Gehäuse von Bahngetrieben gehören zu Bauteilen, die im Betrieb komplexen stochastischen Beanspruchungen ausgesetzt werden und eine Lebensdauer von mindestens dreißig Jahren ohne Schaden überstehen müssen. Grundlagen eines Betriebsfestigkeitsnachweises sind Belastung bzw. Belastungszustände, geometrieabhängige örtliche Beanspruchungen, bauteilgebundenes Werkstoffverhalten, Gegenüberstellung von örtlich zulässigen Spannungen, Lebensdauerabschätzung, Nachweisversuche sowie Konsequenz. Es werden Betriebsfestigkeitsnachweise erläutert, die an Bahngetriebegehäusen zur Klärung von Schadensfällen in einer europäischen Großstadt geführt wurden. Anschließend wird gezeigt, wie Prototypgehäuse für die Bahn einer anderen Großstadt untersucht und bemessen wurden. Die Beispiele zeigen, wie durch Beanspruchungsmessungen im Betrieb und daraus abgeleiteten Beanspruchungskollektiven, Lebensdauerabschätzungen auf der Grundlage von bauteilbezogenen Schwingfestigkeitskennwerten können und schließlich durch Simulationsversuche ein rechnerischer und experimenteller Betriebsfestigkeitsnachweis durchgeführt werden kann. Diese Nachweisführung ist insbesondere für komplizierte Bauteile erforderlich, für die der Konstrukteur weder die stochastischen Betriebsbelastungen noch die daraus resultierenden örtlichen Beanspruchungen zuverlässig abschätzen kann. Durch eine solche Gesamtheitsbetrachtung, die zweckmäßigerweise stets an Prototypen und nicht erst beim Auftreten von Schadensfällen durchgeführt werden sollte, werden nicht nur die Informationen für die Beurteilung der Sicherheit eines Bauteils gewonnen, sondern auch Hinweise für eine optimale Bauteilgestaltung.
Betriebsfestigkeitsnachweis von Aluminiumguß-Getriebegehäusen für schienengebundene Fahrzeuge
1994
13 Seiten, 18 Bilder, 11 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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