Refine
Year of publication
Document Type
- Conference Proceeding (14)
- Article (12)
- Other (3)
- Book (1)
- Contribution to a Periodical (1)
- Lecture (1)
- Periodical (1)
Is part of the Bibliography
- yes (33) (remove)
Keywords
- Bauwerk (1)
- Betriebssicherheit (1)
- Riss (1)
Institute
Rail defects: an overview
(2003)
For about 150 years, the steel rail has been at the very heart of the world's railway systems. The rail works in a harsh environment and, as part of the track structure, it has little redundancy; thus, its failure may lead to catastrophic derailment of vehicles, the consequences of which can include death, injury, costs and loss of public confidence. These can have devastating and long-lasting effects on the industry. Despite the advances being made in railway permanent way engineering, inspection and rail-making technology, continually increasing service demands have resulted in rail failure continuing to be a substantial economic burden and a threat to the safe operation of virtually every railway in the world. This paper presents an overview of rail defects and their consequences from the earliest days of railways to the present day.
Eisenbahnschienen können unter Betriebsbedingungen brechen. Mit Hilfe der Bruchmechanik lassen sich das Risswachstums- und Bruchverhalten der Schienen untersuchen. Um dieses Verhalten z.B. im Hinblick auf die zerstörungsfreie Prüfung der Schienen im Gleis analysieren zu können, müssen die folgenden Einzelheiten bekannt sein:
Betriebs- und Bruchbedingungen (Schienentyp, Radkräfte, Biegemomente, Temperaturen, Normalkräfte und Eigenspannungen),
die bruchmechanischen Eigenschaften des Schienenstahls unter Betriebsbedingungen,
die Form der Risse und die entsprechenden Spannungsintensitätsfaktoren.
Für Schienen des Typs R65 sind die Spannungsintensitätsfaktoren für Querrisse, die von der Fahrfläche ausgehen, mit dem FEM-Programm ANSYS berechnet worden für die radkraftbedingte Biegung, für Temperatur-Normalkräfte sowie für die Längseigenspannungen.
Im Bereich des Querschnittsübergangs der Federstelle bilden sich unter ungünstigen Umständen im Fuß von Zungenschienen Ermüdungsrisse, die letztlich den Bruch der Schiene verursachen können. Zur Qualifizierung der Bewertungskriterien, d.h. des Prüfzyklusses der zerstörungsfreien Prüfung der Zungenschienen, wird die bruchmechanische Analyse als Monte-Carlo-Simulation gestaltet. Aus dem ungünstigsten Risswachstumsverhalten wird für die zerstörungsfrei ermittelte Rissgröße der erforderliche Prüfzyklus in Abhängigkeit von der Betriebsbelastung abgeleitet.
Despite substantial advantages in material development and in periodic non-destructive inspection together with periodic grinding and other measures in order to guarantee safe service, fatigue crack propagation and fracture is still in great demand as emphasised by the present special issue. Rails, as the heart of the railway system, are subjected to very high service loads and harsh environmental conditions. Since any potential rail breakage includes the risk of catastrophic derailment of vehicles, it is of paramount interest to avoid such a scenario. The aim of the present paper is to introduce the most important questions regarding crack propagation and fracture of rails. These include the loading conditions: contact forces from the wheel and thermal stresses due to restrained elongation of continuously welded rails together with residual stresses from manufacturing and welding in the field, which is discussed in Section 2. Section 3 provides an overview of crack-type rail defects and potential failure scenarios. Finally the stages of crack propagation from initiation up to final breakage are discussed.
Der Name BOLOGNA steht für die wohl älteste Universität Europas, für den höchsten akademischen Grad eines Doktors und in der Vergangenheit auch für die akademische Gerichtsbarkeit. Die Entwicklungen, die zu dem gemeinhin als Bologna-Prozeß bezeichneten Umwälzungen im Bereich der akademischen Bildung geführt haben, werden ebenso betrachtet wie die Wirkungen dieses Prozesses auf das akademische Bildungsniveau und die Entwicklungen abseits des Bologna-Prozesses.
Von freier Meinungsäußerung, Wissenschaftsethik und Halluzinationen über Urheberrechtsansprüche
(2015)
Dargelegt werden die kolportierten Vorwürfe und die konkret vor Gericht erhobenen Verbotsansprüche, die realen Umstände eines Falles vermeintlicher Urheberrechtsverletzungen, seine Behandlung im Rahmen der Rechtsprechung sowie die sich daran anschließenden Diskussionen in der juristischen Fachliteratur.
Inhalt
1. Verschleißbedingte Lebensdauer von Eisenbahnschienen 1
2. Die Lebensdauer rißgeschädigter Eisenbahnschienen in Praxis und Theorie 2
3. Head Checks ‒ Squats ‒ Belgrospis 6
4. Erfahrungen zum Ausbreitungsverhalten von Rollkontaktermüdungsrissen 8
5. Zur „hydraulischen Sprengwirkung“ der im Riß eingeschlossenen Flüssigkeit 9
6. Experimentelle Untersuchungen zur koplanaren Rißausbreitung 11
7. Monte-Carlo-Simulation der Rißausbreitung 13
8. Ausprägung der Risse im kaltverformten perlitischen Gefüge 19
9. Härteuntersuchungen an Squats und ihren Rißverzweigungen 24
10. Weg und Richtungsänderung der Ermüdungsrisse 25
11. Zusammenfassung und Schlußfolgerungen 31
12. Literatur 33
Aus Schaden wird man klug! Zwei Jahrhunderte Bemühungen um die Sicherheit des Schienenverkehrs
(2017)
6. Resümee
Der vorstehend dargelegte Parforce-Ritt durch die Geschichte des Eisenbahnwesens mit spezieller
Betrachtung von ausgewählten Schadensfällen und aus ihnen abgeleiteter Schlußfolgerungen
zeigt, daß aus Schadensfällen sehr wohl Erkenntnisse abgeleitet werden können, um
künftig Schäden zu verhüten. Sowohl der Wissenschaft und ihren Repräsentanten als auch den
Verantwortungsträgern im Eisenbahnwesen fällt hierbei naturgemäß eine bedeutsame Rolle
zu. Daß Entscheidungen und Vorgaben „aus höherer Warte“ mitunter zu Fehlleistungen führen
können, dokumentierte der Wunsch nach der Realisierung der „bewährten Fischbauchform“
für die von Birkinshaw gewalzten Schienen. Daß Vorgaben von höherer Stelle aber
auch positive und lange anhaltende Wirkungen haben können, hatte sich 1975 in Kirchmöser
gezeigt durch die damals angeregte Befassung des neuen Mitarbeiters mit Rissen und Brüchen
im Bereich des Eisenbahnwesens auf der Grundlage der Bruchmechanik.
Daß mit der wissenschaftlichen Analyse von Schadensfällen und den daraus zu ziehenden
Schlußfolgerungen nicht immer so umgegangen wird, wie es im Interesse der Gesellschaft mit
der ethischen Verantwortung der Wissenschaft für Menschenleben und die Verhinderung materieller
Schäden angemessen sein sollte, zeigt u.a. die Rezension von Pusch zu dem Buch
„Einführung in die bruchmechanische Schadensbeurteilung“ [50]: „Neben einer Vielzahl von
Beispielen für die erfolgreiche bruchmechanische Bauteilbewertung unter Einbeziehung von
Rissen bzw. rißähnlicher Spannungskonzentrationsstellen sowie der Werkstoffentwicklung
und dem beanspruchungsgerechten Werkstoffeinsatz ist hierbei auch die Analyse von Schadensfällen
und die Ableitung von Maßnahmen für die Schadensverhütung von ökonomischer
und ökologischer Bedeutung. Der letztgenannte Anwendungsbereich, im Schrifttum häufig
aus vereinbarter Vertraulichkeit unterrepräsentiert, ist Gegenstand des vorliegenden Titels,
wobei der Autor an einer Vielzahl von anschaulich erläuterten Beispielen bruchmechanischer
Schadensfallanalysen auf eigene Arbeiten als Forscher und Hochschullehrer verweisen kann.“
Konstatiert werden muß, daß der Umgang mit Schadensfällen und ihrer wissenschaftlichen
Aufarbeitung im Ausland - erinnert sei an dieser Stelle an die spektakulären Eisenbahnbetriebsunfälle
von Woodlawn bei Marshall (Texas, USA) am 12. November 1983 und bei Hatfield
nahe London (Großbritannien) am 17. November 2000 - wesentlich offener, unvoreingenommener
und letztlich effektiver ist als in Deutschland. Gutachten werden hierzulande zur
Monopolisierung der Wissenschaft genutzt, was - unabhängig, ob institutionell oder individuell
veranlaßt, - mit Fug und Recht als eine spezielle Art wissenschaftlichen Fehlverhaltens zu
disqualifizieren ist.
Nicht auszuschließen ist, daß sich die Wissenschaft durch ihre Repräsentanten auf Irrwege
begibt, wie es aus der Vergangenheit bekannt ist, als Otto von Guericke und Gottfried Wilhelm
Leibniz aufgefundene Knochen als zu einem Einhorn gehörig interpretierten [51]. Ein
ähnlicher Irrtum ist es wohl, wenn bei der Rollkontaktermüdung von Eisenbahnschienen dem
in die Risse eingedrungenen Wasser eine hydraulische Sprengwirkung zugeschrieben wird,
die für die weitgehend gradlinige Rißausbreitung verantwortlich sein soll bei vollständiger
Vernachlässigung der durch die Rollkontaktbeanspruchung geänderten Eigenschaften des
Schienenstahls.Können die Darlegungen als Anregung zum Befassen mit der technischen Vergangenheit aufgefaßt
werden, so sollte aus der Sicht des dargelegten wissenschaftlichen Betätigungsfeldes,
der Bruchmechanik, gezeigt werden, daß mit Hilfe bruchmechanischer Analysen die Ursachen
aufgetretener Schäden geklärt werden können, sei es für die Lebensdauer rißgeschädigter
Bauteile, für die Gefährlichkeit von Rissen oder welche Maßnahmen dazu geführt hätten,
den Bruch zu vermeiden. Kann auf diese Weise die Verantwortlichkeit für aufgetretene Schäden
geklärt werden, so ist es doch wichtiger, künftig ähnliche Schäden zu vermeiden!
Was aus den vorstehenden Darlegungen aber auch abgeleitet werden kann, ist die Erkenntnis,
daß die Entwicklung der technischen Wissenschaften nicht ausschließlich im Selbstlauf erfolgt,
sondern mitunter in starkem Maße auch durch Schadensfälle und durch Persönlichkeiten,
die sich der Lösung der Problematik annehmen, vorangetrieben wird.
Im Rahmen des Bologna-Prozesses mit der Einführung gestufter Strukturen im Hochschulwesen wird seitens vermeintlicher "Bildungs"-Politiker versucht, alles mit dem Diplomabschluß Zusammenhängende rücksichtslos auszurotten. Doch es gibt aus nationaler sowie aus internationaler Sicht auch gute Argumente, die seit 1899 existierenden Diplomabschlüsse in unserem Hochschulwesen als immaterielles Kulturerbe zu pflegen und weiterzuentwickeln.