Für Gleisdynamikuntersuchungen gibt es eine Fülle von Gleismodellierungen. Nur wenige sind aber geeignet, denn Schotter und Untergrund sind vielfach unzureichend modelliert. Systematische Untersuchungen der Wechselwirkungen zwischen Fahrzeug, Gleis und Untergrund sind dringend erforderlich. Interessiert man sich für die Kräfte zwischen Rad und Schiene, so ist der gesamte Frequenzbereich von 0 Hz bis 2000 Hz von Interesse. Interessiert man sich für die Kräfte auf den Schotter, so ist es ausreichend, den Frequenzbereich bis etwa 200 Hz zu betrachten. Höhere Frequenzen dringen nicht bis zum Schotter durch, da die Schwellenmasse wie ein Filter wirkt. Im Frequenzbereich bis 200 Hz, der für Schotterbeanspruchungen primär von Bedeutung ist, sind die Anregungsmechanismen Radunrundheiten, Gleislagefehler mit Wellenlängen kleiner als 3 m bis herunter zu etwa 60 cm, Hohllagen von Schwellen oder Inhomogenitäten im Schotter mit entsprechenden Wellenlängen sowie Schwellenüberrollungen wesentlich. Solange sich die Modelle linear verhalten, sind Frequenzbereichsrechnungen eine ideale Möglichkeit, um kritische Parameterkonstellationen einzugrenzen und damit zu einer Optimierung des Schotteroberbaus beizutragen. Die Linearisierungsgrenze wird bei als Kontaktnichtlinearität bezeichnete Kraftschwankungen von der gleichen Größenordnung wie die statische Radlast erreicht, sowie bei Hohllagen von Schwellen oder bei einem nichtlinearen Schottergesetz. Kontaktnichtlinearitäten lassen sich mit einem aus dem Frequenzbereichsmodell entwickelten Zeitbereichsmodell noch sehr gut berücksichtigen. Für die Untersuchung von Schottersetzungsvorgängen ist die Berücksichtigung von Hohllagen zwingend erforderlich.
Gleismodellierung, Wechselwirkung von Fahrzeug und Gleis und Schotterbeanspruchung
1999
23 Seiten, 19 Bilder, 1 Tabelle, 23 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Eisenbahn , Gleis , Schotter , Simulation , Verschleiß , Frequenz
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