Schienenfahrzeuge

Schienenfahrzeuge

Vibro-akustisches Know-how und Erfahrung für Ihre Fahrzeugentwicklung

Im Zuge eines vereinten Europa muss die Interoperabilität der Fahrzeuge für die unterschiedlichen Streckennetze gewährleistet sein. Deshalb müssen die Fahrzeuge den jeweiligen Regelwerken für den Lärmschutz entsprechen.

Innen- und Außengeräusche wie auch die Sprachverständlichkeit im Zug sind wesentliche Kriterien für die Planung und den Bau neuer Schienenfahrzeuge. Müller-BBM bringt Know-how in den unterschiedlichsten Phasen der Entwicklung ein. In der Konzeptphase unterstützen wir Hersteller von Schienenfahrzeugen bei der Definition akustischer Ziele und bei der unmissverständlichen Umsetzung in Lastenheften und Einzelspezifikationen. Mit Hilfe von Simulationsrechnungen werden die Angaben der verschiedenen Gewerke bewertet und im Laufe des Akustikmanagements fortgeschrieben. Umfangreiche messtechnische Untersuchungen an Schienenfahrzeugen geben uns einen Erfahrungsschatz, mit dem wir die in der Planung erhaltenen Ergebnisse laufend auf Plausibilität prüfen können. Systematische Transfer-Pfad-Analysen ermöglichen tiefere Einblicke in das dynamische und akustische Verhalten der Struktur.

Müller-BBM bietet Ihnen Leistungen in folgenden Bereichen an:

Akustikmanagement

Die Begleitung der Fahrzeugentwicklung durch das sogenannte Akustikmanagement wurde durch Müller-BBM mitgeprägt. Dieses beginnt bereits in der Angebotsphase, in der durch erste Simulationsrechnungen die erreichbaren akustischen Zielwerte für das zu entwickelnde Fahrzeug ermittelt werden. Das Fahrzeuglayout wird hinsichtlich der Anforderungen des Kunden bewertet, damit werden die kritischen Betriebszustände und Fahrzeugbereiche identifiziert. Im Rahmen der Fahrzeugentwicklung werden in den ersten Projektphasen zunächst akustische Einzelspezifikationen erstellt, um die notwendigen akustischen Anforderungen an die Geräuscherzeuger und Bauteile festzulegen. Die akustischen Prognosemodelle werden entsprechend des Entwicklungsfortschrittes kontinuierlich detailliert, so dass die Erreichbarkeit der akustischen Ziele fortlaufend überprüft werden kann und ggf. entsprechende Maßnahmen bei Zielabweichungen frühzeitig ergriffen werden können.

Das Handwerkszeug für das Akustikmanagement ist das bei Müller-BBM entwickelte Prognoseverfahren für das Innen- und Außengeräusch. Dazu werden mit Hilfe eines hybriden Ansatzes verschiedene Methoden der Akustik, wie die statistische Raumakustik, die Statistische Energieanalyse, die Finite-Elemente-Methode und das Ray-Tracing miteinander kombiniert.

Müller-BBM führt fortlaufend experimentelle Analysen und akustische Prüfungen von Materialien, Einzelkomponenten, Geräuscherzeugern und Gesamtfahrzeugen durch. Daher können wir auf einen reichen Erfahrungsschatz zurückgreifen, der die notwendige Grundlage für eine solide Prognose liefert.

Entwicklungsbegleitende Beratung

Die jeweiligen akustischen Anforderungen an das Fahrzeug erfordern angepasste Akustikkonzepte, die es zu entwickeln und zu bewerten gilt. Müller-BBM kann Ihnen dazu die entsprechende Unterstützung im Rahmen der Fahrzeugentwicklung bieten: Von der allgemeinen Beratung zu lärmarmen Konstruktionen bis zur Entwicklung und Bewertung von prinzipiellen akustischen Einzelmaßnahmen und Gesamtkonzepten. Dabei betrachten wir immer die gesamte Wirkungskette von den einzelnen Geräuscherzeugern bis zum entsprechenden Empfangsort.

Experimentelle Luft- und Körperschalluntersuchungen

Aufgrund der Komplexität moderner Schienenfahrzeuge sind die Lösungen akustischer und schwingungstechnischer Problemstellungen mitunter nicht offensichtlich, so dass experimentelle Analysen erforderlich werden. Wir entwickeln mit Ihnen gemeinsam die notwendigen Schritte, um die akustische Lösung möglichst effektiv, schnell und kostengünstig zu erarbeiten. Wir führen akustische Analysen in unseren Prüfräumen, aber natürlich auch auf Ihren Typprüfständen oder im Rahmen von Fahrversuchen direkt am Fahrzeug für Sie durch.

Müller-BBM verfügt über modernste Messausrüstung. Alle relevanten akustischen und schwingungstechnischen Messgrößen erfassen wir vielkanalig und synchron in Verbindung mit den wichtigsten Fahrzeugparametern wie beispielsweise Geschwindigkeit oder Antriebsmoment und einer Fahrzeuglokalisierung mittels GPS. Zusammen mit den experimentellen Methoden der Akustik und Schwingungstechnik wie beispielsweise der Operationellen Transfer-Pfad-Analyse (OTPA), der Modalanalyse (MA), der Betriebsschwingungsanalyse (BSA) oder der Panel-Contribution-Analyse (PCA) und der leistungsfähigen Mess- und Analysesoftware PAK® unseres Schwesterunternehmens Müller-BBM VibroAkustik Systeme stehen uns alle Tools zur Verfügung, um den Lärm- und Schwingungsphänomenen von Schienenfahrzeugen und Geräuscherzeugern auf den Grund zu gehen.

Strukturdynamik und Materialermüdung

Die hohen Gewichtsanforderungen an Fahrzeuge und der teilweise schlechte Zustand des europäischen Streckennetzes haben dazu geführt, dass das Thema „Ermüdung” zunehmend an Bedeutung gewinnt. Müller-BBM führt dazu vielkanalige, zum Teil telemetrische Schwingungsuntersuchungen mit Schall-, Beschleunigungs-, Dehnungs-, Weg- und Temperatursensoren durch. So lassen sich Beanspruchung und Schwingungen des Fahrzeugs und bestimmter Bauteile auch im Betrieb erfassen. Flankiert werden diese Untersuchungen mit rechnerischen Simulationen wie der Berechnung von statischen und dynamischen Bauteilspannungen wie auch Schwingformen und Eigenfrequenzen mittels FEM (Finite Elemente-Methode). Mit Hilfe einer Bewertung der Ergebnisse über eine Rainflow-Analyse kombiniert mit gängigen Schadensakkumulationshypothesen unterstützen wir Sie bei Lebensdauerbetrachtungen.

Train Monitoring

Auf Basis seiner akustischen und strukturdynamischen Kompetenz hat Müller-BBM ein automatisches Zugüberwachungssystem entwickelt. Dabei werden die wichtigen Schwingungen relevanter Bauteile fortlaufend aufgezeichnet und ausgewertet. So lässt sich ein vollständiger Überblick über aufgetretene Beanspruchungen gewinnen und auswerten.

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