Rechenmodell zur schalltechnischen Berechnung und Optimierung des Radsatzes für Fahrzeuge des ÖPNV. Erstellung eines Modells zur schalltechnischen Berechnung und Optimierung des Radsatzes für Fahrzeuge des ÖPNV; Umschlagtitel.

Abstract

Im Rahmen des vom Bundesminister für Forschung und Technologie geförderten Forschungsprogramms "Verminderung des Verkehrslärms in Städten und Gemeinden", Teilprogramm "Schienennahverkehr", wurde ein Rechenmodell entwickelt, das ausgehend von den fremderregten Biegeschwingungen eines Schienenrades dessen akustische Kenngrößen ermittelt. Zur Ermittlung des Eigenschwingungsverhaltens des Schienenrades werden unter Berücksichtigung der variablen Dicke auf der Mindlinschen Plattentheorie basierende Ringelemente verwendet, wobei sowohl achsensymmetrische als auch nichtachsensymmetrische Schwingungen berücksichtigt werden. Die erzwungenen Schwingungen werden durch Überlagerung mittels der Technik der Modalen Transformation aus den Eigenschwingungen bestimmt. Mit der bekannten Schnelleverteilung der Schienenradmittelebene wird über das Rayleigh-Integral der Schalldruck und die räumliche Richtcharakteristik ermittelt. Hieraus wird die akustische Intensität bestimmt und durch Integration über eine umgebende Halbkugel die abgestrahlte Schalleistung berechnet. Integrieren der bewerteten Schalleistung über einen begrenzten Frequenzbereich ergibt die in dieser Arbeit neu eingeführte Güteziffer. Die Güteziffer ist die komprimierteste Aussage zum schalltechnischen Verhalten des Schienenrades. Ein Vergleich der Güteziffer für verschiedene Schienenradgeometrien zeigt, daß für die Optimierung eines Schienenrades in schalltechnischer Hinsicht sowohl eine Dämpfungs- als auch eine Geometrieoptimierung nötig ist. Mit dem vorgestellten Programmsystem können solche Optimierungen durchgeführt werden. difu