KaydedilenlerDerginizi ekleyin

Dergiler / Demiryolu Mühendisliği / 2021 / Cilt: 0 - Sayı: 14

Tekerlek Ray Etkileşimi; Perlitik ve Beynitik Çeliklerin Yorulma Hasar Direnci ÜzerineBir Sonlu Elemanlar Analizi

Wheel Rail Interaction; a Finite Element Analysis on Fatigue Failure Resistance of Pearlitic and Bainitic Steels

Yasin SARIKAVAK
Sayfa
65–76
Yayın Tarihi
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Sonuç olarak analiz edilen beynitik mikroyapıdaki çeliğin yorulma hasar direncinin perlitik mikroyapıya göre üstün olduğu ve 386,69 MPa yük altında on milyon çevrime dayanabildiği anlaşılmıştır.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Bu çalışmada ülkemizde ve dünyada demiryolu hatlarında işletme şartlarında çoğunlukla kullanımda olan perlitik mikroyapıdaki çelikler ve perlitik çeliklere alternatif olarak sunulan, gelişmiş mekanik özelliklere sahip olan beynitik mikroyapıdaki çelikler ele alınmıştır.
📊
Temel Bulgular & Veri:Geniş bir literatür özetiyle konvansiyonel ray sınıfları ve gelişmiş ray sınıfları, kimyasal kompozisyonları ve temel mekanik özellikleri dikkate alınarak değerlendirilmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Sonuç olarak analiz edilen beynitik mikroyapıdaki çeliğin yorulma hasar direncinin perlitik mikroyapıya göre üstün olduğu ve 386,69 MPa yük altında on milyon çevrime dayanabildiği anlaşılmıştır.
🔬Tür:Literatür & Derleme Çalışması
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Alan Parametreleri

Özet

Bu çalışmada ülkemizde ve dünyada demiryolu hatlarında işletme şartlarında çoğunlukla kullanımda olan perlitik mikroyapıdaki çelikler ve perlitik çeliklere alternatif olarak sunulan, gelişmiş mekanik özelliklere sahip olan beynitik mikroyapıdaki çelikler ele alınmıştır. Geniş bir literatür özetiyle konvansiyonel ray sınıfları ve gelişmiş ray sınıfları, kimyasal kompozisyonları ve temel mekanik özellikleri dikkate alınarak değerlendirilmiştir. Ayrıca dünyada farklı bölge ve ülkelerde geliştirilen beynitik ray çelikleri incelenmiştir. Daha sonra tekerlek ray etkileşimi, sürtünme şartları ve temas yüzeyleri dikkate alınarak, geliştirilen sonlu elemanlar modelinde rayın yorulma hasar direnci analiz edilmiştir. Sonuç olarak analiz edilen beynitik mikroyapıdaki çeliğin yorulma hasar direncinin perlitik mikroyapıya göre üstün olduğu ve 386,69 MPa yük altında on milyon çevrime dayanabildiği anlaşılmıştır.

Abstract

In this study, pearlitic microstructure steels, which are frequently used in the operationalconditions of railways, and alternatively developed, bainitic microstructure steels, that has advancedmechanical properties are investigated. Conventional and advanced rail grades were investigated in termsof chemical composition and mechanical properties with an extended literature review. In addition, bainiticrail steels developed in different regions and countries were analyzed. Fatigue failure resistance of railswere analyzed with finite element method considering wheel-rail interaction, friction parameters andcontact regions. In conclusion, analyzed bainitic microstructure shows advanced fatigue characteristics thanpearlitic microstructure with ten million cycle resistance under 386.9 MPa load.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

SARIKAVAK, Y. (2022). Tekerlek Ray Etkileşimi; Perlitik ve Beynitik Çeliklerin Yorulma Hasar Direnci ÜzerineBir Sonlu Elemanlar Analizi. Demiryolu Mühendisliği, Cilt: 0 - Sayı: 14, 65–76. https://ajindex.com/articles/487085

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (13)

  1. H. Tehrani and M. Saket, “Fatigue crack initiation life prediction of railroad,” in 7th International Conference on Modern Practice in Stress and Vibration Analysis, 2009, pp. 1-8
  2. R. Masoudi Nejad, K. Farhangdoost, and M. Shariati, “Microstructural analysis and fatigue fracture behavior of rail steel,” Mech. Adv. Mater. Struct., vol. 27, no. 2, pp. 152-164, 2018, doi: 10.1080/15376494.2018.1472339
  3. O. Akbayır, “Dünya’da ve Türkiye’de demiryolu kazaları nedeniyle meydana gelen ölüm oranlarının karşılaştırılması,” Demiryolu Mühendisliği, vol. 5, pp. 45-52, 2017
  4. R. Heyder and G. Girsch, “Advanced pearlitic and bainitic high strength rails promise to improve rolling contact fatigue resistance,” in 7th World Congress on Railway Research, 2006, no. August, p. 234
  5. A. Moser and P. Pointner, “Head-hardened rails produced from rolling heat,” Transp. Res. Rec., no. 1341, pp. 70-74, 1992
  6. K. F. Rodriguez-galeano, R. Rodriguez-baracaldo, A. Mestra-rodriguez, J. M. Cabrera-marrero, and J. J. Olaya-florez, “Influence of boron content on the fracture toughness and fatigue crack propagation kinetics of bainitic steels,” Theor. Appl. Fract. Mech., vol. 86, pp. 351-360, 2016, doi: 10.1016/j.tafmec.2016.09.010
  7. I. Hlavaty, M. Sigmund, L. Krejci, and P. Mohyla, “The Bainitic steels for rails applications,” Mater. Eng., vol. 16, no. 4, pp. 44-50, 2009, [Online]. Available:
  8. K. M. Lee and A. A. Polycarpou, “Wear of conventional pearlitic and improved bainitic rail steels,” Wear, vol. 259, no. 1-6, pp. 391-399, 2005, doi: 10.1016/j.wear.2005.02.058
  9. N. Jin and P. Clayton, “Effect of microstructure on rolling/sliding wear of low carbon bainitic steels,” Wear, vol. 202, pp. 202-207, 1997
  10. S. Hasan, D. Chakrabarti, and S. B. Singh, “Dry rolling / sliding wear behaviour of pearlitic rail and newly developed carbide-free bainitic rail steels,” Wear, vol. 408-409, no. February, pp. 151- 159, 2018, doi: 10.1016/j.wear.2018.05.006
  11. K. Morton, D. F. Cannon, P. Clayton, and E. G. Jones, “The assessment of rail steels,” in Rail Steels: Developments, Processing and Use, ASTM STP 644, ASTM, 1978
  12. C. C. Viafara, M. I. Castro, J. Velez, and A. Toro, “Unlubricated sliding wear of pearlitic and bainitic steels,” Wear, vol. 259, pp. 405-411, 2005, doi: 10.1016/j.wear.2005.02.013
  13. L. C. Chang, “The rolling/sliding wear performance of high silicon carbide-free bainitic steels,” Wear, vol. 258, no.