Methode zur Verifizierung und Validierung von Finite-Elemente-Berechnungen des Rad-Schiene-Normalkontakts

Kurzzusammenfassung
Die Arbeit beinhaltet das Vorgehen einer systematischen Verifizierung und Validierung des Stimulationsprozesses durch Finite-Elemente(FE)-Berechnungen des Rad-Schiene-Normalkontaktes. Hierzu wurde zunächst eine Verifizierung der FE_Kontakberechnung mittels der bedeutendsten kommerziellen FE-Solver durchgeführt sowie die am häufigsten angewendeten Vereinfachungen und Abstraktionen des Modellierungsprozesses auf ihren Beitrag zum Modellierungsfehler untersucht. Die Abschätzung des Modellierungsfehlers wurde durch eine Sensitivitätsuntersuchung des Rad-Schiene-Normalkontaktes mit kontinuierlichen Faktoren ergänzt. Zudem wurde der Einsatz von Druckmessfolie zur experimentellen Bestimmung der Kontakflächengröße kalibriert und die Größe der anzuwenden Korrektion bestimmt. Zuletzt erfolgte die beispielhafte Validierung der FE-Simulation des Rad-Schiene-Normalkontaktes mit Hilfe eines Versuchsaufbaus, bestehend aus einem Einzelrad im Kontakt mit einem Schienenstück. Die FE-Simulationen zur Validierung wurden probalistisch durchgeführt.