Analysis of Acoustic Emission Waveforms by Wavelet Packet Transform for the Detection of Crack Initiation Due to Fretting Fatigue in Solid Railway Axles

Share

Abstract

Los ejes ferroviarios se encuentran entre los componentes más críticos para la seguridad del material rodante, ya que su fallo puede tener consecuencias catastróficas. Uno de los mecanismos de daño más sutiles que afectan a estos componentes es la fatiga por fretting, un mecanismo de daño particularmente complejo en estos componentes, ya que puede iniciar grietas en condiciones reales de servicio y resulta difícil de detectar en sus etapas tempranas, lo cual es fundamental para garantizar la seguridad operativa y optimizar las estrategias de mantenimiento. Este artículo se centra en el desarrollo del daño por fatiga por fretting en ejes ferroviarios macizos bajo condiciones realistas similares a las de servicio. Se sometieron probetas de eje a escala completa con entallas inducidas artificialmente a condiciones de carga que favorecen la iniciación y el crecimiento de grietas por fatiga por fretting. Se emplearon técnicas de emisión acústica para monitorizar la progresión del daño, y se llevó a cabo un posprocesado de las señales emitidas, mediante herramientas basadas en wavelets, para identificar indicadores tempranos de la formación de grietas. Los hallazgos experimentales demuestran que el enfoque propuesto permite una identificación fiable de la iniciación de grietas inducidas por fretting, aportando información valiosa sobre el comportamiento en servicio de los ejes ferroviarios frente a este mecanismo de daño. [Traducción automática al español; idioma original: inglés.]