Methodische Vorgehensweise zur Erstellung leichtbauoptimierter Zugkonzepte

Abstract

Signifikante Massereduzierungen lassen sich durch systematische Anwendung von Leichtbaustrategien realisieren. Aus diesem Grund wurde am Institut für Fahrzeugkonzepte des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e. V., Stuttgart, eine methodische Vorgehensweise entwickelt, die es erlaubt, das Leichtbaupotenzial von Wagenkästen in Abhängigkeit von verschiedenen Zugkonzepten zu untersuchen. Hierbei werden Hüllen generischer Wagenkästen einer Topologieoptimierung unterzogen. Anhand der daraus resultierenden optimierten Strukturen werden konstruktionsunabhängig Abschätzungen der Wagenkastenmasse abgeleitet. Diese werden um die Massen von Ausrüstungskomponenten ergänzt, sodass die Masse eines vollausgerüsteten virtuellen Wagenkastens entsteht. In Abhängigkeit von den zulässigen Radsatzlasten werden geeignete Fahrwerke gewählt und die Teilfahrzeuge zu einem kompletten Zugkonzept kombiniert. Abschließend können in Abhängigkeit von der Wagenkastenlänge unterschiedliche Zugkonzepte hinsichtlich ihrer Leichtbaupotenziale gegenübergestellt und verglichen werden.