Analysis of Normal and Tangential Wheel-Rail Contact Problem with Nonlinear Material Behaviour

Ing. Yalcin Özdemir

Doctoral thesis

Abstract:

In this dissertation, the wheel and rail rolling contact models have been analysed to obtain the normal and tangential stress distributions. The rolling contact models were based on the 3-D FE models. The elliptic and non-elliptic contact patches were examined by means of FE models. In addition to the FE method, the analytical methods have been computed and their outputs have been compared with the results of the proposed FE models. Both linear elastic and elasticplastic material models were implemented in the simulations. Usage of the elastic-plastic material model enables to examine the effects of plastic deformation on the contact interface.

Abstract:

V této disertační práci je vytvořen model valivého kontaktu kola a kolejnice za účelem zjištění rozložení normálového a tečného napětí. Je založen na trojrozměrném konečněprvkovém modelu. Pomocí tohoto modelu jsou vyšetřovány eliptické a neeliptické dotykové plošky. Navíc k výpočtu metodou konečných prvků jsou využity analytické metody, jejichž výstupy jsou srovnány s předkládaným konečněprvkovým modelem. Kromě lineárně elastického materiálového modelu je však v simulacích využit i model elasto-plastický. Implementace tohoto modelu přináší možnost vyšetřovat vliv plastických deformací na charakteristiky kontaktu.

Keywords

kontakt kolo?kolejnice, simulace valivého kontaktu, skluz, kontaktní napětí, neeliptický kontakt, kontaktní tlak

Language used: English

Date on which the thesis was submitted / produced: 9. 9. 2016

Accessible from:: 31. 12. 2999

Thesis defence

• Date of defence: 2. 12. 2016

University of Pardubice

Faculty of Transport Engineering

Doctoral programme / field:
Technique and Technology in Transport and Communications / Transport Means and Infrastructure