Análise da vida remanescente de trilhos com defeitos Transversais desgastados em serviço

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Análise da vida remanescente de trilhos com defeitos Transversais desgastados em serviço

Mensagem por George Rangel » 19 Mar 2015, 17:46

Autor: Eduardo Luis Schneider (Schneider, E. L.)

Orientador: Prof. Dr. Afonso Reguly

Instituição: Universidade Federal Do Rio Grande Do Sul
Departamento: Engenharia de Minas, Metalúrgica e de Materiais
Cidade: Porto Alegre
Ano: 2005

Resumo:
O objetivo deste trabalho foi estudar o comportamento de trilhos ferroviários, avaliando parâmetros como o desempenho frente à propagação de trincas e a tenacidade à fratura que são fundamentais para sua utilização mais segura. Neste trabalho foram realizados ensaios de qualificação (caracterização mecânica e metalúrgica) de dois trilhos utilizados em ferrovias brasileiras que consistiram em análises química, macro e microestrutural, ensaios de dureza, determinação de tenacidade à fratura (KIC) e determinação de curvas da/dN x ΔK. Uma vez determinadas as características mecânicometalúrgicas dos trilhos, foram analisados o crescimento de defeitos transversais internos através de fórmulas da mecânica da fratura aplicada à fadiga, desenvolvidas por Orringer e outros, que permitem determinar: o tamanho do defeito no qual a falha no trilho pode ser esperada (quando o trem viaja sobre o mesmo) e o tempo para que o defeito cresça de um certo tamanho até um tamanho crítico (vida remanescente) no qual a falha é esperada. Também foi levada em conta a influência do nível de desgaste no boleto. Dentre os fatores que apresentaram maior influencia, destacam-se a temperatura de trabalho, o tamanho inicial do defeito e a tensão residual. Além disso, os resultados obtidos podem ser aplicados para desenvolver intervalos estratégicos de inspeção de tolerância ao dano.

Abstract:
The objective of this work was to study the behavior of railroad rails using fracture mechanics parameters to increase operational safety. In this study mechanicalmetallurgical characterization had been carried out for two railroad rails that have been used in Brazil. In order to achieve that goal, chemical, macro and microstructural analyses, hardness test and fracture mechanics tests to obtain both KIC and da/dN x ΔK were done. Fracture mechanics models developed by Orringer and others were used to evaluate the critical flaw size and the time that a defect will grow from a certain size up to the critical size. The influence of wear in the rail head was also taken into account. Among the most influential factors are work temperature, initial defect size and the residual stresses. The results obtained can be applied in the development of damage-tolerant strategies to assess rail inspection intervals.
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