Dynamische Radkräfte im Bereich von Unstetigkeitsstellen im Gleis

摘要

Discontinuities in track specify overall performance of vehicle track interaction with respect to safety, ride quality and maintenance. Important parameters specifying the general quality of the track include track geometry (undamped) and track stiffness (damped), which can be evaluated by measurements taken along track sections. A new co-simulation model based on Finite Element Method (FEM) and Multi Body Simulation (MBS) is built for the detailed description of track quality and its contribution to vehicle track interaction without simplifying the track structure as interconnected single elements. The simulation models and tools have been validated with the help of measured track geometry, track stiffness and dynamic wheel/ rail forces along the track sections of high speed lines. The objective of the study was to establish a method for forecasting the effect of discontinuities in track on the dynamic vertical wheel/rail forces.%Unstetigkeitsstellen im Gleis prägen die Fahrzeug-Fahrweg-Interaktion im Hinblick auf Sicherheit, Fahrkomfort und Instandhaltungsaufwand. Wichtige Faktoren, die eine generelle Gleisqualität beschreiben, schließen die Gleisgeometrie (nicht gedämpft) und die Gleissteifigkeit (gedämpft) ein, die über Messungen entlang von Gleisabschnitten bewertet werden können. Es wurde ein neues Co-Simulationsmodel basierend auf der Finite-Elemente-Methode (FEM) und der Mehrkörper-Simulationsmethode (MKS) erstellt, das eine detaillierte Beschreibung der Gleisqualität und ihres Beitrags zur Fahrzeug-Fahrweg-Interaktion ermöglicht, ohne Vereinfachung der Gleisstruktur als verbundene Einzelelemente. Die Simulationsmodelle und Werkzeuge wurden mit Hilfe der gemessenen Gleisgeometrie, Gleissteifigkeit und dynamischen Rad/Schiene-Kräfte entlang von Gleisabschnitten von Hochgeschwindigkeitsstrecken validiert. Ziel der Untersuchung war es, die Auswirkungen von Unstetigkeitsstellen auf die dynamischen vertikalen Rad/Schiene-Kräfte prognostizieren zu können.