Will man das Schwingungsverhalten des Systems Fahrzeug-Gleis während des Überrollvorgangs untersuchen, so kommen unterschiedliche Verfahren in Frage. Eine Finite-Element-Formulierung und eine Zeitbereichsrechnung bieten sich immer dann an, wenn im Gleis Irregularitäten oder eine Vielzahl von Nichtlinearitäten vorhanden sind. Solange alles linear bleibt und das diskret gestützte Gleis vollständig periodisch ist, ist als Alternative ein allgemeiner Fourier-Ansatz und eine Frequenzbereichsbehandlung möglich. Dies erfolgt im vorliegenden Beitrag. Es gibt zwei Gründe für eine Frequenzbereichsbehandlung und für den Einsatz eines allgemeinen Fourier-Ansatzes. Zum einen kann man das Verfahren zur Kontrolle einsetzen. Das empfiehlt sich z.B. dann, wenn man mit der Fahrgeschwindigkeit in kritische Bereiche, also beispielsweise in die Nähe einer Wellenausbreitungsgeschwindigkeit kommt. Besonders wichtig ist weiterhin, daß man einen Überblick darüber erhält, wie sich das System bei Parameterveränderungen verhält, z.B. bei einer Veränderung der Fahrgeschwindigkeit oder der Anregungsfrequenz. Es sind aber eine Vielzahl weiterer Parameter von Interesse, beispielsweise die Steifigkeiten der Zwischenlage und des Schotters. Wollte man für alle Parameter nichtlineare FE-Rechnungen durchführen, so stößt man schnell an Kapazitätsgrenzen. Eine vorgezogene lineare Rechnung mit einem einfacheren Verfahren grenzt erst einmal den Parameterbereich ein, in dem dann ein Zeitschrittverfahren einzusetzen ist. Im Beitrag werden folgende Themen aufgezeigt: 1. Lösungsalgorithmen für Frequenzbereichslösungen. 2. Ergebnisse von Frequenzbereichsrechnungen (Theoretische Voruntersuchungen. Untersuchung des real gedämpften Gleises. Variation der Systemparameter). 3. Frequenzbereichslösungen und Zeitbereichsverfahren (Ein FE-Übertragungsmatrizen-Verfahren für diskret gestützte Gleise. Analytische Beschreibung der Frequenzgänge. Transformation der analytischen Frequenzgänge in den Zeitbereich).


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