по распространению усталостных трещин предложен возможный механизм роста дефекта 11.1-3 и перехода его в дефект 21.1-3, и условия реализации указанного механизма.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Дефекты рельсов оказывают значительное влияние на работоспособность и надежность железнодорожного пути. Однако закономерности их образования и развития до сих пор мало исследованы, что не позволяет оценить влияние дефектов на эксплуатационную стойкость рельсов и дать научно обоснованные рекомендации по содержанию пути с дефектными рельсами. Настоящая работа посвящена расчету дефектных рельсов на прочность и остаточный ресурс на основе механики разрушения.

В качестве основных результатов работы отметим следующие: 1. Для оценки остаточного ресурса дефектного рельса необходимо знать КИН для различных трещин. Однако, при определении КИН традиционными методами (численными и экспериментальными) имеется рад трудностей. Так, при использовании метода конечных элементов, в вершине трещины необходимо разбивать тело на большое количество элементов, что приводит к увеличению времени расчета. При использовании поляризационно-оптических методов определения напряжений трудно избежать значительной погрешности, связанной с большим градиентом напряжений в вершине трещины. Для устранения этих недостатков предложено использовать решение о растяжении пластины с эллиптическим отверстием. В этом случае можно использовать данные на удалении от вершины трещины.

Разработана методика определения коэффициентов интенсивности напряжений в плоских телах при смешанном типе нагружения. Эффективность и достоверность методики проверена на ряде тестовых задач:

- численный расчет пластины с наклонной трещиной;

- численный расчет пластины конечной ширины с трещиной;

- численный расчет пластины с трещиной, нагруженной сосредоточенными силами, приложенными к берегам трещины;

- экспериментальное исследование пластины с трещиной методом фотоупругости.

Во всех случаях сравнение с известными результатами показало, что точность получаемых результатов достаточна для решения наиболее распространенных задач.

2. Рассчитаны коэффициенты интенсивности напряжений для поперечных трещин в рельсах при воздействии изгиба, продольной температурной силы и остаточных напряжений, а для дефектов 21 и 24 - еще и контактные напряжения. Размер дефекта 69 принимался равным от 3 мм до 21 мм (длина большой полуоси), дефекта 21 - от 15 мм до 30,5 мм (площадь дефекта от 7,7% до 35% площади головки рельса) и для дефекта 24 - от 1,5 мм до 12 мм.

Предложена аппроксимирующая зависимость для поправочной функции в виде полинома третьей степени.

3. Разработана методика определения остаточного ресурса рельсов на базе механики разрушения. По разработанной методике выполнены расчеты остаточного ресурса рельсов, пораженных дефектами 21, 24 и 69. Показано влияние остаточных напряжений и температурной продольной силы на критический и опасный размеры трещин и на остаточный ресурс дефектных рельсов. Рассмотрена эффективность подкрепления дефектного сечения накладками. Полученные данные об остаточном ресурсе свидетельствуют о возможности значительного увеличения интервала между проверками рельсов дефектоскопными средствами. Даны рекомендации по назначению сроков дефектоскопирования рельсов.

Дальнейшее развитие методики требует более точного определения коэффициентов, входящих в уравнение Пэриса, дополнительных расчетов КИН для других видов дефектов. Так же необходимо контролировать остаточные напряжения в рельсах, поскольку они в значительной мере зависят от технологии производства, а исследования остаточных напряжений проводились 35 лет назад.

Для дефекта 21 получен критический размер, равный 32,4 мм (42% площади головки рельса). Для начальной трещины размером 12 мм (4,6%) остаточный ресурс составил 2633 тыс. циклов (285 суток). Для дефекта 24 критический размер равен 6,7 мм, а остаточный ресурс при начальном размере трещины 2 мм - 1992 тыс. циклов (195 суток). Критический размер дефекта 69 составил 8,9 мм, а остаточный ресурс при начальном размере трещины 2 мм - 2897 тыс. циклов (284 суток).

На опасный и критический размеры дефекта 24 значительное влияние оказывают продольная сила и остаточные напряжения. Влияние их на дефекты 21 и 69 менее значительно.

Установка накладок на дефектное место повышает остаточный ресурс на 63%для дефекта 69, на 51% для дефекта 21 и на 121% для дефекта 24.

Чтобы уточнить периодичность дефектоскопирования следует выполнить исследование надежности работы рельсов с дефектами с учетом случайного характера нагрузок, действующих на рельс и случайного положения дефекта, а так же вероятности определения наличия дефекта.

4. Экспериментально исследовано направление развития усталостных трещин в образцах из рельсовой стали при различных видах смешанного нагруже-ния. Показано, что направление распространения трещин совпадает с траекториями номинальных главных напряжений. На основании этих экспериментов построена модель развития дефекта 11 и показана возможность изменения направления распространения такой трещины с переходом в дефект 21. Дана оценка минимального размера начальных микродефектов, из которых возможно развитие макротрещин.

Исследование направления роста усталостных трещин позволяет объяснить наклон дефекта 21 и механизм поворота дефекта 11 и перехода его в дефект 21. Установлено, что усталостные трещины в рельсовой стали развиваются по направлению главных напряжений. При проходе колеса по рельсу это направление изменяется. Однако при некотором положении колеса траектории главных напряжений совпадают с плоскостью трещины. В этот момент и происходит продвижение фронта дефекта.

5. Усовершенствован метод измерения продольных сил в рельсовых плетях бесстыкового пути с применением фотоупругих покрытий. Разработан прибор для снятия показаний с датчиков. Указаны пути дальнейшего совершенствования метода. Рассмотрена возможность использования двух длин волн для однозначного определения ОРХ в фотоупругом покрытии.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах:

1. Surovin P.G., Tikhomirov V.M. Research of the direction of propagation fatigue cracks from sharp concentrators of stress // Proc. Conf. «Fracture at multiple dimension», Moscow. 2003. P. 76

2. Ахметзянов M.X., Тихомиров B.M., Суровин П.Г. Определение коэффициентов интенсивности напряжений при смешанном типе нагружения тре-щины//Известия высших учебных заведений. Строительство. №1, 2003г. с. 1925

3. М.Х.Ахметзянов, П.Г.Суровин. Исследование причин развития поперечных контактно-усталостных трещин в железнодорожных рель-сах//Экспериментально-расчетные методы исследования задач прочности. Сб. научных трудов под ред. М.Х.Ахметзянова. Новосибирск, 2003г. с. 4-9.

4. П.Г.Суровин, В.М.Тихомиров. К оценке остаточного ресурса рельса с дефектом 69.1-3.//Экспериментально-расчетные методы исследования задач прочности. Сб. научных трудов под ред. М.Х.Ахметзянова. Новосибирск, 2003г. с. 45-52.

5. П.Г.Суровин, А.П.Шабанов. О решении проблемы некорректности обратной задачи фотоупругости//Экспериментально-расчетные методы исследования задач прочности. Сб. научных трудов под ред. М.Х.Ахметзянова. Новосибирск, 2003г. с. 52-61.

6. М.Х. Ахметзянов, П.Г. Суровин, В.М.Тихомиров. Распространение контактно-усталостных трещин в рельсах с позиций механики разруше-ния//сборник докладов научно-практической конференции «Современные проблемы взаимодействия подвижного состава и пути. Щербинка, 2003г. с. 94-96.

7. П.Г. Суровин, В.М.Тихомиров. К оценке остаточного ресурса рельса с дефектом 69.1-3//сборник докладов научно-практической конференции «Современные проблемы взаимодействия подвижного состава и пути. Щербинка, 2003г. с. 178-180.

8. П.Г. Суровин, В.М.Тихомиров. Исследование направления развития контактно-усталостных трещин в рельсах Р65//сборник докладов научно-практической конференции «Современные проблемы взаимодействия подвижного состава и пути. Щербинка, 2003г. с. 181-183.

9. М.Х. Ахметзянов, П.Г. Суровин, В.М. Тихомиров. Определение коэффициентов интенсивности напряжений методом фотоупругости.//материалы научно-практической конференции «Актуальные проблемы Транссиба на современном этапе» Новосибирск, 2002г. с. 131-136.

10. П.Г. Суровин, В.М. Тихомиров. Исследование закономерностей роста усталостных трещин смешанного типа.//тезисы научно-практической конференции «ВУЗы Сибири и Дальнего Востока Транссибу» Новосибирск, 2002г. с.208.

11. П.Г. Суровин, В.М. Тихомиров. Развитие усталостных трещин смешанного типа в образцах из стали.//ПМТФ. 2004. Т.45, №1. с. 135-142.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Суровин, Павел Геннадьевич, 2004 год

1. Track Safety Standards, Part 213, Subpart A to F, Class of Track 1-5. Department of Transportation Federal Railroad Administration, 1999.

2. Risk Based Ultrasonic Rail Test Scheduling on Burlington Northern Santa Fe. The Permanent Way Institution. 2001. Vol. 119.-2-1. 164-178/

3. C.A. Колотушкин, В.А. Рейхарт. Дефектоскопия рельсов на кольце//Путь и путевое хозяйство №9, 2002г. с.27-28.

4. Пригоровский Н.И. Методы и средства определения полей деформаций. Справочник. М.: Машиностроение, 1983. с. 248.

5. Экспериментальная механика. Книга I/ под. ред. А. Кабаяси. М.: Мир, 1990. с. 20-21.

6. Экспериментальная механика. Книга II/ под. ред. А. Кабаяси. М.: Мир, 1990. 552 с.

7. Виногоров Н.П., Савин А.В. Определение напряженного состояния пле-тей//Путь и путевое хозяйство, №4, 2001г., с.16-20.

8. Хобергер Г., Шнис И. Метод измерения продольных напряжений и температуры рельсовых плетей.// Железные дороги мира, №6, 1989. с. 38-43.ъ

9. Киш А., Сашаведам Дж. Измерение продольных сил рельсовых плетей.// Железные дороги мира, №5, 1989. с. 58-62.

10. Порошин B.JI. Особенности развития в рельсах поперечных тре-щин//Повышение эффективности и надежности работы рельсов. Сб. научных трудов под ред. Крысанова Л.Г. М, 1990, с. 63-71.

11. Соловьев С.И. Помнить о высокой ответственности//Путь и путевое хозяйство, 1987. №8. с. 16-18.

12. B.C. Лысюк, В.Н. Сазонов, Л.В. Башкатова. Прочный и надежный железнодорожный путь. М.:ИКЦ Академкнига, 2003г. - 589с.

13. Irwin G.R. Analysis of stresses and strains near the end of crack traversing a plate//J. Appl. Mech.-1957/-vol.24.-№3.-p.361-364.

14. Griffith A. A. The phenomena of rupture and flow in solid//Phil. Trans. Roy. Soc. A.-1921. 221. №2. p.163-198.

15. Griffith A. A. The theory of rupture.- Proc. First int. Congr. Appl. Mech. Delft.-1924.-p.55-63.

16. H.M.Westergaard, Bearing Pressures on Crack, ASME Trans., J. Appl. Mech., 6 (1939), A49-A53.

17. С. E. Inglis. Stresses in plate to the presence of cracks and sharp corners // Transaction of the Institute of Natural Architects. 1913. V. 60.P. 219-230.

18. Черепанов Г. П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974. 640 с.

19. Георгиев М.Н., Межова Е.М., Морозов Е.М., Рейхарт В.А. О механизме развития контактно-усталостных трещин в железнодорожных рельсах // Зав. лаб. 2000. Т. 66. № 9. С. 50-52.

20. В.З. Партон, Е.М. Морозов Механика упругопластического разрушения.-2-е изд., М.Наука. 1985. 504с.

21. Черепанов Г. П. Механика хрупкого разрушения. М.: Наука, 1974. 640 с.

22. Н.М. Беляев. Труды по теории упругости и пластичности. М, 1957г.

23. Яковлев В.Ф. Исследование контактных напряжений колеса и рельса под действием вертикальных и касательных сил./ Труды ЛИИЖТ. Вып. 187. Л.,1962. с. 3-89.

24. Яковлев В.Ф. О применимости теории Герца-Беляева к расчету контактных напряжений в боковых выкружках головки рельса и гребне колеса./ Труды ЛИИЖТ. Вып. 210. Л.,1963. с. 121-123.

25. Ахметзянов М.Х., Агуленко В.Н. Исследование контактных напряжений в железнодорожных рельсах методом фотоупругих составных моде-лей//Механика деформируемого тела и расчет транспортных сооружений. Новосибирск, 1982. с. 61-67.

26. Александров А.Я., Шушунов В.В. Определение контактных напряжений в железнодорожных рельсах с помощью метода компенсирующих нагрузок/Механика деформируемого тела и расчет транспортных сооружений. Новосибирск, 1984. с. 5-8.

27. Ахметзянов М.Х., Тихомиров В.М., Шабанов А.П. «Применение фотоупругих датчиков для измерения температурных усилий в рельсах бесстыкового пути»// Строительная механика и инженерные сооружения. Новосибирск, 1995.

28. Метод фотоупругости. Под ред. Н.А.Стрельчука, Г.Л.Хесина. т.1. М.Стройиздат, 1975. с.298-306.

29. Александров А.Я., Ахметзянов М.Х. Поляризационно-оптические методы механики деформируемого тела. М.: Наука. 1973. 576 стр.

30. Абен Х.К. Интегральная фотоупругость. Таллин, Валгус, 1975г, 218с.

31. Эделыытейн Е.И. О методе компенсации Сенармона//Исследования по упругости и пластичности/ЛГУ. JL, 1963. вып. 2 с. 153-166.

32. Эделыытейн Е.И. О методе определения целого числа порядков в монохроматическом свете//Вест. Ленингр. Ун-та. 1975. №13. с. 112-119.

33. Волькович И.Б. К определению величины разности хода. Материалы VIII Всесоюзной конференции по методу фотоупругости. Таллин, 25-28 сентября 1979 г. Таллин, 1979, Т.2, с. 27-29.

34. Михелович Ш.Х. Теория чисел. М. "Высшая школа", 1967, 336 с.

35. Щапов Н.П. Результаты изучения различных вариантов опытных рельсов повышенной работоспособности //Тр. ВНИИЖТ. Вып. 314. Транспорт. 1966. С. 5—19.

36. Ахметзянов М.Х., Кушнеров В.А. Определение остаточных напряжений в железнодорожных рельсах//Тр. НИНЖТа, вып. 62. Новосибирск, 1967. с. 268-284.

37. Конюхов А.Д. Изменение напряженного состояния головки рельсов в эксплуатации/ Труды ВНИИЖТ. Вып. 314. М.: Транспорт, 1966. с. 195201.

38. Митюшин Н.Т. Конструкции верхнего строения пути: Устройство пути и способы его лечения. Т.1, часть 2. М.Трансжелдориздат, 1937.с. 196204.

39. Шахунянц Г.М. Верхнее строение пути: Техническая библиотечка железнодорожника. Путевое хозяйство. Вып. 3. М: Трансжелдориздат, 1939. с. 129-131.

40. Николаев Р.С. Одна из причин развития пятен усталости в рель-сах//Техника железных дорог. 1950. №1. с. 21-25.

41. М.Н. Георгиев, Н.Я. Межова, Е.М.Морозов, В.А. Рейхарт. О механизме развития контактно-усталостных трещин в железнодорожных рель-сах.//Заводская лаборатория. Диагностика материалов. №9 2000г. т. 66.

42. Суровин П.Г. Исследование местных напряжений в рельсах при неправильном опирании на железобетонные шпалы.//Мат. науч.-практ. Конф. «Транссиб-99». Новосибирск, 1999г. с. 460-463.

43. Резервы повышения надежности работы рельсов в пути. Аналитический обзор. Алма-Ата:КазНИИНКИ, 1992г. с.71.

44. В.З. Партон, Е.М. Морозов Механика упругопластического разрушения.-2-е изд., М.:Наука. 1985. 504с.

45. Sanford R. J., Dally J. W. A general method for determining mixed-mode stress intensity factors from isochromatic fringe patterns // Engeng. Fracture Mech. 1979. 11 P. 621-633.

46. Theocaris P. S., Spyropoulos C. P. Photoelastic determinations of complex stress intensity factors for saint cracks under biaxial loading with higher-order term effects // Acta. Mech. 1983. 48. P. 57-70.

47. Разумовский И. А. Определение коэффициента интенсивности напряжений К\, Къ и Кщ поляризационно-оптическими методами в однородных и кусочно-однородных деталях и образцах с трещинами // Зав. лаб. 1988. № 6. С. 58-64.

48. Тимошенко С.П., Гудьер Дж. Теория упругости. М.:Наука.1975. 576с.

49. Черепанов Г.П. Механика хрупкого разрушения. М.:Наука.1974. 640с.

50. Справочник по коэффициентам интенсивности напряжений. Под ред. Ю. Мураками. в 2-х томах. Том 1. М.:Мир.1990. 448с.

51. Дж. Ф. Нотт. Основы механики разрушения. М.:Металлургия.1978.257с.

52. Пестриков В.М., Морозов Е.М. Механика разрушения твердых тел. СПб.: Профессия, 2002. 300с.

53. Ахметзянов М.Х., Тырин В.П., Шабанов А.П. Оценка эффективности усиления остродефектного рельса накладками//Строительная механика железнодорожных конструкций. Новосибирск, 1990г. с.60-67.

54. Ярема С.Я, Микитишин С.И. Аналитическое описание диаграмм усталостного разрушения материалов.//ФХММ, 1975, №6, с. 47-55.

55. Williams J. G., Ewing P. D. Fracture under complex stress the angled crack problems // Intern. J. Fract. Mech. 1972. V. 8, N 4. P. 441-446.

56. Леган М. А. Определение разрушающей нагрузки, места и направления разрыва с помощью градиентного подхода // ПМТФ.1994. Т. 35, № 5. С. 117-124.

57. Chingshen Li. Vector CTD criterion applied to mixed mode fatigue crack growth // Fatigue Fract. Mater. Struct. 1989. V. 12, N1. P. 59-65.

58. Yokobori А. Т., Yokobori Т., Sato K., Syoji K. Fatigue crack growth under mixed mode I and II // Fatigue Fract. Mater. Struct. 1985. V. 8, N8. P. 315325.

59. Шур E.A. Повреждения рельсов. M.: 1971. 110 с.

60. Surovin P.G., Tikhomirov V.M. Research of the direction of propagation fatigue cracks from sharp concentrators of stress // Proc. Conf. «Fracture at multiple dimension», Moscow. 2003. P. 76.

61. П.Г. Суровин, В.М.Тихомиров. Исследование направления развития контактно-усталостных трещин в рельсах Р65//сборник докладов научно-практической конференции «Современные проблемы взаимодействия подвижного состава и пути. Щербинка, 2003г. с. 181-183.

62. П.Г. Суровин, В.М. Тихомиров. Исследование закономерностей роста усталостных трещин смешанного типа.//тезисы научно-практической конференции «ВУЗы Сибири и Дальнего Востока Транссибу» Новосибирск, 2002г. с.208.