Systemdynamik und Stabilität
weichgefederter radialelastischer Räder

Beschreibung

Das Vorhaben umfasst die Untersuchung der Systemdynamik weicher radialelastischer Räder, wie sie zum Beispiel durch Luftfederung verwirklicht werden können. Das Ziel dieses Vorhabens ist die Ermittlung geeigneter Parameter für die Federung des Radreifens, die Erforschung des von der radialen Elastizität der Räder beeinflussten mittelfrequenten Systemverhaltens sowie des Langzeitverhaltens, also der Materialermüdung und der Empfindlichkeit gegen Unrundheitsbildung und -verstärkung. Dazu werden Radsatz, Drehgestell und Wagenkasten als elastisches Mehrkörpersystem modelliert. Die Federung wird durch masselosen Federn und Dämpfer repräsentiert. Mit Hilfe eines neuen Radsatzmodells werden geeignete Parameter für Steifigkeit und Dämpfung der Federelemente gesucht. Mit diesen Parametern wird das mittelfrequente Verhalten dieses Radsatzes, angeregt durch Gleislagestörungen, Radreifenunrundheiten und Spurkranzanläufe, simuliert. Weiterhin werden die statischen und dynamischen Beanspruchungen aller Komponenten des Radsatzes sowie seine Notlaufeigenschaften untersucht. Für den praktischen Einsatz sind insbesondere das Störverhalten und das Langzeitverhalten von grosser Bedeutung. Anhand der erarbeiteten Ergebnisse werden Hinweise für die konzeptionelle Gestaltung gegeben.

Abgeschlossene Arbeiten:

• Simulation eines ICE-Mittelwagens mit Neigetechnik. (Shah: ZB-118)
• Simulation und Betriebsfestigkeitsuntersuchungen eines ICE-Mittelungen-Drehgestellrahmens. (Claus: DIPL-63, VSD Suppl. 28, Herzog: STUD-161, ZAMM 79)
• Dynamische Spannungen in elastischen Mehrkärpersystemen. (MSD6(2), Seibel: STUD-181, Peic: STUD-185)
• Berechung statischer und dynamischer Spannungen in Eisenbahnradsätzen. (Lippold: STUD-192)
• Statische und Quaasistatische Analysen, Gummigefederter, radialelastischer Eisenbahnrad. (Claus: ZB-117, Peterzolli: ZB-119)
• Lebensdauerabschätzungen an Eisenbahnradsätzen.
• Strukturdynamik eines ICE Mittelwagen-Drehgestells. (VSDIA'2000, MSM30(1), Hirsch: STUD-180, Kübler: DIPL-84)

Laufende Arbeiten

• Lateraldynamik von radialelastischen Radsätzen. (GAMM'2001, IAVSD'2001, Oberle: STUD-198)

Publikationen

• Claus, Holger: Entwicklung von Dialogschnittstellen zur Modellierung von Mehrkörpersystemen mit DAMOS-C. Studienarbeit STUD-113. Stuttgart: Institut B für Mechanik, Universität, 1994.
• Claus, Holger; Eberhard, Peter; Neerpasch, Uwe: NEWMOD, Modellierung von Mehrkörpersystemen. Anleitung AN-36. Stuttgart: Institut B für Mechanik, Universität, 1994.
• Claus, Holger: Modellierung eines Eisenbahndrehgestells. Diplomarbeit DIPL-63. Stuttgart: Institut B für Mechanik, Universität, 1996.
• Claus, Holger; Schiehlen, Werner: Modeling and Simulation of Railway Bogie Structural Vibrations. Vehicle System Dynamics Supplement 28, 1998, pp. 538-552.
• Claus, Holger: Theoretische Lebensdauerabschätzung am Beispiel eines Eisenbahndrehgestells. ZAMM 79, 1999, pp. 493-494.
• Claus, Holger: Systemdynamik radialelastischer Räder. Zwischenbericht ZB-117. Stuttgart: Institut B für Mechanik, Universität, 1999.
• Claus, Holger: A Deformation Approach to Stress Analysis in Flexible Multibody Systems. Multibody System Dynamics 6(2), 2001, pp. 143-161.
• Claus, Holger: On Dynamics of Radialelastic Railway Wheelsets. In: Proc. VSDIA'2000 (Budapest, 6-8 November 2000). To appear.
• Claus, Holger: Systemdynamik radialelastischer Räder. In: Proc. GAMM2001 (Zürich,12-15 Februar 2001). To appear.
• Claus, Holger; Schiehlen, Werner: Stablity Analysis of Railways with Radialelastic Wheelsets. In: Proc. IAVSD'2001 (Copenhagen, 20-24 August 2001). To appear.
• Claus, Holger; Schiehlen, Werner: Symbolic-Numeric Analysis of Flexible Multibody Systems. Mechanics of Structures and Machines 30(1), 2002, pp.1-30,

Weitere Seiten zu diesem Thema

• DFG-Projekt Radialelastische Räder
• DFG-Schwerpunktprogramm "Systemdynamik und Langzeitverhalten von Fahrwerk, Gleis und Untergrund"
• DFG-Referenzdatensatz B

Ansprechpartner

• Dipl.-Ing. H. Claus