Entwicklung eines Verfahrens zur Berechnung von Bogenwiderständen freilaufender Güterwagen in Zugbildungsanlagen:
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Berlin
2016
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Inhaltsverzeichnis
Inhaltsverzeichnis I
Abbildungsverzeichnis IV
Tabellenverzeichnis IX
Abkürzungsverzeichnis XI
Symbolverzeichnis 12
1 Einleitung 1
1 1 Aufbau und Bearbeitungsstrategie der Arbeit 2
1 2 Aufbau und Funktionsweise von automatisierten Zugbildungsanlagen 4
1 3 Das rangiertechnische Verfahren der Laufzielbremsung 8
1 4 Anwendung von Fahrwiderstandsmodellen bei der Laufzielbremsung 12
141 Fahrzeugkoordinatensystem 12
142 Vorzeichenkonvention bei Bogenradien 13
143 Angabe von Wagenpositionen im Laufweg 13
144 Energiehöhenrechnung 13
145 Gesamtwiderstand 14
146 Grundwiderstand/Rollwiderstand 14
147 Neigungswiderstand 16
148 Luftwiderstand 16
149 Weichenwiderstand 16
1 5 Stand der Technik bei der Berechnung von Bogenwiderständen 17
151 Flistorische Entwicklung der Bogenlaufbetrachtung 17
152 Herleitung und Vergleich von bekannten Bogenwiderstandsmodellen 19
153 Berechnungsgrundlage der gezeigten Bogenwiderstandsverläufe 27
1 6 Notwendigkeit einer Verfahrensneuentwicklung 27
1 7 Untersuchungsziele der Arbeit 31
2 Messung der Ablaufdynamik in der ZBA Maschen 33
2 1 Ziele der Messung 33
2 2 Vorüberlegungen und Messaufbau 33
221 Auswahl der Versuchsgüterwagen 34
222 Auswahl der Laufwege und Definition von Messabschnitten 35
223 Beschreibung des Messaufbaus 38
2 3 Versuchsdurchführung 40
2 4 Ergebnisauswertung 43
241 Prüfung auf Plausibilität 43
242 Prüfung auf Reproduzierbarkeit 45
243 Vergleich der Messergebnisse mit den Ergebnissen der klassischen
Dynamikmodelle 48
I
Inhaltsverzeichnis
3 Mehrkörpersimulation von Ablaufvorgängen 53
3 1 Modellbildung 53
311 Fahrzeugmodellierung 54
312 Fahiwiderstandsmodelle 59
313 Streckenmodellierung 61
3 2 Modellvalidierung 61
321 Qualitative Modellvalidierung durch Bogenlaufanalyse 62
322 Quantitative Modellvalidierung durch Messdatenabgleich 67
4 Variationsrechnungen 73
4 1 Vorgehensweise 73
4 2 Definition von Referenzszenarien 76
4 3 Univariate Parametervariation 76
431 Einfluss des Reibbeiwert im Rad-Schiene-Kontakt 79
432 Einfluss des Achsabstands bzw Drehzapfenabstands 80
433 Einfluss der Spurweite 82
434 Einfluss der Geschwindigkeit 84
435 Einfluss von Laufwerksparametern 86
436 Einfluss der Radsatzlast 88
437 Einfluss der Neigung 90
438 Zusammenfassung 90
4 4 Multivariate Parametervariation 92
441 Ergebnisse für Doppelschakenlaufwerk 92
442 Ergebnisse für Y25-Drehgestell 94
4 5 Anforderungen an ein neues Verfahren zur Berechnung von
Bogenwiderständen 98
5 Entwicklung eines neuen Verfahrens zur Berechnung von
Bogenwiderständen 101
5 1 Allgemeine Verfahrensidee 101
5 2 Berechnungsverfahren für zweiachsige Wagen mit Doppelschakenlaufwerk 103
521 Identifizierung der Bogenlaufphasen des Doppelschakenlaufwerks 103
522 Entwicklung phasenspezifischer Submodelle 105
5 3 Berechnungsverfahren für vierachsige Wagen mit Y25-Drehgestellen 116
531 Identifizierung der Bogenlaufphasen des Y25-Drehgestells 116
532 Entwicklung phasenspezifischer Submodelle 119
6 Prüfung der Gültigkeit des entwickelten Verfahrens anhand realer
Prozessdaten 125
6 1 Beschreibung des Prüfverfahrens 125
6 2 Beschreibung des verwendeten Datenmaterials 127
6 3 Ergebnisse der Gütebewertung 129
7 Zusammenfassung und Ausblick 137
Inhaltsverzeichnis
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teils 116
119
anhand realer
125
125
127
129
: 137
turverzeichnis 141
ung-, Bogen- und Weichenbänder der betrachteten Laufwege 147
tellungen zum Messaufbau 150
nzende Informationen und Darstellungen zu den durchgeführten
versuchen 154
logiepläne der verwendeten Mehrkörpersimulationsmodelle 157
enbänder der verwendeten Standardtopologien 159
Igkeitsverteilungen wichtiger Bogen lauf parameter der verwendeten
chprobe 161
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