Fatigue life evaluation of a railway vehicle bogie using an integrated dynamic simulation

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Fatigue life evaluation of a railway vehicle bogie using an integrated dynamic simulation

Luo, R.K. / Gabbitas, B.L. / Brickle, B.V.

Die Belastung des Drehgestells eines U-Bahnwagens hängt vom Verlauf der Schienen ab. Um die Materialermüdung des Drehgestelles zu simulieren, wurde die seitliche und vertikale Unebenheit sowie die Kurvenungenauigkeit der Schienen gemessen und registriert. Das Verhalten des Drehgestells wurde mit der von British Rail entwickelten Software VAMPIRE simuliert. Ein typisches Geschwindigkeitsprofil wurde mit der maximalen Geschwindigkeit von 52 km/h und der Durchschnittsgeschwindigkeit von 30 km/h gewählt. Der Wagen besaß vier Drehgestelle. Das Drehgestell wurde mit der Methode der finiten Elemente mit dem Softwarepaket PAFEC simuliert. Die erste fünfzig Eigenfrequenzen wurden berechnet. Die erste Eigenfrequenz betrug 33,7 Hz. Die statischen maximalen Belastungen wurden in den verschiedenen Richtungen bestimmt. 24 Kräfte wirkten aus den primären und sekundären Radufhängungen auf das Drehgestell. Aus der Verteilung der mechanischen Spannungen wurde die Lebensdauer durch Materialermüdung berechnet. Die Simulationsergebnisse wurden statistisch ausgewertet. Die simulierten Werte stimmten mit den Versuchsauswertungen gut überein.