Model-Based Approach for Monitoring Yaw Damper Movement

Titel in Übersetzung: Modellbasierter Ansatz zur Beobachtung der Bewegung von Schlingerdämpfern

Sophia Lehner

Publikation: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenMasterarbeit

Abstract

Diese Arbeit untersucht das Potential der Daten Analyse von Messdaten aus dem echten Zugbetrieb für die Abschätzung der Belastungen von Koppelelementen im Fahrwerk. Für diese Arbeit wurden Messdaten einer deutschen Zugflotte der Bauart Desiro HC verwendet. Das Ziel ist, diese Messdaten für die Analyse eines Schlingerdämpfers zu sichten, aufzubereiten und ein Model für die Schätzung der Dämpferbewegung zu entwickeln. Im Zuge einer explorativen Datenanalyse wurden die notwendigen Leistungsindikatoren für ein solches Modell definiert, sowie die in den Zügen verbaute Sensorik im Hinblick auf die Verwendbarkeit als Modelleingangsgröße bewertet. Da eine große Menge an Daten allein nicht für eine Analyse ausreicht, sondern die Daten zu vergleichbaren Abschnitten aufgeteilt werden müssen, wurden die Daten anschließend basierend auf Satellitennavigationsdaten in Sequenzen gegliedert, welche eine gesamte Fahrt von einer Haltestelle zur nächsten abdecken. Diese Sequenzen wurden basierend auf einer Indexierung in eine Datenbankstruktur eingebettet. Der individuelle Schlüssel jeder Sequenz erlaubt eine rasche Datenextraktion, und die entstandene flexible Datenbankstruktur kann mit weiteren Leistungsindikatoren erweitert werden. Weiters werden folgende Einflussfaktoren auf die Schlingerdämpferbewegung analysiert und bewertet, nämlich die Ausdrehung-, Tauch- und Wankbewegung, sowie die Längsverschiebung des Wagenkastens relativ zum Drehgestell. Basierend auf der Beladung des Zuges, den sekundären Beschleunigungen, der Schienenkrümmung die Ausdrehung und Wanken des Wagenkastens, sowie die Einfederung von Luftfedersystem und Längstmitnahmepuffer wird mit einem mathematischen Modell die Relativbewegung des Wagenkastens sowie der Dämpferhub und die Kolbengeschwindigkeit abgeschätzt. Das entwickelte Modell wurde mit Daten einer Betriebsmessfahrt der Zugflotte validiert. Das Ergebnis ist ein direkter Vergleich des gemessenen und geschätzten Dämpferhubes und eine Bewertung der Modellgenauigkeit. %
Titel in ÜbersetzungModellbasierter Ansatz zur Beobachtung der Bewegung von Schlingerdämpfern
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDipl.-Ing.
Gradverleihende Hochschule
  • Montanuniversität
Betreuer/-in / Berater/-in
  • O'Leary, Paul, Betreuer (intern)
Datum der Bewilligung1 Juli 2022
PublikationsstatusVeröffentlicht - 2022

Bibliographische Notiz

gesperrt bis 16-05-2027

Schlagwörter

  • Data Science
  • Predictive Maintenance
  • Data Evaluation
  • Schlingerdämpfer

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