Die Bestimmung der Windkennkurven (WKK) ist der ausschlaggebende Schritt zum Nachweis der Seitenstabilität von Schienenfahrzeugen. Diese für jedes Fahrzeug charakteristischen Kurven enthalten den Zusammenhang zwischen angreifendem Seitenwind und dem Erreichen des zugrunde liegenden Kriteriums der Radentlastung. Die WKK sind für verschiedene Fahrgeschwindigkeiten und unausgeglichene Querbeschleunigungen zu berechnen. Für Vorhersagen über das künftige Fahrzeugverhalten eignet sich insbesondere die Mehrkörpersimulation. Mit den entsprechenden Simulationsmodellen lässt sich der Einfluss verschiedener Fahrzeugeigenschaften, wie geometrische Abmessungen und Anordnungen, Massen und Trägheiten, Steifigkeiten und Dämpfungen sowie Radprofile untersuchen. Außerdem liefert die MKS die Fahrzeugreaktion auf andere relevante Parameter, die dem Betrieb, der Trassierung, der Instandhaltung oder den Umweltbedingungen zuzuordnen sind, wie z.B. Fahrgeschwindigkeit und unausgeglichene Querbeschleunigung, Bogenradius, Überhöhung Art und Länge des Übergangsbogens, Spurweite, Gleislagestörungen, Schieneneinbauneigung und Schienenprofil sowie Seitenwind. Mit der MKS lassen sich die vielfältigsten Parameterkombinationen untersuchen, die z.B. mit experimentellen Mitteln gar nicht oder nur mit extremem Aufwand zu realisieren wären. Im Zusammenhang mit der zeitabhängigen MKS wird erläutert, wie windinduzierte Kräfte und Momente aus den aerodynamischen Beiwerten und dem Böenszenario abzuleiten sind. Bei der numerischen Behandlung der Bestimmung der Windkennkurve mit Hilfe eines Iterationsverfahrens lassen sich durch günstige Wahl der Berechnungsparameter die Windkennkurvenpunkte mit wenigen Zielfunktionsaufrufen ermitteln. Um herauszufinden, ob sich die Seitenwindstabilität durch Maßnahmen am Fahrzeug steigern lässt, wurden verschiedene Wandkopplungen zwischen den Wagen und modifizierten Wankstützen untersucht. Hier sind neben den Anforderungen zum ertragbaren Seitenwind auch die Ansprüche der Einschränkungsberechnung und der Sicherheit gegen Entgleisen zu erfüllen. Eine Verbesserung der Seitenwandstabilität lässt sich durch eine verstärkte Verteilung der Radentlastung auf mehrere Drehgestelle erreichen.


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    Titel :

    Windkennkurvenberechnung mit zeitabhängiger Mehrkörpersimulation


    Beteiligte:
    Weber, Thomas (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2010


    Format / Umfang :

    10 Seiten, 13 Bilder, 1 Tabelle, 5 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch





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