Problematisch bei der Schwingungsberechnung von Schienenfahrzeugen ist die zutreffende Modellierung. Die Starrkörperschwingungen der Drehgestelle und des auf der Drehgestellfederung gelagerten Wagenkastens können mit Starrkörpermodellen gut interpretiert werden. Die zugehörigen Eigenfrequenzen liegen im allgemeinen unterhalb 8 Hz. Brauchbare Ergebnisse liefert das Biegebalkenmodell für die vertikale 2-Knoten-Biegung des Wagenkastens. Die zugehörige Eigenfrequenz liegt je nach Bauweise, Wagenlänge usw. bei etwa 8 bis 12 Hz. Schon die horizontale 2-Knoten-Biegung und die untersten Torsionseigenformen des Wagenkastens sind mit einfachen Balkenmodellen nicht mehr interpretierbar. Die großen Ausschnitte für Fenster und Türen im Bereich großer Verformungen bestimmen das Systemverhalten so stark, daß hier FEM-Modelle angewendet werden müssen. Gleiches gilt erwartungsgemäß auch für alle höheren Eigenformen. Durch die Verwendung der FEM-Modelle wird es möglich, eine wirklichkeitsnähere Zuordnung der aus der Ausstattung resultierenden Zusatzmassen auf die Rechenpunkte und Elemente vorzunehmen. In der Praxis hat sich gut bewährt, Datenfiles des Wagenkasten-Rohbau-Modells der statischen Berechnung zu übernehmen und diese dann durch die für die Dynamik wesentlichen Dinge zu ergänzen. Die Entscheidung zugunsten eines Halbmodells oder eines Vollmodells hängt davon ab, ob das komplette Fahrzeug hinreichend symmetrisch aufgebaut ist und welche Eigenschwingungen betrachtet werden sollen. Ferner muß festgestellt werden, daß je nach der Art des Symmetrieschnittes wegen der jeweils wirksamen Randbedingungen etwas unterschiedliche Resultate für die gleiche Eigenschwingung möglich sind. Bei hinreichend symmetrischem Waggonaufbau (linke Wagenhälfte spiegelgleich zur rechten) werden die symmetrischen Biegeschwingungen besser mit dem 1. Halbmodell, die antimetrischen Biegeschwingungen besser mit dem 2. Halbmodell wiedergegeben. Für die auf die Schwingungsberechnungen aufbauenden Aussagen sind damit die Ergebnisse von Halbmodelluntersuchungen meist völlig ausreichend.
Schwingungsberechnung von Schienenfahrzeugen
Rad, Schienenfahrzeugtagung, 2 ; 79-81
1997
3 Seiten, 1 Bild
Conference paper
German
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