Archiv

Bei den Bremsprüfungen von Schienenfahrzeugen im Zuge der planmäßigen Instandhaltung wird der Bremszylinderdruck gemessen. Der Wirkungsgrad des Bremsgestänges wird dabei nicht berücksichtigt. Aus diesem Grund wurde im Jahr 2019 von ÖBB Technische Services ein Aufruf zu einem Forschungsprojekt gestartet. Die Herausforderung besteht in der Einhaltung verschiedener Rahmenbedingungen, wie zum Beispiel die Messung erfolgt an neuen und abgenutzten Bremsscheiben bzw. Radscheiben, muss ohne Ausbau der Bremsbeläge und Sohlen im Zuge einer planmäßigen Instandhaltung der Fahrzeuge an bis zu 24 Messstellen gleichzeitig möglich sein, die Messwerte müssen dabei kabellos an ein Messgerät übertragen werden und die übermittelten Messwerte in einer Datenbank gespeichert werden. Dabei ist zu achten, dass die Manipulationszeiten für den Messaufbau und die Messung in den wirtschaftlich vertretbaren Rahmen bleiben und bei der jährlichen planmäßigen Instandhaltung (Zeitfenster <4 Stunden) durchführbar ist. In der vorliegenden Arbeit wird die Umsetzung erläutert und über den Stand der Arbeiten berichtet.

Die betriebsfeste Auslegung von Schienenfahrzeugen erfordert eine genaue Kenntnis zum einen der Lasten, die über die Betriebsdauer auf das Fahrzeug wirken und zum anderen deren Einfluss auf die Schädigungen der Fahrzeugstruktur. Da die Messung aller repräsentativen Lasten sehr aufwendig und bei Fahrzeugen in der Entwicklung nicht durchführbar ist, werden Simulationstools verwendet, welche die Lasten aus der Fahrdynamik und der Aerodynamik abbilden können. Auf Basis der Lasten werden dann die Beanspruchungen und Schädigungen in der Struktur berechnet.
Nachfolgend werden Modellierungsansätze der Schädigungen aus den fahrdynamischen Lasten für die betriebsfeste Auslegung dargestellt. Neben dem eigentlichen Simulationsprozess, der auf detaillierten Mehrkörpersystem (MKS) und Finite Elemente (FE) Modellen des Fahrzeuges basiert, wird ein Ansatz vorgestellt, der auf dem Clustering von Referenzdaten und der Prognose der Schädigung mittels Zuordnung von Streckendaten zu diesen Clustern basiert. Damit soll ermöglicht werden, Schädigungseinflüsse in einem Netz ohne die kostenintensive MKS und FE Simulation aller Strecken abschätzen zu können.