Residual Stress in Rails: Effects on Rail Integrity and Railroad Economics Volume II: Theoretical and Numerical Analyses

یکپارچگی ریل یک کاربرد فعلی مکانیک شکست مهندسی در سطح عملی است. اگرچه ریل‌های راه‌آهن بیش از یک قرن است که ساخته و مورد استفاده قرار گرفته‌اند، تنها در ده سال اخیر است که اثرات انتشار ترک و ویژگی‌های شکست آن‌ها از دیدگاه منطقی مورد توجه قرار گرفته است. اهداف J,Jractical توسعه خطوط تحمل آسیب برای بازرسی ریل و بهبود مقاومت در برابر شکست در تولید ریل جدید است. نرخ انتشار ترک خستگی ریل و مقاومت در برابر شکست شدیداً تحت تأثیر تنش‌های پسماند قرار می‌گیرد که هم در حین کار و هم در حین کار به ریل وارد می‌شود. بنابراین، میدان تنش پسماند ریل باید قبل از استفاده مفید از مکانیک شکست در موضوع یکپارچگی ریل به خوبی درک شود. ویژگی سه بعدی ریل و میدان های تنش آن، استفاده از هر دو روش تجربی و تحلیلی را به منظور درک اثرات متغیرهای تولید و خدمات بر تنش پسماند و اثرات تنش بر انتشار ترک خستگی و شکست ضروری می کند. این جلد مشاهدات میدانی و تحلیل استرس تجربی ریل های راه آهن در ایالات متحده و اروپا را به اتر می آورد. بر جستجوی مداوم برای یک تکنیک کارآمد و دقیق تاکید شده است. یک جلد همراه، چندین تحقیق تحلیلی را، بر اساس روش‌های مکانیک محاسباتی پیشرفته، برای همبستگی داده‌های تجربی و همچنین ارزیابی اثرات تنش پسماند بر یکپارچگی ریل گرد هم می‌آورد.

Rail integrity is a current application of engineering fracture mechanics at a practical level. Although railroad rails have been manufactured and used for more than a century, it is only in the last ten years that the effects of their crack propagation and fracture characteristics have been considered from a rational viewpoint. The J,Jractical objectives are to develop damage tolerance ~delines for rail inspection and to improve the fracture resistance of new rail productiOn. Rail fatigue crack propagation rates and fracture resistance are strongly influenced by residual stresses, which are introduced into the rail both during proouction and in service. Therefore, the rail residual stress field must be well understood before fracture mechanics can be usefully applied to the subject of rail integrity. The three-dintensional character of rail and its stress fields make it essential to apply both experimental and analytical methods in order to twderstand the effects of pro­ duction and service variables on residual stress and the effects of the stress on fatigue crack propagation and fracture. This volume brings to~ether field observations and experimental stress analysis of railroad rails in the Umted States and Europe. The ongoing search for an efficient and accurate technique is emphasized. A companion volume brings together several analytical investigations, based on advanced compu­ tational mechanics methods, for correlation of the experimental data as well as eval­ uation of the effects of residual stress on rail integrity.