Es wird ein Fahrdynamikmodell für die Vertikaldynamik der Magnetschnellbahn Transrapid vorgestellt. Mittels dieses Modells wird die Überfahrt des Fahrzeugs über eine Reihe von hintereinander aufgestellten, einzeln gelagerten Fahrwegträgern simuliert, und es werden die resultierenden Erschütterungen analysiert. Zur Modellierung wird die Methode der Mehrkörpersysteme auf das Fahrzeug und auf den Fahrweg angewandt. Mittels des Softwarepakets NEWEUL werden die Bewegungsgleichungen für das Fahrzeug und einen einzelnen Fahrwegträger separat aufgestellt. Diese Gleichungen werden in SIMULINK zu einem Gesamtmodell mit drei Fahrzeugsektionen und drei beweglich modellierten Fahrwegen, sowie zwei starren, halbunendlichen Fahrwegenden zusammengesetzt. Um das Modell einfach zu halten, ist nur die Mittelsektion des Fahrzeugs im Detail abgebildet, während die beiden Endsektionen vereinfacht durch ihre Magnetkräfte berücksichtigt sind. Um die Erschütterungsemission des Fahrzeugs abzubilden, ist die Verteilung der Magnetkräfte über der Länge der Tragmagneten von entscheidender Bedeutung. Eine einfache und dennoch detaillierte Berücksichtigung dieser Verteilung wird erreicht, indem luftspaltabhängige Nennlasten in der Mitte jeden Magnets mit einer Verteilung abhängig von der Längsposition des Fahrzeugs kombiniert werden. Während die Nominallasten aus der Wirkung der vereinfacht angesetzten Magnetregelung folgen, berücksichtigt die Längsverteilung die geometrische Ausbildung der Magnetpole und des Stators. Diese Längsverteilung kann in Abhängigkeit von der Fahrzeuglängsposition bereits im Vorfeld berechnet werden und stellt eine äußere Schwingungsanregung des Systems dar. Die Ergebnisse zeigen, dass das Modell gut geeignet für eine Simulation der Fahrzeugüberfahrt und eine Analyse der resultierenden Schwingungsemission in den Untergrund ist. Die Fahrwegbewegung zeigt vor allem eine Einsenkung aufgrund der quasistatischen Belastung durch das Fahrzeug. Zusätzlich treten Schwingungen mit viel kleinerer Amplitude auf, welche aus der Ausbildung des Magnetfeldes entsprechend der Geometrie der Magnetpole und des Stators folgen. Die Ergebnisse werden sowohl im Zeit- als auch im Frequenzbereich ausgewertet und zeigen eine gute Übereinstimmung mit Messergebnissen.


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    Titel :

    Simulation von Erschütterungen bei Fahrzeugvorbeifahrt


    Beteiligte:
    Hägele, Nora (Autor:in) / Dignath, Florian (Autor:in)

    Erschienen in:

    Erscheinungsdatum :

    2007


    Format / Umfang :

    17 Seiten, 9 Bilder, 13 Quellen



    Medientyp :

    Aufsatz (Konferenz)


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch






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