УДК 620.179.16
ОЦЕНКА НАКОПЛЕННОЙ ПОВРЕЖДЕННОСТИ ШЕЕК ОСЕЙ КОЛЕСНЫХ
ПАР ВАГОНОВ УЛЬТРАЗВУКОВЫМ МЕТОДОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
РЭЛЕЕВСКИХ И ГОЛОВНЫХ ВОЛН
© 2019 г. В.В. Муравьев1,2,*, Л.В. Гущина1, С.В. Казанцев1
1Ижевский государственный технический университет имени М.Т. Калашникова, Россия 426069
Ижевск, ул. Студенческая, 7
2ФГБУН УдмФИЦ УрО РАН,Россия 426067 Ижевск, ул. Татьяны Барамзиной, 34
*E-mail: pmkk@istu.ru
Поступила в редакцию 26.06.2019; после доработки 12.07.2019
Принята к публикации 15.07.2019
С целью исследования деструктуризации металла поверхностного слоя шейки оси вагонных колесных пар в результате
длительной эксплуатации предложены методика и устройство для измерения скорости ультразвуковых рэлеевских и головных
волн. Обнаружено различие времен прохождения поверхностных и головных волн вблизи торца и галтельного перехода в
предподступичную часть шейки оси, свидетельствующее о наличии накопленной микродефектности в поверхностной обла-
сти галтельного перехода шеек осей после длительной эксплуатации. Предложен критерий оценки накопленной поврежден-
ности в зоне максимальной концентрации напряжений в поверхностном слое галтели шеек осей колесных пар вагонов.
Ключевые слова: скорость рэлеевских и головных волн, микродефектность, прутки, шейки осей колесных пар
вагонов.
DOI: 10.1134/S0130308219100026
ВВЕДЕНИЕ
Безопасность движения железнодорожных вагонов определяется надежностью колесных пар,
которые при движении по рельсовому пути подвергаются воздействию различных статических и
динамических сил. Поэтому колесную пару можно рассматривать и как наиболее ответственный
узел, составляющие элементы которого — ось и колеса, нагружены наиболее интенсивно, при этом
ось колесной пары во время эксплуатации испытывает сложный вид нагружения — четырехточеч-
ный изгиб с вращением. Наибольшая нагрузка приходится на обе шейки оси колесной пары, напри-
мер, при полной загрузке вагона на каждую шейку это составляет до 12 тонн в статике.
Анализ причин крушений грузовых вагонов показывает, что одной из причин аварийных сходов
железнодорожных вагонов является излом шеек осей колесных пар, в которых наиболее часто возни-
кают усталостные дефекты [1—4]. В усталостном изломе (рис. 1) можно выделить три характерные
зоны развития: 1) зона медленного развития трещины. Выявляемый при фрактографии храповый
узор вблизи поверхности галтельного перехода свидетельствует о многоочаговом начале формирова-
ния трещины вследствие деструктуризации поверхностного слоя. Именно на этой стадии развития
дефекта еще можно средствами дефектоскопии или визуального осмотра предотвратить разрушение
детали и возможные катастрофические последствия; 2) зона ускоренного развития — участок из-
лома, где происходил ускоренный рост трещины; 3) зона долома — участок, в котором происходит
мгновенное разрушение. Поверхность такого участка грубая, крупнокристаллическая.
Рис. 1. Поверхность излома шейки оси колесной пары.
Оценка накопленной поврежденности шеек осей колесных пар вагонов...
15
В процессе эксплуатации цилиндрические изделия (оси, валы), подвергающиеся различного
рода статическим и динамическим нагрузкам, неравномерно накапливают повреждения по объему
изделия. Наиболее ускоренный темп накопления повреждений (стадия рассеянных микроповреж-
дений) протекает в поверхностном слое металла глубиной порядка 1-3 мм [5—8]. Структурные
изменения, происходящие в зоне максимальной концентрации напряжений, являются показателем
эксплуатационного состояния всего цилиндрического изделия [9], так как возникающая деструк-
ция приповерхностного слоя свидетельствует о накопленной микродефектности, проявляющейся
в виде микропор и микротрещин при высокой плотности дислокаций вследствие наклепа и цикли-
ческих знакопеременных нагрузок.
Обычно при традиционном контроле осей колесных пар вводят ультразвуковые волны под раз-
ными углами с помощью пьезопреобразователей продольных, поперечных и поверхностных волн,
принимают эхосигналы, по параметрам которых определяют качество оси (СТО РЖД 11.009-2012
Детали колесных пар локомотивов, моторвагонного и специального железнодорожного подвижно-
го состава. Типовые методики ультразвукового контроля). Но при этом выявляются лишь макро-
дефекты — поперечные усталостные трещины [7, 10]. Кроме того, не выявляются дефекты вблизи
поверхности объекта контроля, поскольку интерпретации информативных параметров мешает ин-
тенсивный импульс, отраженный от поверхности.
Целью данной работы является исследование влияния деструктуризации металла в поверх-
ностном слое шейки оси колесной пары на скорость ультразвуковых рэлеевских и головных волн в
результате длительной эксплуатации.
ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. МОДЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ
Экспериментальные исследования структурных изменений в процессе циклического характера
изменяющейся нагрузки выполняли на цилиндрических образцах типа прутков. За изменениями
наблюдали с помощью измерений времени распространения рэлеевских волн в поверхностном
слое по окружности образцов [6]. Для испытаний использовали 2 прутка из стали 40Х, близкой
по химическому составу к осевой вагонной стали в состоянии поставки и после отжига. Длина
прутков — 250—270 мм, плечо нагрузки — 120 мм, диаметр — 19 мм. Предел текучести σ0,2 для
прутков из этой стали в состоянии поставки 780 МПа, предел выносливости σ-1 — 380 МПа, ше-
роховатость поверхности Rz 4 мкм, контроль которой в процессе испытаний велся профилометром
Surface Roughness Tester Rz: диапазон 0,1—50 мкм, с погрешностью ± 7 %.
Циклические нагружения обеспечивались консольным изгибом с вращением прутков с помо-
щью специально разработанной установки для испытаний на усталость. Образец, закрепленный в
патроне машины для испытаний, вращался со скоростью 500 оборотов в минуту. На другом конце
образца установлен подшипник, через который передается поперечная сила, изгибающая образец.
При вращении образца в его поверхностных и подповерхностных слоях согласно эпюре напряже-
ний (рис. 2а) возникают попеременно растягивающие и сжимающие напряжения (симметричный
цикл). При достижении определенного числа циклов происходят необратимые изменения в струк-
туре образца в области максимальных напряжений вблизи зажима в патроне, что затем приводит к
разрушению образца.
Информативным параметром при определении скорости акустических волн является время
прихода n, (n + m)-го импульса tn,n+m , при этом скорость рэлеевской CR находится по формуле [6]
dm
π⋅
(1)
C
=
,
R
t
t
n+m
n
где (tn+m - tn) — время между импульсами (n+m) и m; n — количество переотражений на диаметре
прутка; d — диаметр прутка. Использование методики многократных отражений позволило сни-
зить погрешность в определении скорости волн до 0,02 % или менее 1 м/с.
В эксперименте представлены результаты измерений скорости рэлеевских волн с анализом вре-
мени прихода импульсов многократных отражений и с использованием корреляционной функции.
Примененное нагружение характеризуется увеличением числа циклов N при постоянной нагрузке
Р (рис. 2б).
Оценку влияния числа циклических нагрузок (без изменения величины консольной силы) на
скорость распространения рэлеевской волны в прутках провели при нагрузке 460 Н, в зоне макси-
мальных напряжений на уровне 0,6σ0,2, что соответствует 560 МПа. При каждом уровне нагрузки
испытывали по два прутка: в состоянии поставки и после отжига при температуре 700°С с вы-
Дефектоскопия
№ 10
2019
16
В.В. Муравьев, Л.В. Гущина, С.В. Казанцев
а
б
P, Н
3060
3050
3040
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
3030
12 см
3020
3010
3000
2990
σmax
2980
0
60 000
120 000
180 000
240 000
300 000
Количество циклов
Поставка, шероховатость Rz = 4 мкм
σ, МПа
Отжиг, шероховатость Rz = 6 мкм
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Рис. 2 Эпюра напряжений (а) и изменение скорости рэлеевской волны в зависимости от числа циклов в зоне
максимальных напряжений (б).
держкой 30 мин. Скорость рэлеевских волн измерялась периодически, по мере возрастания числа
наработанных циклов. Увеличение амплитуды циклических напряжений в 1,5 раза выше предела
выносливости позволило уверенно обнаружить деструкцию металла. По результатам циклических
испытаний наблюдается падение скорости волн после 240 000 циклов наработки, при этом для
отожженных прутков скорость рэлеевской волны в зоне максимальных напряжений уменьшается
на 45 м/с (см. рис. 2б), что свидетельствует о значительных структурных изменениях в металле
прутков. Очевидно, подобный характер зависимости очень привлекателен для диагностирования
состояния материала в изделиях, эксплуатируемых в условиях циклического нагружения [11].
Следует отметить, что экспериментально измеренные значения скорости рэлеевской волны по
огибающей прутка имеют завышенные значения в сравнении с табличными, что обусловлено из-
вестной зависимостью скорости рэлеевской волны от радиуса кривизны поверхности, по которой
она распространяется [12]. При этом относительное изменение указанных величин будет иметь
одинаковый характер для образцов любых диаметров.
Измерения на прутках выполнил А.Ю. Будрин.
ОБЪЕКТ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ
Шейки осей вагонных колесных пар. В качестве объекта исследований использованы шесть
шеек осей колесных пар с различными периодами эксплуатации и датами изготовления. Геометри-
ческие характеристики и время эксплуатации исследуемых осей представлены в табл. 1.
Таблица
1
Исследуемые шейки осей
№ оси
Тип оси
Маркировка
Диаметр шейки, мм
Длина шейки, мм
1—1
РУ1
103709 II — 67 г.
130
176
1—2
РУ1
103709 II — 67 г.
130
176
2—1
РУ1Ш
029 559811 — 94 г.
130
190
2—2
РУ1Ш
029 559811 — 94 г.
130
190
3—1
РУ1Ш
029 354882 — 93 г.
130
190
4—1
РУ1
029 010959 — 87 г.
130
176
На рис. 3а показана ось колесной пары грузового вагона, состоящая из следующих элементов:
средняя часть оси 1, подступичная и предподступичная части 2, 3, шейка 4.
Дефектоскопия
№ 10
2019
Оценка накопленной поврежденности шеек осей колесных пар вагонов...
17
-
а
-
P
P
4
3
1
2
N
N
б
σ, МПа
100
50
0
Рис. 3. Элементы оси и действующие силы (а), эпюра напряжений (б).
Вертикальная статическая нагрузка P от массы груза и тары вагона равномерно распреде-
ляется между шейками оси. Реакция передается через колеса на подступичную часть оси — N.
Для исследований выбраны характерные зоны шейки оси, испытывающие различные нагрузки
во время эксплуатации: вблизи торца (минимальная нагрузка) и вблизи галтельного перехода от
шейки 4 к предподступичной части 3 (максимальная нагрузка) (рис. 3б).
Рэлеевские волны. Методика оценки накопленной поврежденности в шейках осей заключа-
ется в прозвучивании этого элемента по его огибающей рэлеевскими волнами, регистрацию ам-
плитуд сквозных импульсов, анализ скорости волн вследствие рассеяния на элементах деструкции
структуры, основанный на сравнении скорости рэлеевской волны в области, не подверженной на-
грузкам, и в области, максимальной концентрации напряжений, характеризующейся накоплением
структурных повреждений [6]. В эксперименте использован электромагнитно-акустический пре-
образователь (ЭМАП), адаптированный для возбуждения рэлеевской волны [13, 14].
В качестве дополнительного параметра использована скорость головной волны [15], распро-
страняющейся по образующей шейки вблизи торца и галтели.
На рис. 4 представлена структурная схема устройства для оценки состояния микродефектности
шейки оси, действующего следующим образом.
8
7
6
3
1
2
5
4
R
Рис. 4 Блок-схема устройства для оценки накопленной поврежденности цилиндрических изделий с помощью поверх-
ностных волн.
Дефектоскопия
№ 10
2019
18
В.В. Муравьев, Л.В. Гущина, С.В. Казанцев
После установки электромагнитно-акустического преобразователя (ЭМАП) 3 на объект кон-
троля 4 по сигналу с блока управления 1 с помощью генератора зондирующих импульсов 2 пода-
ется электрический ток в катушку преобразователя, формируя в приповерхностном слое контроли-
руемой шейки оси 4 магнитное поле. Одновременно на два совмещенных излучателя/приемника
подаются высокочастотные импульсы, создавая область с высокой линейной плотностью вихревых
токов в объекте контроля 4, имеющих одинаковое направление в плоскости, перпендикулярной к
направлению магнитного поля. Взаимодействие наведенных вихревых токов с магнитным полем
приводит к генерации поверхностной волны R в объекте контроля 4. Прием ультразвуковых коле-
баний, прошедших вдоль поверхности огибающей объекта контроля, осуществляется с помощью
совмещенных излучателей/приемников ЭМАП, работающего в режиме приема, за счет обратного
электромагнитно-акустического преобразования в электрические сигналы [16]. Принятые сквоз-
ные импульсы по двум каналам, усиливаются высокочастотным усилителем 5 на 80-90 дБ и реги-
стрируются блоком регистрации 6. Для сохранения и дальнейшей обработки сигналы через линию
синхронизации с генератором зондирующих импульсов 2 поступают в блок обработки 7, после
чего результаты вычислений передаются в блок управления 1 и визуализируются с помощью блока
индикации 8.
ЭМАП (рис. 5а) собран на базе П-образного магнитопровода 9 с намагничивающей катушкой
10 и концентраторами магнитного поля в наконечниках 11, 12, которые соосны с осью вращения
объекта контроля 4. С каждой стороны магнитопровода в зазоре между наконечниками магнито-
провода 11, 12 (рис. 5б) и объектом контроля 4 расположены совмещенные излучатели/приемники,
выполненные из медной дорожки на текстолите в виде незамкнутой петли, длина которой соответ-
ствует длине концентратора магнитопровода. Расстояние между линиями соответствует половине
длины поверхностной волны, возбуждаемой в объекте контроля. Резонансная частота преобразо-
вателя — 2,5 МГц.
а
б
10
9
12
11
4
R
Рис. 5. Вид ЭМАП сбоку (а) и с торца оси (б).
Расчет относительного изменения скорости волны производится с помощью измерения вре-
мени прохождения волны при одновременном анализе затухания сквозного сигнала, обежавшего
изделие n раз. Порядок расчетов относительного изменения скоростей рэлеевских волн второго
пришедшего импульса Сотн приведен ниже.
Расстояние lок, проходимое рэлеевской волной по огибающей оси, зависит от диаметра оси dоси:
lок = π ∙ dоси.
(2)
Зная измеренное время прохождения волны вблизи торца оси t1 и вблизи галтельного пере-
хода t2, можно выразить скорость рэлеевской волны в разных сечениях оси через измеренные
интервалы времен:
π⋅d
оси
C
=
;
(3)
тор
t
1
π⋅d
оси
C
=
,
(4)
гал
t
2
где Cтор — скорость рэлеевской волны вблизи торца, Cгал — скорость волны вблизи галтельного
перехода.
Дефектоскопия
№ 10
2019
Оценка накопленной поврежденности шеек осей колесных пар вагонов...
19
Относительные изменения скоростей рэлеевских волн Cотн вычисляются по формуле
C
-C
тор
гал
C
C
отн
=
100 %
=
100 %.
(5)
C
C
тор
тор
Затем, сравнивая полученные значения относительного изменения скоростей волн, судят о сте-
пени накопленной поврежденности шейки оси, при этом чем меньше скорость вблизи галтели от-
носительно торца, тем выше поврежденность шейки.
Головные волны. Для исследования влияния деструктуризации в подповерхностном слое шейки
оси колесной пары использовали головную волну [15], измерения которой выполняли с помощью
разработанного блока преобразователей, изображенного на рис. 6. Угол ввода соответствует перво-
му критическому для пары сталь — оргстекло и составляет 27°. База прозвучивания — расстояние
между точками ввода и выхода луча, составляет 61,74 мм. Скорость головной волны вычислена по
формуле
b
C
=
,
гол
(6)
b
-∆t
CCO-2
где Cгол, CCO-2 — скорость головной волны в объекте контроля и в СО-2; b — база прозвучивания;
Δt — разность времен распространения головной волны в СО-2 и в шейке оси колесной пары.
Скорость головной волны в шейках осей колесных пар рассчитана с помощь программы
в MathCAD с использованием интерполяции и корреляции. С помощью интерполяции часто-
та дискретизации эхограмм, снятых с помощью дефектоскопа DIO1000, изменялась с 204,8 до
1024 МГц. С помощью корреляции вычислялась временная задержка между головной волной
в стандартном образце СО-2, скорость в котором принята за 5900 м/с, и волной в шейке оси
колесной пары.
Каждая новая серия измерений сопровождается настройкой углов ввода и приема в блоке
ПЭП головной волны (рис. 6а) на стандартном образце СО-2 таким образом, чтобы амплитуда
головной волны была максимальна, после чего подвижная часть преобразователя фиксируется
винтами и снимается опорная эхограмма. Для измерений преобразователь головной волны, по-
мещенный в приспособление для фиксации преобразователя вдоль оси цилиндра диаметром
130 мм, устанавливается на цилиндрическую поверхность шейки оси колесной пары 4 вблизи
торца оси и галтели последовательно в четырех позициях через каждые 90 град на образующей
шейке (рис. 6б).
а
б
4
4
Гол
Рис. 6. Постановка блока пьезопреобразователей (ПЭП) на шейке оси колесной пары (а), позиции ПЭП на шейке оси
с торца (б).
Работа преобразователя при возбуждении и приеме головной волны осуществляется следую-
щим образом: продольная волна возбуждается пьезопластиной и распространяется через волновод
до границы раздела сред призма преобразователя — объект контроля 4, преломляется и распро-
страняется вдоль поверхности объекта контроля в виде головной волны Гол, трансформируясь в
боковую продольную и поперечную волны. Затем боковая продольная волна преломляется в про-
дольную при переходе в призму преобразователя, проходит через тонкую пленку из контактной
жидкости, попадает в призму преобразователя и принимается пьезопластиной.
Дефектоскопия
№ 10
2019
20
В.В. Муравьев, Л.В. Гущина, С.В. Казанцев
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
На рис. 7 представлена развертка цифрового осциллографа с зондирующим и приемными им-
пульсами рэлеевской волны, созданной ЭМАП.
ЗИ
И1
И2
Рис. 7. Зондирующий и приемные импульсы ЭМАП.
Разница амплитуды зондирующего импульса (ЗИ), первого принятого импульса (И1) и второго
принятого импульса (И2), прошедшего два расстояния длины окружности, обусловлена механиз-
мом рассеяния на элементах структуры металла исследуемой области. Микроструктура вблизи по-
верхности в области торца шейки и после длительной эксплуатации вблизи галтели для оси №1—1
показана на рис. 8.
а
б
Рис. 8. Микроструктура вблизи поверхности в области торца шейки на глубине более 3 мм (а), и после длительной
эксплуатации вблизи галтели (б), 100×.
Подставляя известные значения lок (см. табл. 1) в формулы (2)—(4), можно выразить ско-
рость рэлеевской волны в разных сечениях шейки оси через измеренные интервалы времен.
В табл. 2 и 3 даны значения времени распространения рэлеевской волны и вычисленные по фор-
мулам (2)—(4) и (5), (6) абсолютные и относительные значения скоростей распространения рэле-
евских и головных волн в двух сечениях шейки, осредненных по результатам четырех измерений
по окружности с шагом 90 градусов.
Приборная погрешность определения времени распространения рэлеевской волны в шейке оси
при ее диаметре 130 мм, определенная частотой дискретизации структуроскопа (400 МГц), не пре-
вышает 0,002 %.
Дефектоскопия
№ 10
2019
Оценка накопленной поврежденности шеек осей колесных пар вагонов...
21
Таблица
2
Значения скорости и времени распространения рэлеевской волны, ее изменение и погрешность измерений
в шейках осей
Время распространения рэлеевской
Относительная
Скорость рэлеевской волны, м/с
Относительное
волны, мкс
погрешность, %
изменение
№ оси
вблизи
скорости волн,
вблизи
вблизи
вблизи торца
%
вблизи галтели
вблизи торца
галтели
галтели
торца
1—1
2981±0,9
2987±0,3
0,20
136,87±0,04
136,59±0,02
0,03
0,015
1—2
2980±0,6
2987±0,1
0,23
136,91±0,04
136,60±0,02
0,03
0,015
2—1
2985±0,6
2986±0,3
0,03
136,66±0,03
136,65±0,01
0,02
0,007
2—2
2988±0,7
2989±0,3
0,02
136,52±0,03
136,51±0,012
0,02
0,009
3—1
2987±0,4
2988±1,0
0,03
136,58±0,02
136,54±0,04
0,015
0,03
4—1
2985±0,4
2988±0,4
0,10
136,71±0,02
136,61±0,015
0,015
0,012
Приборная погрешность определения времени распространения головной волны в шейке оси
при базе прозвучивания 61,74 мм, определенная частотой дискретизации дефектоскопа DIO1000
(204,8 МГц), не превышает 0,05 %, а после применения интерполяции (1024 МГц) — 0,01 %.
Случайная погрешность результатов многократных измерений времен распространения рэле-
евских и головных волн в одной области приведена в табл. 2 и 3. При этом относительные измене-
ния скоростей рэлеевских и головных волн являются значимыми.
Таблица
3
Значения скорости головной волны, ее изменение и погрешность измерений в шейках осей
Скорость головной волны, м/с
Относительная погрешность измерения, %
№ оси
вблизи галтели
вблизи торца
изменение, %
вблизи галтели
вблизи торца
1—1
5923±3
5933±7
0,17
0,05
0,11
1—2
5927±2
5934±4
0,12
0,03
0,07
2—1
5906±2
5908±4
0,03
0,03
0,07
2—2
5925±1
5929±6
0,05
0,02
0,10
3—1
5926±2
5929±3
0,04
0,03
0,05
4—1
5937±5
5948±2
0,19
0,08
0,03
%
0,25
0,20
Рэлеевская волна
0,15
Головная волна
0,10
0,05
0,00
1—1
1—2
2—1
2—2
3—1
4—1
Рис. 9. Относительное изменение скорости рэлеевских и головных волн вблизи галтельного перехода относительно
торца для шести шеек осей.
По результатам анализа скоростей рэлеевских и головных волн можно предложить следующие
критерии:
Cотн R > или = 0,1 % и Cотн гол > 0,1 % — значительное изменение структуры металла шейки оси.
Cотн R < 0,1 % и Cотн гол < 0,1 % — незначительные изменения структуры.
Различие времен прохождения рэлеевских волн в торце и вблизи галтельного перехода оси сви-
детельствует о наличии накопленной поврежденности (деструктуризации металла) шеек осей в
области галтельного перехода, что подтверждается металлографией на рис. 8.
Дефектоскопия
№ 10
2019
22
В.В. Муравьев, Л.В. Гущина, С.В. Казанцев
Рассчитанные изменения скоростей рэлеевских и головных волн вблизи торца относительно
галтельного перехода даны на гистограмме рис. 9.
Как видно из рис. 9, наблюдается закономерное уменьшение скоростей рэлеевских и головных
волн вблизи галтельного перехода шеек осей, связанное с временем эксплуатации колесных пар,
что свидетельствует о деструктуризации поверхностного слоя металла шейки.
ВЫВОДЫ
1. Различие времен прохождения рэлеевских и головных волн в торце и вблизи галтельного пе-
рехода оси свидетельствует о наличии накопленной поврежденности (деструктуризации металла)
шеек осей в области галтельного перехода. Выявленные закономерности соответствуют представ-
лениям о том, что в металлах с накопленной поврежденностью, в виде рассеянных микродефектов,
скорость ультразвуковых волн уменьшается.
2. При продолжительной эксплуатации наблюдаются значительные изменения скоростей рэле-
евских и головных волн до 7 м/с или до 0,2 % в шейках осей № 1—1 и 1—2 1967 г. изготовления и
оси № 4—1 1987 г. изготовления относительно других осей.
3. Предложен критерий оценки накопленной поврежденности шеек осей колесных пар вагонов
относительно дальнейшей эксплуатации.
Работа выполнена при поддержке гранта Российского научного фонда (проект № 18-79-10122)
с использованием УНУ «Акустический информационно-измерительный комплекс». При выпол-
нении работы было использовано оборудование ЦКП «Центр физических и физико-химических
методов анализа, исследования свойств и характеристик поверхности, наноструктур, материалов
и изделий» УдмФИЦ УрО РАН.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Карпов В.А., Воробьев А.А. На основе неразрушающего контроля // Железнодорожный транспорт.
2015. № 10. 61 с.
2. Билык Н.А. Коэффициенты безопасности и запаса прочности механических конструкций // Про-
блемы машиностроения и надежности машин. 2017. № 5. С. 63—70.
3. Устич П.А., Иванов А.А., Мажидов Ф.А. Оценка остаточного срока службы деталей на основе
данных об отказах // Мир транспорта. 2015. Т. 13. № 7. С. 196—205.
4. Бондаренко В.В., Скурихин Д.И. Система акустического контроля колёсных пар во время движе-
ния // Мир транспорта. 2015. Т. 13. № 1 (56). С. 192—197.
5. Смирнов А.Н., Абабков Н.В., Муравьев В.В., Фольмер С.В. Критерии оценки технического состоя-
ния длительно работающего металла оборудования ТЭС на основе акустической структуроскопии // Де-
фектоскопия. 2015. № 2. С. 44—51. [Smirnov A.N., Ababkov N.V., Muravev V.V., Folmer S.V. Criteria for the
evaluation of the technical state of the long-lived metal of hpp equipment based on acoustic structuroscopy //
Russian Journal of Nondestructive Testing. 2015. Т. 51. № 2. С. 94—100.] DOI: 10.1134/S1061830915020084.
6. Муравьев В.В., Муравьева О.В., Будрин А.Ю., Синцов М.А., Зорин А.В. Акустическая структуро-
скопия стальных образцов, нагруженных изгибом с вращением при испытаниях на усталость // Вестник
ИжГТУ им. М.Т. Калашникова. 2019. Т. 22. № 1. С. 37—44. DOI: 10.22213/2413-1172-2019-1-37-44.
7. Бояркин Е.В., Игнатова Э.С. Анализ особенностей выявляемости дефектов в шейке и предпод-
ступичной части оси колесной пары грузового вагона / В сб.: Инновационные факторы развития транс-
порта. Теория и практика. Материалы междунар. науч.-практ. конф. Сибирский государственный уни-
верситет путей сообщения. Новосибирск. 2018. С. 177—185.
8. Ботвина Л.Р., Тютин М.Р., Петерсен Т.Б., Левин В.П., Солдатенков А.П., Просвирнин Д.В. Оста-
точная прочность, микротвердость и акустические свойства циклически деформированной малоуглеро-
дистой стали // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2018. № 6. С. 44—53.
9. Дымкин Г.Я., Кадикова М.Б. Ультразвуковой метод количественной оценки структуры металла
осей колесных пар // Дефектоскопия. 2009. № 7. С. 27—36.
10. Дымкин Г.Я., Бочарова И.В., Пудовиков C.A., Шевелев А.В. Методические принципы и тех-
нологии приемочного ультразвукового контроля осей колесных пар // Дефектоскопия. 2006. № 3. С.
13—27.
11. Муравьева О.В., Соков М.Ю. Влияние глубины залегания дефекта на параметры много-
кратно-теневого электромагнитно-акустического метода контроля прутков
// Вестник ИжГТУ
им. М.Т. Калашникова. 2016. Т. 19. № 3. С. 46—50.
12. Викторов И.А. Звуковые поверхностные волны в твердых телах. М.: Наука, 1981. 287 с.
13. Муравьев В.В., Волкова Л.В., Платунов А.В., Куликов В.А. Электромагнитно-акустический
метод исследования напряженно-деформированного состояния рельсов // Дефектоскопия. 2016. № 7.
С. 12—20. [Muravev V.V., Volkova L.V., Platunov A.V., Kulikov V.A. An electromagnetic-acoustic method
Дефектоскопия
№ 10
2019
Оценка накопленной поврежденности шеек осей колесных пар вагонов...
23
for studying stress-strain states of rails // Russian Journal of Nondestructive Testing. 2016. Т. 52. № 7.
С. 370—376.] DOI: 10.1134/S1061830916070044.
14. Муравьев В.В., Муравьева О.В., Платунов А.В., Злобин Д.В. Исследования акустоупругих ха-
рактеристик стержневой волны в термически обработанных стальных проволоках электромагнитно-
акустическим методом // Дефектоскопия. 2012. № 8. С. 3—15. [Muravev V.V., Muraveva O.V., Platunov
A.V., Zlobin D.V. Investigations of acoustoelastic characteristics of rod waves in heat-treated steel wires
using the electromagnetic-acoustic method. Russian Journal of Nondestructive Testing // 2012. Т. 48. № 8.
С. 447—456.] DOI: 10.1134/S1061830912080062.
15. Разыграев Н.П. Ультразвуковая дефектоскопия головными волнами — физические предпосылки
и практическое применение // Дефектоскопия. 2004. № 9. С. 27—37.
16. Муравьева О.В., Зорин В.А. Метод многократной тени при контроле цилиндрических объектов
с использованием рэлеевских волн // Дефектоскопия. 2017. № 5. С. 3—9. [Muraveva O.V., Zorin V.A.
The multiple shadow method applied to testing cylindrical objects with rayleigh waves // Russian Journal of
Nondestructive Testing. 2017. Т. 53. № 5. С. 337—342.]
Дефектоскопия
№ 10
2019