Simulazione dinamica dei veicoli ferroviari

Comprensione della dinamica dei veicoli ferroviari tramite MBS

I veicoli ferroviari sono sistemi complessi e le loro prestazioni sono determinate dall'interazione di più componenti, tra cui l'interfaccia di contatto rotaia-ruota, la sospensione, i carrelli, i giunti e altre parti mobili. L'ottimizzazione e la comprensione di queste interazioni sono essenziali per garantire la sicurezza, la velocità, l'affidabilità e il comfort del veicolo. La complessità e la lunghezza dei treni rendono la simulazione delle dinamiche di viaggio un problema di progettazione difficile da risolvere. Gli ingegneri devono considerare tutte le possibili variazioni dei movimenti tra i singoli componenti.

La simulazione di sistemi multicorpo (MBS) è l'unica tecnologia che consente di analizzare e comprendere le dinamiche complete del sistema, senza richiedere un prototipo fisico. MBS consente agli ingegneri di creare un prototipo virtuale, consentendo test virtuali nelle prime fasi del ciclo di sviluppo. È possibile condurre un'analisi approfondita dello spazio di progettazione, tenendo conto di numerosi KPI, per trovare il progetto ottimale tra alternative concorrenti, in modo più rapido ed economico rispetto a test fisici. Il valore della MBS continua per tutta la durata di vita in servizio del veicolo, attraverso (ma non solo) interventi di manutenzione assistiti dalla simulazione, indagini sugli incidenti e sui casi di interventi in garanzia/uso improprio.

Meccanismi di contattato tra ruote e binario il relativo impatto

Il contatto ruota-rotaia è l'aspetto più importante che influenza il comportamento dinamico complessivo di un veicolo ferroviario. Questo contatto svolge un ruolo fondamentale in quasi tutte le sfide di alto livello del settore ferroviario, tra cui:

• Sicurezza e affidabilità di funzionamento: stabilità al deragliamento del veicolo.
• Comfort dei passeggeri: le irregolarità dei binari sollecitano il veicolo attraverso l'interfaccia di contatto.
• I costi di manutenzione, il rumore irradiato e l'efficienza energetica sono tutti influenzati dall'usura delle rotaie e della superficie delle ruote.

A causa dell'elevata rigidità del contatto metallo-metallo e del complesso comportamento di attrito tra le superfici, la meccanica del contatto ruota-rotaia è difficile da risolvere. Per simulare correttamente le dinamiche del veicolo ferroviario, è essenziale un calcolo accurato del contatto ruota-rotaia. La tecnologia Simpack offre algoritmi rapidi, accurati e affidabili per il contatto ruota-rotaia, consentendo un contatto non ellittico e più zone di contatto per ruota.

Ottimizzazione delle prestazioni con la prototipazione virtuale

Questo video fornisce una panoramica di alto livello per sviluppare, ottimizzare e convalidare virtualmente la dinamica e le prestazioni dei veicoli ferroviari, utilizzando le funzionalità di simulazione di Dassault Systèmes. Si concentra su molteplici aspetti, come offrire un viaggio sicuro e confortevole, ridurre i tempi di viaggio, prevedere le tolleranze da strutture arbitrarie e fornire informazioni sulla manutenzione predittiva.

Applicazioni MBS per tutti i tipi di sistemi ferroviari 

La simulazione di sistemi multicorpo (MBS) può essere utilizzata per l'analisi e la progettazione di qualsiasi tipo di veicolo o meccanismo su rotaia, da tram a treni ad alta velocità. Può essere utilizzato anche per applicazioni specialistiche come montagne russe, sistemi di movimentazione materiali e anche treni a levitazione magnetica. Utilizzato in tutto il mondo da produttori e operatori, Simpack è il software MBS leader del settore per la dinamica dei sistemi ferroviari.