Dynamische Simulation einer Magnetschienenbremse in Hochlage

Abstract

In dieser Diplomarbeit wird das dynamische Verhalten einer elektromagnetischen Schienenbremse in Hochlage untersucht. Unter Anwendung der Methoden der Mehrkörper-Simulation wird insbesondere auf die Bewegung der Bremse in ihrer Bereitschaftsstellung in vertikaler Richtung eingegangen. In der Arbeit wird der Aufbau eines Mehrkörper-Simulationsmodells einer Magnetschienenbremse in Hochlage gezeigt. Als Simulationsumgebung wird das Programmpaket SIMPACK verwendet. Es wird der Aufbau einzelner Komponenten einer Magnetschienenbremse in der Simulationsumgebung und deren Zusammenstellung zu einem Gesamtmodell gezeigt. Die für das Mehrkörper-Simulationsmodell notwendigen Parameter werden mit Daten aus Berechnungen und Versuchen abgeglichen. Mit dem abgeglichenen Simulationsmodell wird die Bewegung der Magnetschienenbremse in ihrer Bereitschaftsstellung insbesondere in vertikaler Richtung untersucht. Das Modell wird mit unterschiedlichen Rausch-Signalen, die sich in ihrer Definition an die Eisenbahnnorm ÖNORM EN 61373 anlehnen, angeregt. Zu den verschiedenen Anregungen werden die System-Antworten betrachtet. Es werden verschiedene Varianten von Anregungsspektren und deren System-Antworten betrachtet.<br />In weiterer Folge werden Schlüsse auf verkürzte Lebensdauerprüfungen nach der Eisenbahnnorm ÖNORM EN 61373 gezogen.<br />

This diploma thesis investigates the dynamics of an electromagnetic track brake in high position. Using the multi-body dynamics software SIMPACK, its special focus is on vertical movements of the brake in its ready position. The structure of individual components of a magnetic track brake is outlined in the simulation environment and it is shown how the components are combined to create a complete model. The parameters required for the multi-body simulation model are adjusted using data obtained from calculations and tests.<br />The model is activated by a range of different noise signals defined in accordance with the railway applications standard ÖNORM EN 61373. A variety of activation spectra and their system responses are analysed.<br />This is followed by conclusions drawn regarding short life-time tests carried out in accordance with the railway applications standard ÖNORM EN 61373.