Berechnungsmethoden zur Ermittlung des maximalen dynamischen Radsatz-Torsionsmoments

Unter bestimmten Kontaktbedingungen zwischen Rad und Schiene können selbsterregte Schwingungen angeregt werden, die zu gegenphasigen Drehbewegungen der Radscheiben und hohen Torsionsmomenten in der Radsatzwelle führen. Zur Bestimmung des maximalen Torsions­moments sind bislang aufwendige Test­fahrten erforderlich, da keine Verfahren bekannt waren, die eine konservative Berechnung des Torsions­moments ermöglichen [1]. In den vergangenen Jahren wurden die drei folgenden Berechnungsmethoden vertieft untersucht, um das maximale, dynamische Torsions­moment zu berechnen:

– Simulationen von komplexen Mehrkörpersystemen (MKS)
– Differentialgleichungssysteme mit numerischer Berechnung
– Vollständig analytische Berechnung durch Reduktion auf ein Minimalmodell

In dieser Publikation sollen diese Berechnungsmethoden näher vorgestellt werden und durch eine Gegenüberstellung der jeweils berechneten und gemessenen Ergebnisse deren Möglichkeiten aber auch Limitationen aufgezeigt werden.