Experimentelle Analyse des zyklischen Verformungs- und Schädigungsverhalten charakteristischer Rad- und Schienenwerkstoffzustände unter betriebsnaher Beanspruchung

• Antragsteller: Dr.-Ing. Karl-Heinz Lang
• Fachliche Zuordnung: Mechanik
• Förderung: Förderung von 1996 bis 2003
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5264738

Das sich unter komplexen Betriebsbeanspruchungen im System Rad/Schiene einstellende zyklische Verformungs- und Schädigungsverhalten ist weitgehend unverstanden. Daher soll die sich in den höchstbeanspruchten Bereichen von Systembauteilen ausbildende Mikrostruktur quantitativ bestimmt und mit derjenigen verglichen werden, die sich in Proben aus Werkstoffen und Werkstoffzuständen, die für derartige Bauteile charakteristisch sind, unter definierter zyklischer Beanspruchung entwickelt. Die im ersten und zweiten Bewilligungszeitraum durchgeführte Charakterisierung von Rädern und Schienen soll zielgerichtet an Komponenten, die wegen makroskopischen Schäden ausgesondert oder nach definierten Betriebsbeanspruchungen ohne makroskopische Schädigung ausgebaut wurden, fortgeführt werden. Parallel dazu soll an Proben das Wechselverformungs- und Versagensverhalten einsatztypischer Werkstoffe und Werkstoffzustände ermittelt werden, wobei im Antragszeitraum neben der Fortführung von Wechseltorsionsversuchen ohne und mit einer überlagerten konstanten Axiallast hauptsächlich Versuche unter lokaler Hertzscher Pressung ohne und mit einer zusätzlichen Schubkomponenten in der Kontaktzone im Vordergrund stehen. Hinsichtlich der Beschreibung des Verformungs- und Versagensverhaltens sollen die Überprüfung und soweit notwendig die Anpassung geeigneter Ansätze z.B. für Schädigungsparameter und Mehrachsigkeitskriterien für Festigkeitsbetrachtungen im Rad-/Schiene-Kontakt fortgeführt werden. Ziel der dritten Antragsphase ist hierbei die Erstellung eines Lebensdauermodells und dessen Validierung für Versuchskörper.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1015: Systemdynamik und Langzeitverhalten von Fahrwerk, Gleis und Untergrund
• Beteiligte Person: Professor Dr.-Ing. Detlef Löhe