Diese Arbeit ist der akustischen Optimierung von Eisenbahnrädern gewidmet. Das Ziel ist, eine Methodik bereit zu stellen und zu erproben, die die berechnungs- und vor allem optimierungsgestützte akustische Auslegung der Räder ermöglicht. Es erfolgte zunächst eine Auseinandersetzung mit der Schwingungsanregung am rotierenden Radsatz, deren Ausführlichkeit der Absicht geschuldet ist, neben der Modellierung der Schwingungsanregung im Rollkontakt auch andere Fälle mit einzuschließen, um eine Auseinandersetzung mit den Hypothesen von Stüwing sowie der ALE-Methode nach Nackenhorst zu ermöglichen. Es zeigte sich u. A. im durchgeführten Versuch, dass die Stüwing-Hypothesen den Fall des umlaufend krafterregten Eisenbahnrades nicht gut abbilden. Die ALE-Methode lieferte sehr ähnliche Ergebnisse wie der Ansatz dieser Arbeit, lediglich den Wechsel des Bezugssystems zu berücksichtigen. Diskrepanzen verbleiben jedoch bei der Aufspaltung der Resonanzfrequenzen für die radialen Moden. Hier wäre ein weiterer Versuch am leicht umgebauten Radsatzprüfstand wünschenswert. Die entwickelten Verfahren wurden im Rahmen von Verifizierungsrechnungen und Parameterstudien erprobt. Hierbei konnte gezeigt werden, dass die Diskretisierung im Radsatz-FE-Modell fein genug für den gegebenen Zweck ist, und dass die zweidimensionalen Elemente gleichwertig zu den dreidimensionalen eingesetzt werden können. Der Anregungsmechanismus wurde genauer beleuchtet und dabei festgestellt, dass nicht Resonanz sondern eher Anti-Resonanz bzw. ein Tilgungseffekt ursächlich für die Überhöhung der Schwingungsamplitude in der Nähe von Radsatz-Eigenfrequenzen ist. Daraus folgt auch, dass Dämpfungsmaßnahmen zwar wirksam sind, jedoch nicht in demselben Umfang wie dies bei krafterregten Strukturen der Fall ist.


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    Title :

    Schalltechnische Strukturoptimierung von Eisenbahnradsätzen


    Contributors:


    Publication date :

    2012


    Size :

    249 Seiten, Bilder, Tabellen, 137 Quellen



    Type of media :

    Theses


    Type of material :

    Print


    Language :

    German