Муравьев В.В., Якимов А.В., Казанцев С.В. «Распределение остаточных напряжений и скорости головной волны в рельсах» Фундаментальные проблемы современного материаловедения, 16, № 3, с. 370-376 (2019)

Представлены экспериментальные результаты измерений продольных остаточных напряжений по сечениям в отрезках рельса Р65 длиной 140 см и длиной 12,5 м. По результатам анализа выявлены периодические колебания локальных остаточных напряжений по длине рельсов в поперечных сечениях: для 140 см отрезков период колебаний составил 25–50 см, а для 12,5 метрового отрезка рельса – 70–90 см. С использованием полиноминальной аппроксимации обнаружено наличие периодических колебаний усреднённых значений остаточных напряжений в отрезках 12,5 метрового рельса, период которых составил около 9 м. Оценка напряженного состояния рельсов проведена с использованием метода акустоупругости, основанного на измерении скорости распространения акустических волн. Использована методика, основанная на прозвучивании со стороны поверхности катания по высоте рельса поперечными волнами, ортогонально поляризованными в продольном и поперечном направлениях относительно оси рельса. Исследовано распределение скорости головной волны, распространяющейся в отрезках рельсов, в том числе содержащих сварное соединение, выполненное электроконтактной сваркой. Скорость головной волны в зоне сварного соединения изменяется в диапазоне 50 м/с с периодичностью 10 см в месте стыка рельсов. Измерения скорости головной волны в рельсах на поверхности катания в зоне сварного соединения и в рельсе без сварного соединения показали, что в зоне сварного соединения наблюдаются значительные колебания скорости головной волны и твердости, что может говорить о степени деструктуризации металла сварного шва. Для возбуждения головной волны в рельсах использовался ультразвуковой преобразователь с переменным углом ввода.