Einfluß stochastischer Erregungen auf das Verhalten der Querdynamik eines Eisenbahnradsatzes

Abstract

Der Eisenbahnradsatz spielt in der Systemdynamik der Eisenbahnfahrzeuge aufgrund seiner außerordentlich hohen Beanspruchung und seiner absoluten Sicherheitsrelevanz die zentrale Rolle. Als passives Bauelement sorgt er f ür das Tragen, Führen und Antreiben bzw. Bremsen des Fahrzeugs. Die Querdynamik beschäftigt sich mit dem Führen des Radsatzes im Gleis innerhalb des vorgegebenen Spurspiels.

Wie alle technischen Gebilde ist auch das Gleis und der Radsatz nicht frei von Abweichungen zu einem definierten Sollzustand. Das hinsichtlich der Querdynamik in Betracht gezogene vereinfachte Modell berücksichtigt lediglich Gleislagefehler und hierbei zunächst nur den Gleisquerlagefehler.

Für ein stark vereinfachtes Modell zur Untersuchung der Radprofilpaarung unter dem Einfluß einer weißen Rauschanregung ist das invariante Maß durch Lösung der zugehörigen Fokker-Planck-Kolmogorow-Gleichung analytisch geschlossen angebbar. Mittels Monte-Carlo Simulationen läßt sich das Querdynamikverhalten komplizierterer Systeme und der Realität angepaßter Anregungen besser untersuchen. Zur Anregung werden Filter benötigt, die Trajektorien mit gleichen statistischen Eigenschaften erzeugen, wie sie bei realen Gleisen auftreten.

Die gewonnenen Ergebnisse werden diskutiert und mit Messungen verglichen. (© 2004 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)