Berechnung des Radprofilverschleißes und Profiloptimierungsansätze

Das Lauf- und Verschleißverhalten von Schienenfahrzeugen wird entscheidend durch die Kombination der Rad- und Schienenprofile beeinflusst. Das in den 1970er Jahren als Verschleißprofil entwickelte Radprofil S1002 ist heute nicht mehr formstabil [1]. Wie in [2] gezeigt, kann mithilfe von Mehrkörpersimulation Radprofilverschleiß eines bestimmten Fahrzeugs berechnet werden. Dazu ist ein für den Anwendungsfall validiertes Fahrzeugmodell, ein Verschleißgesetz welches die physikalischen Gesetzmäßigkeiten im Rad/Schiene Kontakt berücksichtigt, das betriebsnahe Fahrzeug-Einsatzspektrum sowie ein Softwaretool zur Steuerung der Simulationen notwendig. Die Eingangsparameter der Modelle wurden anhand einer Vielzahl von Radprofilabzeichnungen kalibriert; die Ergebnisse konnten mithilfe durchgeführter Variationsrechnungen mit den theoretischen Radprofilen plausibilisiert werden. Zur Profiloptimierung werden zwei Ansätze aus der Literatur, ein genetischer und ein geometrisch basierter Ansatz, sowie ein pragmatischer Ansatz vorgestellt.