D-A-CH TAGUNG 2011 - SGEB

Aufhängungen“, „Ebenheit der Fahrbahn“ und „Fahrgeschwindigkeit“ eine Rolle. Daraufgehen wir aber nur soweit unbedingt erforderlich ein.(Um auch diesbezüglich Klarheit zu schaffen: Da uns letztlich die Gesamtwirkung eines„schweren Fahrzeuges“ interessiert, sprechen wir hier nur von voll beladenen Fahrzeugen, dieauch eine signifikante statische Einwirkung darstellen. Die Dynamik von leeren, „schweren“Fahrzeugen ist ein anderes Kapitel, das wir hier vernachlässigen.)Dass wir hier von Koinzidenz und nicht direkt von Resonanz sprechen, hängt damit zusammen,dass bei unserer auch als „Quasi-Resonanz" bezeichneten Koinzidenz ein für einen üblichenResonanzzustand zentraler Faktor fehlt: Die Dauer der Einwirkung ist nicht lang genug.Im Prinzip ist die Überfahrt eines schweren Fahrzeuges über eine Brücke ein transienter Vorgang,der nicht lang genug andauert, um einen üblichen Resonanzzustand zu erzeugen.Trotz allem: Damit eine Brücke auf ein Fahrzeug dynamisch reagiert, müssen die Frequenzender dynamischen Radlasten und die Eigenfrequenz(en) der Brücke übereinstimmen. Sonstläuft nichts.Im letzten Abschnitt haben wir die Eigenschwingungen der Niedersachsenbrücke Tostedtidentifiziert. Jetzt interessiert uns: Was ist von den dynamischen Radlasten eines schwerenFahrzeuges zu erwarten?Von einem schweren Fahrzeug (zwei- oder mehrachsiges Solofahrzeug, Lastenzug, Sattelfahrzeug)kann ein beliebig komplexes Feder-Masse-Dämpfer-Modell hergestellt werden. DieFahrzeughersteller, die sich für sehr viel mehr Parameter als nur die dynamischen Charakteristikader letztlich auf die Fahrbahn einwirkenden Radlasten interessieren, müssen dies auch tun.Das in der Abb. 7 gezeigte Modell ist dazu viel zu primitiv (insbesondere ist es nicht einmaldreidimensional). Um abzuschätzen, was auf die Fahrbahn etwa zukommen kann, genügt unsaber sogar ein sogenanntes „Viertel-Fahrzeug-Modell“ (quarter car model) (Abb. 8). Vernachlässigenwir alle Dämpfungselemente, stehen wir vor einem ungedämpften Zweimassenschwinger,der genau zwei Eigenschwingungen aufweist: Die Aufbau- und die Achseigenschwingung.Aufgrund der mechanischen Tatsachen, M1 >> M2, k2 >> k1, sind diese Eigenschwingungenentkoppelt: Bei der Aufbaueigenschwingung bewegt sich nur die Masse M1, bei der Achseigenschwingungnur M2. (nur = fast nur). Frequenzmässig bedeutet dies: Die Aufbaueigenschwingungenliegen im Bereich f = 1...5 Hz, die Achseigenschwingungen im Bereichf = 7...15 Hz.Abb. 7: Ebenes Modell für einen Zweiachser.M1: Aufbaumassek1: Aufbaufeder (Aufbau-Aufhängung)M2: Achsmasse ("ungefederte" Masse)k2: ReifenfederAbb. 8: Viertel-Fahrzeug-Modell.7279