MCL – MATERIALS CENTER LEOBEN FORSCHUNG GMBH
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WISSENSBILANZ
IV. OUTPUT & WIRKUNGEN
Highlights
Leichtbau von Hochgeschwindigkeitszügen
Hochgeschwindigkeitszüge erreichen im Betriebseinsatz Geschwindigkeiten von bis
zu 360 km/h. Trotz der daraus resultierenden extremen Beanspruchungen soll das
Gewicht der Züge möglichst gering sein. Dementsprechend ist auch hier Leichtbau
ein Thema, insbesondere bei den Fahrwerken. Diese hoch beanspruchten Komponen-
ten werden bei Siemens Mobility in Graz entwickelt und produziert. In gemeinsamen
Forschungsprojekten mit dem MCL arbeitet Siemens daran Gewicht einzusparen.
Die Bremsen von Hochgeschwindigkeitszügen sind großen mechanischen und ther-
mischen Belastungen ausgesetzt. Anhand von experimentellen Analysen und nume-
rischer Modellierung und Simulation wurden am MCL Bremsscheibenverformungen,
mikrostrukturelle Veränderungen sowie die Schädigung während der Notbremsung
von Hochgeschwindigkeitszügen erforscht. Wesentlich für eine realitätsnahe Simu-
lation sind die entsprechenden Werkstoffmodelle und die ermittelten Werkstoffpa-
rameter. Die Bremsscheiben können vor allem durch intelligente Werkstoffauswahl,
konstruktive Gestaltung und verbesserte Bremszyklen gewichtsoptimiert werden.
Die Radsatzwellen der Züge sind aus hochfesten Werkstoffen gefertigt, um die Trag-
fähigkeit zu erhöhen ohne das Gewicht zu steigern. In diesem Bereich arbeitet man
am MCL an Verfahren zur Oberflächenverfestigung der Radsatzwellen. Dabei werden
auch Steinschläge an den Radsatzwellen berücksichtigt, da bei den hohen Geschwin-
digkeiten der Züge durch die Sogwelle Schotter aus dem Gleisbett herausgerissen
wird. Diese Steinschläge erfolgen mit hoher Wucht und können die Radsatzwelle
beschädigen. Sogenannte bruchmechanische Konzepte werden von den Leobener
ForscherInnen bei der Auslegung von Radsatzwellen oder Drehgestellrahmen ange-
wandt, um die Tragfähigkeit zu erhöhen und gleichzeitig das Gewicht zu reduzieren.
Hochgeschwindigkeitszug
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Siemens AG
