Ein Modell zur Untersuchung des dynamischen Verhaltens von Oberbausystemen

Abstract

Im Eisenbahnwesen basiert die Modellierung und Berechnung von Oberbausystemen auch heute noch hauptsächlich auf der Analyse von elastisch gebetteten Balken und der Formel von Zimmermann. Für dieses Modell wird eine dynamische Erweiterung vorgestellt, welche unter anderem auch die Berücksichtigung einer diskreten Schienenlagerung, unterschiedlicher Oberbausysteme oder bewegter dynamischer Lasten erlaubt. Die numerische Berechnung erfolgt auf Basis einer finiten Elemente Formulierung für bewegte Referenzsysteme und ermöglicht, im Unterschied zu analytischen Lösungen, große Flexibilität in der System- und Parameterwahl. Die allgemeine Beschreibung eignet sich unter anderem zur Untersuchung der Fahrzeug-Fahrweg-Interaktion für Schotteroberbau, Feste Fahrbahn oder Masse-Feder-Systeme, sowie zur Abschätzung der Schwingungsanregung für eine nachfolgende Untersuchung der Erschütterungsausbreitung im Untergrund. Durch den Einsatz von Substrukturmethoden können auch komplexe Fahrzeug- und Untergrundmodelle in die Oberbausimulation eingebunden werden. Eine Optimierung der Vertikaldynamik von Oberbausystemen ist für Bahnerhalter, Anrainer und Reisende von Bedeutung, weil dadurch einerseits die mechanische Belastung der Bahnstrecken, die Erhaltungskosten und die Abstrahlung von Lärm und Erschütterungen minimiert und andererseits die Basis für einen erhöhten Reisekomfort geschaffen wird. (© 2004 WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)