Modellvalidierung in der Schienenfahrzeugdynamik für die fahrtechnische Zulassung

Von:

Gernoth Götz

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Zunächst gibt die Arbeit einen Überblick über die jahrzehntelange Entwicklung und Anwendung von MKS-Programmen sowie die Besonderheiten und die Komplexität der Validierung von MKS-Modellen im Anwendungsbereich der fahrtechnischen Zulassung. Nach Beschreibung des Projekts DynoTRAIN wird das im Projekt entwickelte Validierungsverfahren erläutert. Zwar legt die DynoTRAIN-Methode als einzige der in den letzten Jahren entwickelten Methoden die Validierungsgrößen und ihre Grenzwerte sowie die Validierungsmetrik fest, jedoch konnte im Rahmen des Projekts die Anzahl ausgewählter Auswerteabschnitte je Prüfbereich nicht genau spezifiziert werden. Die Erarbeitung dieses äußerst komplexen Prozesses ist die Zielstellung der Arbeit. Dafür wird ein neues Verfahren zur Analyse von Billionen von Modellvalidierungsergebnissen der DynoTRAIN-Methode entwickelt und beschrieben. Die Ergebnisse basieren auf Vergleichen von Simulations- und Messergebnissen eines Reisezugwagens und zweier Güterwagen (unbeladen, beladen) in neu erstellten Auswerteabschnitten. Diese Arbeit erforscht wichtige neue Zusammenhänge im Hinblick auf die notwendige Genauigkeit bei Synchronisation simulierter und gemessener Signale, die Parameterwahl des Kraftschlusskoeffizienten im Rad-Schiene-Kontakt, die Auswahl und Anzahl der Auswerteabschnitte je Prüfbereich, die Interpretation des Modellvalidierungsergebnisses, die Absicherung der Validierung bezüglich der Wahl der Abschnitte, den Zusammenhang zwischen Modellvalidierung und simulierten Streckenversuchen sowie die derzeit gültigen Grenzwerte der Validierungsgrößen. Die neuen Ergebnisse leisten einen Beitrag zur genaueren normativen Spezifikation der Methode und verbessern die Zuverlässigkeit des beurteilten MKS-Modells durch diesen Weg der Validierung.