Analisi dell'influenza degli impatti del ballast sulla probabilità di cedimento di assili ferroviari per il trasporto merci

This work deals with the effects of the LURSAK coating in railway axles commonly used for freight trains, realized in A1N steel. The innovative coating allows to reach an higher protection of the mechanical component against corrosion and mechanical impact. In order to evaluate the improvements produced by the coating an experimental campaign in compliance with the guidelines of the UNI EN 13261 standard has been performed. Further experimental tests of impact have been performed using ballast. Both of the experiments have been performed using coated and non-coated axles. Finite element models have been realized in order to evaluate the state of tension of the structure. The results of the experimental tests and the finite element analysis have been used for the crack growth life (crack propagation ) evaluation, in the characteristic zones of the axles indicated by the standard. Crack growth simulations have been conducted by means of AFGROW software. Starting from the propagation data the total failure probability has been determined. This work showed that not only LURSAK coating increases the time duration of A1N axles, but also (it) allows longer periods without maintenance operations.

In questo lavoro di tesi si è studiato l’effetto del rivestimento LURSAK per assili ferroviari per il trasporto merci realizzati in acciaio A1N. La vernice protettiva è innovativa in quanto permette di ottenere una protezione del componente meccanico contro corrosione e impatti. Per poter studiare il beneficio prodotto dal rivestimento si sono svolte prove sperimentali seguendo le linee guida dettate dalla norma UNI EN 13261; si sono inoltre effettuate delle prove di impatto utilizzando massicciata; entrambe le campagne sperimentali sono state effettuate su assili rivestiti e su assili non rivestiti. Si sono realizzati dei modelli ad elementi finiti per valutare lo stato di sforzo della struttura. Le informazioni derivanti dalle prove sperimentali e dalle analisi ad elementi finiti si sono utilizzate per valutare la durata della vita a propagazione degli assili in tre sezioni caratteristiche per gli assili merci. Le simulazioni di avanzamento di cricca si sono effettuate utilizzando il software AFGROW. Infine con i dati di propagazione si è calcolata la probabilità totale di cedimento. A conclusione del lavoro si evince che la vernice LURSAK aumenta la vita degli assili realizzati in acciaio A1N e consente intervalli di ispezione più ampi rispetto agli assili non rivestiti.