Применение поверхностных ультразвуковых волн для обнаружения контактно-усталостных трещин в поверхности катания - Бобров, Алексей Леонидович; Гончаров, Кирилл Игоревич (Вестник ИжГТУ имени М.Т. Калашникова, 2024)
Целостность и долговечность рельсов играет ключевую роль в безопасности движения поездов. Однако постоянное взаимодействие поверхности головки рельса с колесами подвижного состава приводит к высокой повреждаемости этих участков, особенно поверхности головки рельса, в которой развиваются усталостные трещины на поверхности с последующим развитием. Своевременное обнаружение усталостных трещин в поверхности катания возможно ультразвуковым методом с использованием поверхностных волн. Исследована чувствительность поверхностной ультразвуковой волны к препятствиям в поверхности рельсов в виде протяженных пазов, зарубок конечной протяженности и известной глубины, а также реальных трещин. Исследования проводились эхоимпульсным методом на частотах 1,25; 1,8; 2,5 и 4 МГц. Исследования показали, что поверхностные волны чувствительны к поверхностным усталостным трещинам, а амплитуда отраженных импульсов зависит от длины волны и глубины распространения трещин. Также исследовано влияние расстояния до усталостных трещин, угла ориентации преобразователя относительно оси рельса на чувствительность поверхностной волны к этим дефектам. Полученные результаты позволяют сделать выводы, что использование поверхностных ультразвуковых волн позволяет обнаруживать усталостные трещины в поверхности рельса, однако на определение их глубины по амплитуде влияет много факторов, учет которых в реальных условиях затруднителен. Таким образом, использование эхоимпульсного метода и преобразователей поверхностных волн позволяет находить контактно-усталостные трещины в головке рельсов, что может быть использовано для их своевременного устранения.