Das CD-Labor für Strukturintegrität im Schienenfahrzeugbau beschäftigt sich mit der Auslegung wesentlicher Schienenfahrzeugstrukturen unter Berücksichtigung unterschiedlicher Einflussaspekte. Im ersten Modul liegt der Fokus auf die Betriebsfestigkeit von geschweißten Stahlstrukturen, welche beispielsweise im Fahrwerksrahmen sowie bei weiterführenden Aufbauten oder auch bei speziellen Radsatzwellenleichtbaukonzepten Anwendung finden. Aufbauend auf den Stand der Technik, im Sinne von spezifische Normen und Regelwerken, sowie dem aktuellen Wissen zur Betriebsfestigkeitsbewertung derartiger Strukturen, werden im Rahmen dieses Moduls Aspekte der Technologie, wie beispielsweise Grundmaterialwerkstoff, Fertigungsprozess und Nachbehandlungsverfahren, der Qualität, unter Berücksichtigung der lokalen und globalen Eigenschaften in Abhängigkeit der Herstellung, Lasteffekte, wie zum Beispiel Einfluss unterschiedlicher Belastungsarten und multiaxiale Beanspruchungen, sowie der finalen Übertragbarkeit, von repräsentativen Kleinproben auf realitätsnahe Anwendungen, untersucht. Der Aufbau moderner Auslegungskonzepte unter Einbeziehung lokaler und globaler Charakteristika sowie deren Validierung zur Anwendbarkeit für reale Strukturen stellen ein wesentliches Ziel dieses Moduls dar. Im zweiten Modul liegt der Schwerpunkt auf die Strukturintegrität ausgewählter Komponenten und Konstruktionen, wobei im ersten Abschnitt der Fokus auf die strukturdynamische Auslegung am Beispiel reibinduzierter Bremsschwingungen liegt. Neben umfassenden Mehrkörpersimulationen sind hierbei auch grundlegende Versuche an einem neuartigen, innovativen Bremsenprüfstand geplant, welche als Basis zur Analyse sowie zur finalen Validierung des Designkonzeptes dienen. Eine abschließende Bewertung der Betriebsfestigkeit auf Grundlage von elaborierten Methoden der Vibrationsermüdung stellen zudem einen Konnex zwischen den beiden Modulen im CD-Labor her. Der zweite Abschnitt des zweiten Moduls beschäftigt sich mit Aspekten der Ermüdung und Verschleiß im Rad-Schiene-Kontakt sowie ganzer Reibbremssysteme. Hierbei wird ein Rollenprüfstand am innovativen Bremsenprüfstandes umgesetzt, um das Ermüdungs- und Verschleißhalten im Rad-Schiene-Kontakt experimentell untersuchen zu können. Weiterführende Analysen an Scheiben- und Klotzbremssystemen stellen die Basis zum Aufbau neuer Auslegungs- und Bewertungsmethoden als wesentliches Ziel dar. Die im Rahmen des CD-Labors gewonnenen Erkenntnisse und wissenschaftlichen Methoden sollen eine Grundlage für die weiterführende Anwendung im industriellen Bereich darstellen und einen wesentlichen Beitrag zur Auslegung innovativer Schienenfahrzeug(leichtbau)strukturen liefern.
Weiterführende Informationen sind unter nachfolgendem Link verfügbar:
Ausgewählte Publikationen im Rahmen der Forschungstätigkeiten des CD-Labors: