Radsatztorsionsschwingungen

Kunde: Diverse Kunden

Projektaufgaben

• Grundsätzliche Beurteilung der Radsatz-Torsionsdynamik des Fahrzeugs
• Analytische Abschätzung zur Dimensionierung der Radsatzwelle und ggf. weiterer Bauteile
• Mehrkörpersimulationen für eine detailliertere Analyse zur Optimierung
• Beratung und Begleitung der Homologationsmessungen und Unterstützung bei der Dokumentation für die Zulassung

Unsere Umsetzung

PROSE begleitet die gesamte, oder einzelne Abschnitte der Prozesskette, von der Vorauslegung der Radsatzwelle über die Optimierung der mechanischen Komponenten bis zur Durchführung der Homologationsmessungen zur Ermittlung des maximalen, dynamischen Torsionsmoments. Mittels analytischer und konzeptioneller Untersuchungen erfolgt bereits im Vorfeld unter Berücksichtigung der Dimensionierung des Radsatzes, der Antriebsstrangkonfiguration und Antriebssysteme eine grundsätzliche Beurteilung der Radsatz-Torsionsdynamik des Fahrzeugs.

Basierend auf den Voruntersuchungen werden in Absprache mit dem Kunden vertiefte Analysen mittels Mehrkörpersimulationsmodellen durchgeführt. Diese Untersuchungen grenzen einerseits das zu erwartende maximale, dynamische Torsionsmoment ein, zeigen die zu erwartenden Bauteilbelastungen auf und beschreiben gleichzeitig weitere dynamische Eigenschaften des Antriebsstrangs. Unter Berücksichtigung der vorliegenden Antriebstrangkonfiguration werden dessen konstruktive Eigenschaften derart optimiert, dass die mechanische Dämpfung der ersten torsionalen Eigenform des Radsatzes erhöht und dadurch das maximale, dynamische Torsionsmoment reduziert wird.

Die Ergebnisse der Analysen stellen relevante Informationen für die zur Zulassung benötigten Systemanalyse dar, welche die Radsatz-Torsionsdynamik des Fahrzeugs beschreibt. Ausserdem werden aus den Analysen, die zur Planung und Durchführung der Homologationsmessungen kritischen Fahrzeugkonfigurationen ermittelt. Das maximale, dynamische Torsionsmoment wird schliesslich mit messtechnischen Versuchen am Fahrzeug bestimmt.

Kundennutzen

Die durchgeführten Analysen helfen dem Kunden, Risiken bei der Zulassung der Radsätze zu minimieren. Durch die Voruntersuchungen wird eine realistische Zeit- und Kostenplanung bis zur Zulassung der Radsätze möglich. Durch die vertieften Analysen und Bauteiloptimierungen werden die Belastungen durch die Torsionsschwingungen reduziert und Schäden an sicherheitsrelevanten Bauteilen im Betrieb vermieden. Schliesslich wird durch die Identifizierung der kritischen Betriebszustände der Umfang der Homologationsmessung deutlich reduziert und abgesichert.