Zielsetzung der dieser Arbeit zugrundeliegenden Untersuchungen ist die simulationstechnische Analyse systemdynamischer Phänomene, die zur Bildung von Unrundheiten an Hochgeschwindigkeitszügen führen. Zum einen soll der Einfluß von Radsatzunwuchten auf die Entstehung von Rundheitsabweichungen am Rad untersucht, zum anderen der dem Anwachsen von Radunrundheiten zugrundeliegende systemdynamische Wirkungszusammenhang analysiert werden. Im Anschluß hieran soll im Detail die Abhängigkeit der zur Entstehung und zur Verstärkung von Unrundheiten führenden Wirkungszusammenhänge von den verschiedensten Betriebsparametern aufgezeigt werden. Obwohl Materialinhomogenitäten innerhalb der Radlauffläche möglicherweise die originäre Bildung von Unrundheiten bewirken oder zumindest beeinflussen, ist deren Berücksichtigung und Erforschung nicht Gegenstand dieser Arbeit. Es werden zunächst verschiedene typische Schadensformen an Eisenbahnrädern beschrieben. Anschließend wird das Problem der 'brummenden' ICE-Räder anhand von gemessenen Radiusverläufen, Beschleunigungsspektren und Erfahrungswerten diskutiert und gegenüber ähnlichen Problemstellungen abgegrenzt. Das für die Untersuchung verwendete Fahrzeug-Fahrweg-Modell wird beschrieben, welches sowohl das kurzfristige Systemverhalten als auch das langfristige Verschleißverhalten beschreiben soll. Das für diese Untersuchungen erstellte Modell setzt sich aus mehreren Teilmodellen zusammen, von denen einige im Rahmen dieser Arbeit entwickelt wurden; bei anderen Teilen wurde auf bewährte Modelle zurückgegriffen. Um das teilweise sehr komplexe Systemverhalten des gesamten Fahrzeug-Fahrweg-Modells besser verstehen und nachvollziehen zu können, wird das Systemverhalten einiger Teilmodelle anhand gesonderter Untersuchungen veranschaulicht. Diese Untersuchungen befinden sich jeweils im Anschluß an die Beschreibung des entsprechenden Teilmodells. Weiter werden das Systemverhaltens des Fahrzeug-Fahrweg-Modells beschrieben und die Ergebnisse interpretiert. Dabei wird das Eigenschwingungsverhalten des Modells sowie der Einfluß von Unrundheiten und von Unwuchten auf das System- und Verschleißverhalten der Räder erörtert.
Zur Entstehung und Verstärkung von Unrundheiten an Eisenbahnrädern bei hohen Geschwindigkeiten
1998
206 Seiten, Bilder, Tabellen, 79 Quellen
Theses
German