Zugdynamik

Steigende Fahrgeschwindigkeiten, höhere Achslasten und wachsende Anforderungen an Effizienz und Sicherheit erfordern ein vertieftes Verständnis des dynamischen Verhaltens von Schienenfahrzeugen und ihrer Wechselwirkung mit der Infrastruktur. Die Untersuchung der Zugdynamik ermöglicht die Entwicklung fortschrittlicher Modellierungs- und Regelungsstrategien, um Fahrkomfort zu optimieren, Verschleiß zu reduzieren und einen zuverlässigen Betrieb unter unterschiedlichen Bedingungen sicherzustellen. Durch die Kombination von numerischer Simulation, experimenteller Validierung und Systemanalyse zielt unsere Forschung darauf ab, die Leistungsfähigkeit und Lebensdauer moderner Bahnsysteme zu verbessern. In diesem Rahmen konzentrieren sich aktuelle Projekte auf die aktive Führung von Schienenfahrzeugen und die dynamische Interaktion zwischen Stromabnehmer und Fahrdraht.

Ansprechperson: Assoc.Prof. Michael Klanner klannernoSpam@tugraz.at

Laufende Projekte

Aktive Spurführung von Schienenfahrzeugen

Höhere Reisegeschwindigkeiten, steigende Achslasten und wachsende Anforderungen an die Betriebssicherheit erfordern neue Ansätze in der Spurführung von Schienenfahrzeugen. Konventionelle passive Systeme stoßen dabei an ihre Grenzen, insbesondere bei der Optimierung von Verschleiß und Ermüdung an Rädern und Schienen. Durch aktive Lenksysteme, die die Radsatzführung flexibel an unterschiedliche Last- und Betriebsbedingungen anpassen, kann die Rad-Schiene-Interaktion gezielt verbessert werden. Ziel dieser Arbeit ist es, den Einfluss von Umwelteinflüssen sowie von Veränderungen an Fahrzeug- und Schienenparametern auf die Lenkparameter systematisch zu untersuchen und Lenkstrategien zu entwickeln, die unabhängig von äußeren Einflüssen Verschleiß und Ermüdung nachhaltig reduzieren. Dadurch wird die Lebensdauer der Komponenten signifikant erhöht und die Betriebskosten können langfristig gesenkt werden.

Laufzeit: 01.09.2023 - laufend

Ansprechperson: DI Lukas Lindbichler lindbichler@tugraz.at

Pantograph–Fahrdraht-Interaktion

Moderne Hochgeschwindigkeitssysteme im Schienenverkehr erfordern eine zuverlässige Stromabnahme zwischen dem Stromabnehmer und dem Fahrdraht. Der auf dem Fahrzeugdach montierte Stromabnehmer muss auch bei vertikalen Bewegungen infolge von Gleisunebenheiten oder Kurven eine stabile elektrische Verbindung gewährleisten. Zusammen bilden Stromabnehmer und Fahrdraht ein gekoppeltes Schwingungssystem, dessen dynamische Wechselwirkung die Stromqualität, Sicherheit und den Verschleiß beeinflusst. Zur standardisierten Validierung definiert die EN 50318 Verfahren, die Messungen und Simulationen kombinieren. Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines vollständig parametrierten Finite-Elemente-Referenzmodells, das die Anforderungen der EN 50318 erfüllt und die Verifizierung neuer Simulationsmethoden ermöglicht. Durch den Vergleich mit Referenzdaten wird eine verlässliche Bewertung und Validierung zukünftiger Modelle der Stromabnehmer–Fahrdraht-Interaktion gewährleistet.

Laufzeit: 01.11.2025 - laufend

Ansprechperson: DI Rebecca Prattes prattes@tugraz.at

Masterarbeiten

Richtlinien für Masterarbeiten

Angebote

Dynamische Simulation von Stromabnehmer und Oberleitung nach EN50318 - Kontakt: Assoc. Prof. Michael Klanner (michael.klanner@tugraz.at), Ass.Prof. Gian Marco Melito (gmelito@tugraz.at) oder Dipl.-Ing. Lukas Lindbichler (lindbichler@tugraz.at)
Development of a statistical surrogate model of a rail wheel contact model - Kontakt: Ass. Prof. Gian Marco Melito (gmelito@tugraz.at) oder Dipl.-Ing. Lukas Lindbichler (lindbichler@tugraz.at)