INVESTIGATION OF BIAXIAL STRESS STATE IN R65 RAILS BY ACOUSTOELASTICITY METHOD

Исследованы коэффициенты упругоакустической связи и двухосное напряженное состояние в отрезках рельсов Р65 с помощью измерений скорости поперечных и продольной волн. Измерения с помощью структуроскопа СЭМА и дефектоскопа DIO 1000 проведены на девяти рельсах, один из которых изготовлен по технологии объемной закалки, остальные дифференцированно упрочненные. Измерения проведены с использованием электромагнитно-акустического (ЭМА) и пьезоэлектрического (ПЭП) преобразователей для ввода и приема соответственно поперечных и продольной волн. Преобразователи устанавливались на поверхность катания головки и на боковую поверхность шейки рельса. ЭМА-преобразователь возбуждает две поперечные волны, поляризованные в продольном и поперечном направлении рельса. Волны, отраженные от противоположной стороны образца, принимаются тем же самым преобразователем. Точно такой путь проходит продольная волна, возбуждаемая ПЭП. Полученные значения остаточных напряжений в нескольких сечениях отрезков рельсов оказались неодинаковыми как в каждом отрезке по его длине, так и существенно неодинаковыми в разных образцах, включая образцы, полученные по одной технологии. Для исследования коэффициентов упругоакустической связи k1, k2, k3 из рельса вырезаны головка и подошва, которые сжимали в продольном направлении на машине «INSTRON» с нагрузкой до 240 кН. До начала испытаний по сжатию были измерены начальные значения временных задержек акустических волн. Расчет коэффициентов упругоакустической связи производился по вторым донным отражениям. Коэффициенты акустоупругой связи K1, K2 рассчитывались при нагружении на торцы элементов от 0 до 240 кН. QUOTE Обнаружено, что продольные напряжения QUOTE в рельсах QUOTE выше на два порядка поперечных. Таким образом, наиболее информативным методом акустической тензометрии для определения остаточных напряжений является метод, основанный на регистрации изменения скорости распространения упругих волн, зависящих от напряженного состояния, с использованием электромагнитно-акустического (ЭМА) и пьезоэлектрического (ПЭП) преобразователей для ввода и приема соответственно поперечных и продольной волн.