Badania symulacyjne dynamiki pojazdów szynowych podlegających modernizacji

Trwałość i bezpieczeństwo jest istotną kwestią dla pojazdów podlegających modernizacji. Do przeprowadzania analizy trwałości zmęczeniowej niezbędne jest dokładne przebadanie charakterystyki dynamicznej pojazdu przed i po modernizacji. W artykule na przykładzie konstrukcji lokomotywy manewrowej przedstawiono propozycje metodyki badań symulacyjnych dynamiki pojazdów szynowych podlegających modernizacji. Procedura badawcza obejmuje wykorzystanie parametryzacji modelu CAD 3D i MBS konstrukcji pojazdu, co umożliwia równoległą analizę dynamiki dla konstrukcji przed i po modernizacji. Dane z modelu CAD są przenoszone do modelu MBS, gdzie dodatkowo uwzględnia się rzeczywisty profil nierówności toru. Wyniki analizy MBS w postaci przebiegów sił dla obu typów konstrukcji mogą zostać wykorzystane do dalszych badań prototypowych. Zastosowanie zaproponowanej metodyki umożliwia szybką i efektywną analizę wpływu zmian konstrukcyjnych na dynamikę i trwałość pojazdu szynowego.

The durability and safety are important problems for modernised vehicles. For performing the fatigue durability analysis, it is necessary to do a precise examination of the dynamics of a vehicle before and after modernisation. In the article, a methodology proposal of simulating investigations of rail vehicles dynamics is presented. The methodology is illustrated using the example of a modernised shunter locomotive. The investigative procedure comprises the utilisation of a parametric 3D CAD model and parametric MBS model of vehicle design. This makes a concurrent analysis of vehicle dynamics before and after modernisation possible. The data from the CAD model are transferred to the MBS model where real profile of irregularities of railway track is additionally taken into consideration. The MBS analysis results in the form of force-time domain histories for both types of vehicle designs can be used for the next prototype investigations. The use of the proposed methodology makes possible the fast and effective analysis of the influence of design changes on the dynamics and durability of rail vehicles.