Das dynamische Verhalten der Radsätze von Schienenfahrzeugen für Hochgeschwindigkeitsbetrieb wird untersucht. Gegenüber konventionellen Radsätzen sind diese mit mehr Bremsscheiben ausgestattet und weisen geschwindigkeitsbedingt eine wesentlich höhere Winkelgeschwindigkeit auf. Die Phänomene der Schallanregung durch unrunde Eisenbahnräder sind bekannt als das Brummgeräusch von ICE-Rädern mit Frequenzen zwischen etwa 60 Hz und 125 Hz. Ausgehend von der Sichtweise, diese Zusammenhänge als Rotordynamik aufzufassen, wird der Einfluß statischer und dynamischer Unwuchten an Rädern und Bremsscheiben untersucht, die Entstehung von Rundheitsabweichungen beschrieben und abschließend der Verstärkungsmechanismus bei der weiteren Abnutzung bereits vorgeschädigter unrunder Eisenbahnräder behandelt. Aus der Modellierung der Kurzzeitdynamik des Schädigungsmechanismus wird ein iteratives Modell zur Beschreibung des Langzeitverhaltens abgeleitet, um verschleißbedingte langfristige Änderungen der Radiusverläufe berechnen zu können. Hierbei wird die Berührungsgeometrie durch ein Rad-Schiene-Koppelelement als Mehrpunktkontakt beschrieben. Die vertikale und laterale Schienennachgiebigkeit wird über ein sogenanntes Oberbaumodul modelliert. Mit diesem iterativen Verfahren ist der Verschleißfortschritt an Eisenbahnrädern bei hohen Laufleistungen berechenbar. Die Analyse umfaßt die spezifischen Schwankungen der Normalkraft zwischen Rad und Schiene, den Einfluß der Anregungsfrequenz und ihrer Oberschwingungen und die Auswirkungen der Unrundheitsamplituden bei den Radsatzbiegeschwingungen. Die Reibarbeit (der Abrieb) ist frequenzspezifisch beschreibbar. Die jeweiligen Grenzfrequenzen hängen von den Oberbaueigenschaften ab
Randunrundheiten. Entstehung und Verstärkung bei hohen Fahrgeschwindigkeiten
Generation and reinforcement of wheel ovality at high running speeds
1999
8 Seiten, 14 Bilder, 1 Tabelle, 18 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
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