Torsionsschwingungen am Radsatz stellen eine wichtige Belastungsart von Radsätzen dar und hängen von einer Vielzahl von Parametern ab. Im vorliegenden Artikel wird das Phänomen beschrieben und die Schwingungsform klassifiziert. Anhand von Beispielen wird gezeigt, wie wichtig es ist, im Rahmen einer Systemanalyse vor Versuchsbeginn die relevanten Systemzustände einzugrenzen. Es wird dargelegt, welche Aufgabenstellungen bei der konkreten Umsetzung von Versuchen zu lösen sind. Außerdem wird die Problematik bei der Bewertung von asynchronen, nichtproportionalen Beanspruchungen erläutert. Zusammenfassend ist festzustellen, dass selbsterregte Torsionsschwingungen am Radsatz durch eine geschickte Auslegung der Antriebssteuerung bzw. durch Implementierung eines Rollierschutzes soweit als möglich begrenzt werden sollten. Da Rollierschwingungen nicht vollständig unterbunden werden können, erscheint es aber auch sinnvoll sowohl die Beanspruchbarkeit des Radsatzes auf Torsion zu verbessern als auch die Nachweisverfahren geeignet weiter zu entwickeln. Dies gilt insbesondere für die Methoden zum Betriebsfestigkeitsnachweis. Ein wesentlicher Schritt im Nachweisverfahren muss eine Systemanalyse sein. Im Ergebnis dieser Systemanalyse lässt sich der Versuchsumfang auf die erforderlichen kritischen Zustände optimieren. Außerdem offenbart diese Analyse auch Ansätze für die Fahrzeugoptimierung. Den Autoren sind derzeit keine Simulationsmethoden bekannt, die eine sichere Vorhersage des maximalen Torsionsmomentes oder der relevanten Ermüdungslast ermöglichen. Deshalb erscheint es sinnvoll, entsprechende Methoden zu entwickeln und in den Engineering-Prozess zu integrieren. Sowohl Mehrkörper-System-Simulation als auch multiphysikalische Simulation können geeignete Verfahren darstellen, um den unbefriedigenden Zustand zu eliminieren, dass man Rollierschwingungen erst beim Vorliegen eines Baumusters untersuchen kann.
Wheelsets are subjected to torsion vibrations as a major source of stress, depending on a multitude of parameters. The present article describes the phenomenon and classifies the waveforms. Some examples are given to show up the importance of narrowing down the relevant system conditions prior to performing tests. An outline is given on the types of tasks to be solved when tests are concretely carried out. Furthermore the problem of the assessment of asynchronous and non-proportional strain is explained.
Torsionsschwingungen von Radsätzen eine Herausforderung?
Wheelset torsion vibrations - a challenge?
Der Eisenbahningenieur ; 66 , 4 ; 47-52
2015
6 Seiten
Article (Journal)
German
Zur Dimensionierung von Radsätzen - eine Stellungnahme
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