Magnetoacoustic testing of railroad wheels. Assessing the laboratory to component test transition

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Magnetoacoustic testing of railroad wheels. Assessing the laboratory to component test transition

Utrata, D.

Die Struktur magnetischer Bereiche in ferromagnetischen Materialien beeinflußt die Geschwindigkeit der Ultraschllwellenausbreitung (bekannt als magnetoakustischer Effekt). Da diese Struktur durch die Materialeigenspannungen beeinflußt wird, kann die Änderung der Schallgeschwindigkeit während einer Magnetisierung des Materials Aufschluß über den derzeitigen Spannungszustand geben. Das eingesetzte 'pulsed-phase-locked-loop'-Interferometer bestimmt statt der direkten Messung der Schallgeschwindigkeit die relative Frequenzverschiebung der eingesetzten Impulse. Letztere wird in Abhängigkeit von der magnetischen Induktion gemessen, wobei der Verlauf dieser Kurve charakteristisch für den vorliegenden Eigenspannungszustand ist. Besonders auffällig sind Druckeigenspannungen, da hier ein lokales Minimum in der Kurve auftritt. Die Messungen wurden durchgeführt an Eisenbahnrädern von 712 bis 914 mm Durchmesser mit geraden sowie S-förmigen Felgenquerschnitten. Ergänzt wurden die Messungen durch Finite-Elemente-Berechnungen der Spannungsverteilung (Umfangsspannungen) in verschiedenen Radquerschnitten, um einen Überblick über die Schwierigkeiten bei der Messung am aktuellen Objekt zu bekommen. (Walte)