Zamorano, MartaGómez, María JesúsCastejon, CristinaCarboni, Michele2025-12-192025-12-192025-08Zamorano, M, Gómez, M J, Castejon, C & Carboni, M 2025, 'Analysis of Acoustic Emission Waveforms by Wavelet Packet Transform for the Detection of Crack Initiation Due to Fretting Fatigue in Solid Railway Axles', Applied Sciences (Switzerland), vol. 15, no. 15, 8435. https://doi.org/10.3390/app151584352076-3417https://hdl.handle.net/10641/6770Publisher Copyright: © 2025 by the authors.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.]Railway axles are among the most safety-critical components in rolling stock, as their failure can lead to catastrophic consequences. One of the most subtle damage mechanisms affecting these components is fretting fatigue, which is a particularly challenging damage mechanism in these components, as it can initiate cracks under real service conditions and is difficult to detect in its early stages, which is vital to ensure operational safety and to optimize maintenance strategies. This paper focuses on the development of fretting fatigue damage in solid railway axles under realistic service-like conditions. Full-scale axle specimens with artificially induced notches were subjected to loading conditions that promote fretting fatigue crack initiation and growth. Acoustic emission techniques were used to monitor the damage progression, and post-processing of the emitted signals, by using wavelet-based tools, was conducted to identify early indicators of crack formation. The experimental findings demonstrate that the proposed approach allows for reliable identification of fretting-induced crack initiation, contributing valuable insights into the in-service behavior of railway axles under this damage mechanism.2025602enghttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/acoustic emissionensemble bagged treesfretting fatiguesolid railway axlewavelet packet transformGeneral Materials ScienceInstrumentationGeneral EngineeringProcess Chemistry and TechnologyComputer Science ApplicationsFluid Flow and Transfer ProcessesYesyesjournal articleopen access10.3390/app15158435https://www.scopus.com/pages/publications/105013104502https://www.scopus.com/pages/publications/105013104502#tab=citedBy