Die Simulation ermöglicht einen schnellen und günstigen Vergleich unterschiedlicher Betriebssituationen sowie Fahrzeugkonfigurationen. Durch eine zuverlässige Prognose des Verschleißes könnte langfristig auch die Wartungsplanung optimiert und so die Verfügbarkeit erhöht werden. Um Verschleiß an Rad und Schiene erfolgreich zu berechnen, werden Modelle der Fahrzeugdynamik, Kontaktmechanik und Tribologie kombiniert. Der Ablauf der heute gängigen Simulationsmethodiken lässt sich wie folgt zusammenfassen: (1) Vorgabe der Betriebsbedingungen (Fahrgeschwindigkeit, Trassierung etc.), (2) Mehr-Körper-Simulation (MKS) der Schienenfahrzeugdynamik zur Bestimmung der Radposition, -geschwindigkeiten und -kräfte für die Kontaktanalyse, (3) Lokale Kontaktanalyse unter Verwendung von FASTSIM oder CONTACT zur Berechnung verschleißrelevanter Kontaktgrößen, (4) Anwendung eines Verschleißmodells auf die zuvor bestimmten Kontaktgrößen. Es wird eine Methodik zur Untersuchung des Verschleißverhaltens bei Straßenbahnen vorgestellt. Darin werden Modelle der Fahrzeugdynamik, Kontaktmechanik und Tribologie kombiniert. Es wurde ein dreidimensionales FE-Modell implementiert, um den Rollkontakt zwischen Rad und Schiene im Rahmen von Verschleißsimulationen zu analysieren. Das präsentierte Modell wurde in ABAQUS/Explicit implementiert und mittels CONTACT validiert. Es wird gezeigt, dass das Modell geeignet ist, um den Rollkontakt zwischen Rad und Schiene zu berechnen. Damit kann es im Rahmen der Methodik zur Abschätzung des Rad-Schiene-Verschleißes bei Straßenbahnen eingesetzt werden. Anhand von Vergleichen konnte gezeigt werden, dass die FE-Ergebnisse für den Kontaktdruck und die Kontaktschubspannung gut mit denen der Referenzlösung übereinstimmen.


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    Titel :

    Ein Beitrag zur Simulation des Rad-Schiene-Verschleißes bei Straßenbahnen


    Beteiligte:
    Heck, Jennifer (Autor:in) / Gratzfeld, Peter (Autor:in)


    Erscheinungsdatum :

    2012


    Format / Umfang :

    12 Seiten, 9 Bilder, 11 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch