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1. 20 Nachdem nun die beiden Signale f r Tag 1 und Tag 2 nach Plausibilitat berpr ft wurden und alle St rungen beseitigt waren konnten die Daten in die entwickelte Rainflow Aus wertesequenz geladen werden 8 3 Rainflowauswertung anhand der entwickelten Sequenz Als erstes musste der Aufruf der Startsequenz erfolgen und alle notwendigen Parameter eingetragen werden Die Auswertung erfolgte nach folgendem Schema e Zeile ist Startklasse und Mittelwert e Auswertung ber Amplitude und Mittelwert e offene Randklassen e Auswertung nach 4 Punkt Base Algorithmus e Residuum als ganzen Schwingspiel Z hlen e Kleine Spannen werden ignoriert e Spannen werden pr zise berechnet e Start und Endwert nicht als Extremwert z hlen 68 Auswertung Messsignale e keine separate Filterung nach den vier Bogenradienklassen e keine Filterung des DMS Pendelst tz Kanals e keine separate Empfindlichkeit und Einheitenvergabe e Aufteilung zwischen den Extremwerten in 100 Klassen Nachdem alle wichtigen Berechnungsattribute in der Startsequenz gesetzt wurden kann jetzt die Ausf hrung der Startsequenz erfolgen Datei Variable Sequenz Extra Projekt Fenster CO bh AA fh Be eo amp By O Dateien STARTSEQUENZ RF KLASSIERUNG Eingabe Zs nit_Variablennamen S Gesamtstrecke 305 123 IL IC IS RSR d Gesamtstrecke_1 495 301 F_F_Pendelstiitze_g F_F_Pendelst tze_g_1 F_F_Pendelst tze_g_BPZ
2. 1 Start und Endvert als Extrenvert z hlen 0 nicht 0 Hier kann eingestellt werden ob die Klassierung nach Radienklassen aktiviert werden soll 1 2 Hier kann eingestellt werden ob die Radienklassen ber der Zeit oder dem Weg berechnet werden sol len 3 Hier kann die automatische Offset Korrektur aktiviert werden 4 Hier wird die TP Filterfrequenz eingestellt By Hier wird die Filtercharakteristik eingestellt 6 Hier wird die Filterordnung eigestellt ce Hier ist der Kanalname einzutragen sowie er bei der Messung genannt wurde Anlagen Teil 1 7 8 Hier ist der Drehzapfenabstand des Fahrzeuges einzutragen g Hier muss die halbe Querbasis der Zwischenwagend mpfer eingetragen werden Diese Angabe ist von Fahrzeug zu Fahrzeug unterschiedlich 10 Hier sind die Standardm ig voreingestellten Radienklassengrenzen zu sehen Diese k nnen jedoch auch variabel eingetragen werden Aus Wi oO See RRE ege Paraneter Bogenradius bestinnt aus s Zwischenvagendsapfer Filterung nach Radienklassen ii Redienklessen 0 Q OFF 1 ON automatische Erstellung aller 4 Radienklassen 1 Radienklassen_abh ngig_von_der_Zeit 0 Berechnung der Radienklassen wird ber der Zeit ausgef hrt Radienklassen_abhangig_vom_Veg 0 Berechnung der Radienklassen vird ber dem Veg ausgef hrt 3 Auto_Offset_Entfernung 0 automatische Offset Entfernung vom Veg TP Filter TP_Filter_Freq 0 5
3. Abbildung 11 Coradia LINT41 f r 10 Deutsche Bahn Aktien Gesellschaft Beschreibung des Versuchsobjektes 19 Die Typenbezeichnung gibt durch eine angeh ngte Zahl die ungef hre Lange in Metern an Der LINT 41 besteht aus zwei Wagenh lften die sich in der Zugmitte auf ein Drehge stell st tzen Diese Art der Drehgestelle nennen sich Jakobs Drehgestelle Im Hochflurteil zwischen Triebdrehgestell und Einstiegsbereich beider Wagen sind unterflur die je 315 kW leistenden Motoren eingebaut und treiben jeweils die Achsen des End Drehgestells ber Kardanwellen und Achsgetriebe an Die H chstgeschwindigkeit liegt bei dieser Kons tellation bei 120 km h Der Lint 41 f r DB AG ist auf folgendem Streckennetzten im Einsatz e Kiel Flensburg 81km e Kiel Neum nster 31km und hat dabei folgende Abmessungen 4340 luggage rack emergency coupler tickerwending machine manual ramp for disabled people first class comparment luggage rack toller Abbildung 12 Abmessungen Lint 41 f r DB AG ATD 2 e Fahrzeuglange 41 1m e Fahrzeugbreite 2 750m e Fahrzeughdhe 4 34m e Einstiegsh he 0 78m e Spurbreite 1 435m e Gewicht 65t e Maximale Achslast 18t 20 Beschreibung des Versuchsobjektes 4 3 Untersuchte Komponente Wie zuvor in Kapitel 4 2 erw hnt befinden sich im Hochflurteil zwischen Triebdrehgestell und Einstiegsbereich beider Wagen unterflur die je 315 kW leistenden Motoren Diese treiben jewei
4. wenn Strecke Radienklasse 3 max int vkmh_gebunden 3600 Maske Rad Kl 3 Streckenberechnung der Radienklasse 3 seteinheit Strecke Radienklasse 3 km 1 Vergabe Einheit Kilometer Radienklasse 3 DMS gebunden Maske Rad Kl 3 Vorbereitung der DMS Kan le f r die RF Nur DMS Signale in der Radienklasse 3 werden dem Kanal bergeben Schleifenende lang Maske Rad_Kl 2 gt 0 Abfrage ob Kanal Maske Rad Kl 2 Daten enth lt ende wenn Strecke Radienklasse 2 max int vkmh_gebunden 3600 Maske Rad Kl 2 Streckenberechnung der Radienklasse 2 seteinheit Strecke Radienklasse 2 km 1 Radienklasse 2 DMS gebunden Maske Rad Kl 2 Vorbereitung der DMS Kan le f r die RF Nur DMS Signale in der Radienklasse 2 werden dem Kanal tibergeben Schleifenende lang Maske Rad Kl_1 gt 0 Abfrage ob Kanal Maske Rad Kl 1 Daten enth lt 28 Anlagen Teil 2 Strecke Radienklasse 1 max int vkmh_gebunden 3600 Maske Bad Kl 1 Streckenberechnung der Radienklasse 1 seteinheit Strecke Radienklasse 1 km 1 Radienklasse 1 DMS gebunden Maske Rad Kl 1 Vorbereitung der DMS Kan le f r die RF Nur DMS Signale in der Radienklasse 1 werden dem Kanal bergeben ende Schleifenende wenn lang Maske bergangsb gen gt 0 Abfrage ob Kanal Maske bergangsb gen Daten enth lt Strecke bergangsb gen max int vkmh_
5. 0 0001 or x lt 0 0001 and z gt 50 Heraussuchen wo aq ann hernd 0 und vkmh 50 betr gt s D mpfer gebunden s D mpfer gebunden Wert s D mpfer gebunden i entferne Offset vom Wegkanal i o vorbereitung zum Schleifenaustritt ende Bedingung Ende i it l Z hler inkrementieren ende Schleifenende ende Bedingung Ende zerek erer ee KK KERR KR RK ERE KKK KE KEK RRR RK BRK KER KE ERE KK KEEKEEKE EREEREER KKB KR RR Einheiten und Empfindlichkeit Vergabe 5 Weeer er 25 5 2 2 2 2 2 8 2 5 2 2 2 2 2 2 5 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 5 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 0 2 2 2 5 2 2 2 22 22 2 22 22 2 wenn Kanal Empfindlichkeit gt 0 and Einheit Vergabe Nm Abfrage nach Parametern aus Startsequenz lt Kanal gt lt Kanal gt Kanal Empfindlichkeit Kanal empfindlichkeit berechnen seteinheit lt Kanal gt Einheit Vergabe 1 Einheit vergeben Anlagen Teil 2 41 ende Bedingung Beenden wenn Kanal Empfindlichkeit gt 0 and Einheit Vergabe um m Abfrage nach Parametern aus Startsequenz lt Kanal gt lt Kanal gt Kanal Empfindlichkeit Kanal empfindlichkeit berechnen seteinheit lt Kanal gt Einheit Vergabe 1 Einheit vergeben ende Bedingung Beenden wenn Kanal Empfindlichkeit gt 0 and Einheit Vergabe MPa Abfrage nach Parametern aus Startsequenz lt Kanal gt lt Kanal gt Kanal Empfindlichkeit Kanal empfin
6. Diplomarbeit Herr Christian Bohnke Durchfuhrung und Auswer tung von Lebensdauerunter suchungen an Schienenfahr zeug Komponenten Mittweida 2012 HOCHSCHULE wile MITTWEIDA UNIVERSITY OF An APPLIED SCIENCES Fakultat Elektro und Informationstechnik DIPLOMARBEIT Durchfuhrung und Auswer tung von Lebensdauerunter suchungen an Schienenfahr zeug Komponenten Autor Herr Christian Bohnke Studiengang Informationstechnik Seminargruppe KI08W1 Erstpr fer Prof Dr Ing habil Reinhard Sporbert Zweitpr fer Dipl Ing Matthias Leunig Einreichung Mittweida 01 05 2012 Verteidigung Bewertung Mittweida 2012 Faculty Elektro und Informationstechnik Diplom THESIS Implementation and analysis of life expectancy study at rail vehicle components author Mr Christian B hnke course of studies Informationstechnik seminar group KI08W1 first examiner Prof Dr Ing habil Reinhard Sporbert second examiner Dipl Ing Matthias Leunig submission Mittweida 01 05 2012 defence evaluation Mittweida 2012 Bibliografische Beschreibung B hnke Christian Durchf hrung und Auswertung von Lebensdaueruntersuchungen an Schienen fahrzeug Komponenten 2012 Seitenzahl Verzeichnisse 9 Seitenzahl des Inhalts 78 Seitenzahl der Anhange 52 Mittweida Hochschule Mittweida Fakultat Elektro und Informationstechnik Diplomarbeit 2012 Referat Die vorl
7. Kalibrieraufbau 29 VI Abbildungsverzeichnis Abbildung 20 Abbildung 21 Praktischer Kalibrierfaktor Schematischer Messkette Abbildung 22 Cansasmodul IMC Man 1 Abbildung 23 Abbildung 24 Abbildung 25 Abbildung 26 Abbildung 27 Abbildung 28 Abbildung 29 Abbildung 30 Abbildung 31 Abbildung 32 Abbildung 33 Abbildung 34 Abbildung 35 Abbildung 36 Abbildung 37 Abbildung 38 Abbildung 39 Abbildung 40 Abbildung 41 Abbildung 42 Abbildung 43 Abbildung 44 Abbildung 45 Abbildung 46 Abbildung 47 Abbildung 48 Abbildung 49 Abbildung 50 Abbildung 51 Abbildung 52 Abbildung 53 IMC busDAQ IMC Man 2 Cronos PL8 IMC 1 Tiefpassfilterfrequenz Nutzfrequenz Abtastzeit Kalibrierwert Pendelst tze CAN Grundeinstellungen Namen bertragungsrate Anschlu art Kanaleinstellungen Datengr e Kanaltaktung ID erarbeitetes und gefahrenes GPS Streckenprofil Installation GPS Mouse Kabelf hrung am Fahrzeug Famos Auswertesoftware Programmablaufplan Auswertesequenz Programmablaufplan Auswertesequenz Variablen Lebensdauerberechnung Variablen Allgemeine RF Parameter Variablen Bogenradien Allgemeine DMS Parameter Differenziertes Kr mmungssignal als Absolutwert Ausgeschnittene bergangsb gen mit Schmitt Trigger Ausgeschnittenes Bogenradiusteilst ck und auf 1 gesetzt Integriertes Geschwindigkeitssignal Strecke XY von Kr mmung und Strecke Ausgeschnittene bergangsb gen
8. blicherweise so realisiert dass der Mittelwert vom Kanal gebildet wird und dieser wiederum vom Kanal abgezogen wird Da diese Art der Off setentfernung in diesem Fall aber zu ungenau war wurde eine Schleife eingeleitet die folgende Bedingungen auswertete Es wurde die L nge des Datensatzes abgefragt und sukzessiv jeder Abtastpunkt analysiert ob die unausgeglichene Querbeschleunigung quasi O und das Geschwindigkeitssignal gr er 50kmh ist War diese Bedingung erf llt konnte davon ausgegangen werden dass sich das Fahrzeug in diesem Punkt in Bewe gung befand und keine Bogenfahrt durchfuhr Anschlie end wird dieser Wert erfasst und vom Wegkanal abgezogen Somit war der Offset ausreichend genau vom Wegkanal ent fernt Entwicklung Auswertesequenz in Famos 61 7 2 12 4 Sequenz Empfindlichkeit_und_Einheiten_Vergabe Die Sequenz Empfindlichkeit und Einheit Vergabe wurde umgesetzt um nachhaltig die beiden Parameter dem DMS Kanal zuzuordnen Dies musste realisiert werden da es un ter Umst nden vorkommen kann dass bei Messungen keine Empfindlichkeit sowie Ein heit bei der Messung eingetragen wurde wie in Kapitel 7 2 1 schon einmal erw hnt Dazu wurde eine Abfrage gesetzt ob in der Startsequenz die Einheit und Empfindlichkeit ma nuell eingetragen wurde Sollte dies der Fall sein wird die entsprechende Einheit gesetzt und der Kanal mit der entsprechenden Empfindlichkeit multipliziert 7 2 12 5 Sequenz Spritzer_entfernen
9. tform s_TP Filter Freq a 10 Hz Max tform Max a 10 Einheit Min tform Min a 10 Einheit SetKomm lt RF Name gt Ueber ende Bedingung Beenden a Da Ze IS RTS TEA PS AS ANOS EE SA ANP NEDSS QUES ARENSON DE EE HP Filterung PR KAA KICK A RAR RI REA KK RRR EIR RE LK BIR E EEE RENNER 38 Anlagen Teil 2 wenn DMS HP Filter Freq gt 0 and Anzahl DMS gt 0 Abfrage ob Parameter in Startsequenz gesetzt lt Kanal gt filthp lt Kanal gt DMS HP Filter Charakteristik 0 DMS HP Filter Ordnung DMS HP Filter Freq DMS Kanal HP Filtern ende Bedingung Beenden E ERREEN KEKEE PRAAERKRAEK EAR RE KEREKERE ALK EER RR RR BRK KAR KER EK RRR RK EER RRR ERR RR Bandpassfilter PRERKEKEKRARKRAE KER KER ER 2 5 25 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 e 2 2 2 2 2 2 2 2 22 2 22 KER ER wenn DMS BP Filter Freq unten and Anzahl DMS gt 0 Abfrage ob Filterparameter in der Startsequenz eingegeben wurden lt Kanal gt filtbp lt Kanal gt BP Filter Charakteristik 0 BP Filter Ordnung BP Filter Freq unten BP Filter Freq oben Kanal Filtern ende Bedingung Ende BRR RAR BS ER AS En En nn ORR En Sn TP Filterung WARE HAIR RK OR RR BAA RR RAR TERN BR BIE KEREKERE EKE KKK ERKENNEN ER ER KRG RB IER wenn DMS TP Filter Freq gt 0 and Anzahl DMS gt 0 Abfrage ob Parameter in Startsequenz gesetzt lt Kanal gt filttp lt Kanal gt DMS TP Filter Charakt
10. 100 Xdel Kr mmung tpl diff S trigger korrekten Endzeitpunkt Erstellen Kr mmung _null binde Kr mmung null Endzeit Endzeit an Kr mmung null binden Maske Rad Kl 4 Kr mmung tpl diff S trigger 0 Kanalerstellung Maske Rad Kl _3 Kr mmung _tpl_diff_S trigger 0 Kanalerstellung Maske Rad Kl 2 Kr mmung tpl diff 5 trigger 0 Kanalerstellung Maske Rad Kl 1 Kr mmung tpl diff S trigger 0 Kanalerstellung i 1 Hilfsvariable erstelleln z lang Kr mmung null Abfrage Datensatzl nge solange i lt z Schleifeneinleitung zur Abarbeitung aller Kr mmung null Daten wenn mitte Gren Kr mmung tpl_diff_S trigger Wert Kr mmung _null i 1 Wert Kr mmung null i lt 0 Bestimmung ob der Schmitttrigger 1 bergangsb gen oder 1 Gerade B gen Ausschnitt Gren Radius Wert Krummung_null i 1 Wert Kr mmung _null i 30 Anlagen Teil 2 ende Teilst ck vom Radius ausschneiden Ausschnittaufl Ausschnitt 0 1 Ausschnitt auf 1 setzen f r eine eindeutige Recheckfunk tion Maske Mittel mitt ausschnitt Mittelwert f r Zuordnung in die zugeh rigen Radienklassen wenn Maske Mittel gt Radienklasse 4 min and Maske Mittel lt Radienklasse 4 max Abfrage ob Mittelwert lt Wert aus Startsequenz Maske Rad K1 4 st ck Maske Rad Kl 4 Ausschnittaufl h nge an Maske Rad Kl 4 Teilst ck von Aus
11. Die se ergibt sich aus dem Kehrwert der Abtastfrequenz T Abtastzeit f Abtastfrequenz Aus diesem Grund ergab sich eine Abtastzeit von 200us Des Weiteren musste der Kalib rierwert von 98 655kN mv V eingestellt werden a Ger te Konfiguration 711 339 m s jefini 6 04961 km s Verst rker ini 706 364 m s Verst rker ini 701 612 me Verst rker H ini 704 24 me Verst rker ini Verst rker Verst rker Verst rker Verst rker zppu62Brems Verst rker ppu 2Brems Verst rker yppub2Brems Verstarker yppu2Kopf Verstarker zpp051 Verstarker ypp051 Verstarker x F_Pendelstiitze Abbildung 26 Abtastzeit Kalibrierwert Pendelst tze 36 Datenakquisition Fur die Bereitstellung samtlicher GPS Daten gab es eine vorkonfektionierte Einstellungs datei vom Hersteller IMC die mit Hilfe des Can Assistenten sehr komfortabel in die IMC Devices Software geladen werden konnte Diese Einstellungen beinhalten die Grundein stellungen des CAN Knoten Zu diesen geh ren die Namensvergabe sowie die maximale Ubertragungsgeschwindigkeit von 500kbits s sowie die AnschluBart High oder Lowspeed A CAN Bus Assistent ioj x Datei Bearbeiten Einf gen Extra ala teala laan zl a Ger t busDAG_X_130287 7 Definitionen G ltigkeit Fehlerbehandlung Synchronisation CAN Element SSS KNOTEN_001 G Botschaft 7e4H BOTSCHAFT_2020 i amp Kanal Uhrzeit a Kanal Datum
12. F_F_Pendelst tze_g_BPZ_1 DMS_Sprit zer Tere at DMS_Wert_med Signal Filter Einstellungen Median Filter R R R R gna 2 Alle DMS Kanal Sequenzen wurden abgearbeitet HP Filter DMS_HP_Filte Hor DMS_HP_Filte 0 s DMS_HP_Filt St Ergebnisliste TP Filter DMS_TP_Filter_Freq 0 Hz O gt Off Tis DMS TP Filter Charakteristik si Standardwert 0 DMS TP Filter Ordnung 4 Filterordnuna St Abbildung 52 Abgeschlossene RF Auswertung ohne Bogenradien In Abb 49 ist die abgeschlossene Rainflowauswertung f r Tag 1 und Tag 2 zu sehen Die Rohdatenkan le bleiben erhalten und werden nicht aus der Ergebnisliste gel scht Als Ergebnis wird die berechnete Gesamtstrecke die Bereichspaarz hlung sowie die Rain flow Matrix f r beide Tage ausgegeben Datei Bearbeiten Konfiguration Opteren Extras EU SALE SGB Omen 2D Bereichspaarz hlung FF _F_Perdetstitze BPZ1 RF _F_Penielstutze A PZ 05 Abbildung 53 Bereichspaarz hlung Tag 1 und Tag 2 Auswertung Messsignale 69 In Abb 53 sind die Ergebnisse der Bereichspaarzahlung wiedergegeben Hier ist entlang der vertikalen Achse die Kraft in Kilonewton ausgegeben und entlang der Horizontalen Achse die detektierten Schwingspiele Anhand dieser Grafik lasst sich schnell ein erster berblick ber die Kraftschwingspielverteilung feststellen und eine erste Vermutung zum Bauteilverhalten aufstellen F r die reine Ra
13. Hz 0 0f Tiefpassfilterung 5s_TP_Filter_Charskteristik D Standardvert 0 gt Butterworth Filter _TP_Filter_Ordnung 1 Filte Z Kanalname_D npfer s_Danpter m ssen auskommentiert Drehzapfenabstand 16 5 Cr H Zvischenvagendanpfer 1 375 Querbasis Zvischenvagend npfer halbe a A Nicht verwendete Kan le Variable Einstellung der Klassengrenzen de dien Lass Ae 1000 Standart gt 1000m Geraden Radienklasse_2 nax Radienklasse_2_nin Standards 600n 1000 gro e B gen Radienklasse_3_nax Standards 400n 600 enge B gen Radienklasse_3_nin Radienklasse_4_nax Radienklasse_4_ min Standards 250a 400m sehr enge B gen 8 Anlagen Teil 1 13 Mit dieser Funktion k nnen Spritzer aus dem Signal entfernt werden 12 Hier kann der Wert eingestellt werden mit dem die Gl ttung ausgef hrt werden soll 13 Hier kann die Hochpassfilterfrequenz eingestellt werden 14 Hier k nnen Sie die Filtercharakteristik einstellen 15 Hier k nnen Sie die Ordnung des Filters einstellen 16 Siehe Punkt 13 HP Filter Je Siehe Punkt 14 HP Filter 18 Siehe Punkt 15 HP Filter 19 Hier k nnen Sie die untere Filterfrequenz einstellen 20 Hier k nnen Sie die obere Filterfrequenz einstellen 21 Siehe Punkt 14 HP Filter 22 Siehe Punkt 15 HP Filter 23 Falls der der gemessene Kanal in V aufgenommen wurde kann hier die Empfindlichkeit ei
14. Ka Be HS Hystereseschleifen 8 19 offen Et geschlossen Abbildung 8 Zweiparametrisches Klassierverfahren Rainflow Z hlung Beziehung zwschen Dehnungs Zeit Funktion zyklischem Werkstoffverhalten und gez hlten Hys tereseschleifen nach DR03 S 210 12 Elementares Grundwissen Die Schwingbreiten zwischen den Extremwerten des Signals die die gleiche Richtung aufweisen werden als eine Aufeinanderfolge von Dachern angesehen Von der Innensei te jedes Extremwerts soll nacheinander Regen flieBen Dieser Regenablauf bestimmt die Z hlvorschrift Es gelten folgende Regeln e Auf der Innenseite jeder Spitze beginnt ein Z hlvorgang Ein Z hlvorgang ist beendet wenn ausgehend von einem Minimum ein betragsm Big gr eres Minimum erreicht wird e oder ausgehend von einem Maximum ein betragsm ig gr eres Maximum erreicht wird Ein Z hlvorgang endet ebenfalls wenn der Z hlvorgang auf den Verlauf eines Z hl vorgangs einer vorgehenden Spitze trifft Jeder Regenwasserfluss vom Anfangs bis zum Endpunkt wird als Halbzyklus gewertet Halbzyklen gleicher Gr e aber entgegengesetzter Richtung ergeben einen vollen Zyk lus Jeder volle Zyklus entspricht einer geschlossenen Hystereschleife Die in Pfeilspitzen endenden Regenwasserfl sse am unteren Diagrammrand entsprechen offenbleibenden Halbschleifen 0 Dehnunge bz Abbildung 9 Rainflow Zahlung Regenwasserfl sse zwischen Aus
15. OF H Es Di eg os 3 HU 89 lr E EEN L t i boo 97 Gel su SC EI 0020 EL DC D 1 1 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 OF 62 EI D 0 0 0 D 9 3 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00 a 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00 0 0 0 0 0 Q Io 6 EI 0 0 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000 a D D 1 5 EL Ze 9 8 H OF DL 62 62 a a D t 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0 322 02 ost Eu 8 36 L i 2 Eu 16 EC EZ a a Wi 0 L 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 OF t oo020 0000 D 5 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00000000 R 2 zz Di E u t 0 0011000 too L 0000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 OF 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001 EN ai 82 162 te D amp D 0000h 1 00000000000000000000000000000000000
16. Radienklasse 4 min 250 Anlagen Teil 2 17 Parameter DMS Signal Filter Einstellungen Median Filter DMS Spritzer entfernen 0 DMS Wert median 3 HP Filter DMS_HP Filter Freq 0 der DMS_HP Filter Charakteristik 0 DMS HP Filter Ordnung 4 TP Filter DMS TP Filter Freq 0 der Spannungen DMS TP Filter Charakteristik 0 DMS TP Filter Ordnung 4 BP Filter DMS BP Filter Freq unten 0 der Spannungen DMS BP Filter Freq oben 0 d D er Spannungen DMS_BP Filter Charakteristik 0 DMS BP Filter Ordnung 4 Kanal Empfindlichkeit 0 Einheit_Vergabe Kanalname DMS MTD D34 02 Anzahl DMS 1 0 gt OFF 1 gt ON Mit diesem Filter k nnen Signalspritzer entfernt wer den Spritzer im Signal entfernen Standartwert 3 Gl ttung ber drei Punkte Hz 0 gt Off Hochpassfilterung Spannungen Standardwert 0 gt Butterworth Filter Filterordnung Standardwert 4 Hz O gt Off Tiefpassfilterung Standardwert 0 gt Butterworth Filter Filterordnung Standardwert 4 Hz 0 gt Off Bandpassfilterung Hz 0 gt Off Bandpassfilterung Standardwert 0 gt Butterworth Filter Filterordnung Standardwert 4 0 Aus ansonsten kann hier die Empfindlichkeit eingegeben wer den falls die Messung in V aufgezeichnet wurde Hier kann die Einheit eingeg ben werden in der der Kanal an
17. gezeigt werden soll Nur m glich wenn Kanal Empfindlichkeit nicht Ol Ist Namensmuster f r die Inidizierung der Variablen Tip Es sollten konstante Buchstaben in dem Ka nalnamen gew hlt werden Anlagen Teil 2 Min DMS 50 Minimum der Messwert Max DMS 50 Maximum der Messwert Schritt DMS 1 Standardwert 1 gt f r Schrittwei te von einer Einheit Tip Schrittweite so w hlen dass um die 100 Klassen genutzt werden Hysterese ist gleich der Schrittgr e bzw eine Klassenbreite sequenz Init Variablennamen Init_Variablennamen AREA FORK AK TORR A EIA RR RER TER EN BR BI BRR RR KARR RRR ERR BERR BB DBR RR RAGED ER Strecken Anzahl vkmh 1 vargetinit2 Namensmuster vkmh 2 vkmh Kanalliste erstellen wenn Anzahl vkmh_1 gt 0 schleife f r automatische Erstellung der Gesamtkilometer sequenz km Gesamt Sequenzaufruf ende Schleifenende EIS OR TAI Ae REER EE RARER RER R EAER ERER KERE OERA RAR ENDE E ERR ON ORT DR AR AR Sg ay PN EAS ASS w 0 wenn Radienklassen 1 sequenz Rad Init Sequenz zur Vorverarbeitung aller Kan le zur Radienklassenbestimmung ende zerek KEKE KERKEE REKKER KERER ERKE KETTE ERKENNEN DMS Kan le wenn Anzahl DMS gt 0 EREKE ERR Abfrage ob Radienklassenbestim mung aktiv ist Wenn ja wird nach folgende Abarbeitung f r DMS K nale bersprungen und in Rad Init fort gGESBEZE wenn R
18. gt Off Bandpassfilterung der Spannungen DMS_BP_Filter_Charakteristik 0 Standardwert 0 gt Butterworth Filter DMS_BP_ Filter _Ordnung 4 Filterordnung Standardwert A Kanal_Empfindlichkeit 0 O Aus ansonsten kann hier die Empfindlichkeit eingegeben werden falls Einheit_Vergabe Hier kann die Einheit eingegeben werden in der der Kanal angezeigt we Kanalname_DMS DMS _B Namensmuster f r die Inidizierung der Variablen Tip Es sollten konstan Anzahl_DMS 1 Min DMS 100 Minimum der Messwerte _Max_DMS 100 Maximum der Messwerte Schritt_DMS 2 Standardwert 1 gt f r Schrittweite von einer Einheit Tip Schrittweite Hysterese ist gleich der Schrittgr e bzw eine Klassenbreite Abbildung 38 Allgemeine DMS Parameter 7 2 3 Sequenz Init_Variablennamen Als erstes wurde die Abarbeitung der Streckendaten realisiert Da es m glich sein konnte dass es f r ein und dieselbe Messung mehrere Dateien gibt die alle gleichzeitig geladen werden k nnen mussten alle Dateien einer Messung erfasst werden Als n chstes muss te eine Schleife eingeleitet werden die eine Berechnung der Gesamtkilometer so oft wie derholt bis alle Dateien abgearbeitet wurden Auf die Berechnung wird in Kapitel 7 2 11 6 genauer eingegangen Im Anschluss daran wurde eine Abfrage erstellt um zu erfassen ob die separate Auswertung der Radienklassen in der Startsequenz aktiviert worden ist Sollte dies der Fall sein w rde ein Sprun
19. sonst manuelle Eingabe fells hein hal vorhanden i zov is dest class or Aaplitude 1 row is start class or wens 0 start and destination class 1 anplitude and sean Tip Siehe RF Ze gt Verfahren und setzoff _Min Randklasse 0 closed 1 open D bese algoritha i Chlorasan Seeger correction kein Schvingepiel 0 5 halbes SS 1 als ganzes SS m i d j Rainf lov Paraaeter nach Signalart Paraneter Strecke Gesant manenyatar viwh siah Anlagen Teil 1 11 Startseqenz RF Klassierung Startseqenz RF Klassierung Eingabe Allgemein Variablende klaration Sequenz Init_Variablen namen Strecke erechnung Ja gt Sequenz TENE km_Gesamt Nein Radienklassen ilterung Ja Sequenz Radienklassen gt a Init DMS Kan le Sequenz gt Empfindlicjkeit und Einheitenvergabe 12 Anlagen Teil 1 Ja adienklasse aktiv D mpfer Kan le Verarbeiten und Sequenz Radienklassen Bogenradius ohne Ubergangsb gen bestimmen DMS Kanal Verarbeitung Sequenz Empfindlichke it und Einheit Vergabe Berechnung Knickwinkel Weg Kanal Sequenz Verarbeitung TP Filter Sequenz TP Sequenz Fier HP Filter Sequenz H
20. CC Lu 0001 3394 183 Gt El 18 19 162 ar Gi ZZL Er 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000L 000 000 zZ Hr 9 Ca A AA 42 OF GE BS pl 96 Zh Ie 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000L 00 00 0 Lz L zZ zt 0 79 EI BEE 99 226 Zon S402 ZINE oer 196r Im JS 18 z prp AR FE FG G9 Jr O0G2 er Cor 2469 cn 0 OO 136 Di mec 965 8201 094 Ho 092 GEIS Or 6h 2G 6 9G G22 nc ZZS 000000000000000000000000000000000000000000000000000000020L 0000 0 L 0 LO zZ OLOE DE SSS aa zz za HR 0 85 He 0 95 3809 GC Ia GS 2 Gl A 82 8 OF ES 8 68 0000000000000000000000000000000000000000000000001 020000L 0L 0L 2002 0 LLLOLOLE FL bp de 0000000000000000000000000000000000000000000000000000L 001 L 00 OF OO LOL LLOEAIZ Zi lbt 222 SE EOZ 9667 Got zesg 0989 Cat BBL 222 899 886 0891 C262 eur GG Lele U A EZ 22 Ge H 28 au CH Long 2818 ze 012 19 10t 18 0000000000000000000000000000000000000000000000100000100L ooztrer ore oorteb ib 2beer G2 2 8 amp AREE eb 0000000000000000000000000000000000000000000100000L 0000001L1 699 8208 9826 Z Gt3r 8 O 2 6 B OF OF GZ te Z GL BEL OGL 6ZE GER OEL S In 960E ir WACHT LOLOL ESL Hi GGF BEL AZZI ou FEZ an CEES GES ZZ66 LOZ J rcz 0 CC EI tol zez2o0z22 0 6 A ag 82 te 9 19 zt L 00000000000000000000000000000000001000000000000000000120000L 01 Ion 0 zc SIN 1069 000000000000000
21. Die Sequenz Spritzer entfernen wertete ebenfalls die Startsequenz aus ob die Funktion gesetzt wurde Sollte dies der Fall sein w rde auf diesen Fall der Medianfilter auf dem DMS Kanal angewandt 7 2 12 6 Sequenz Hilfsvariablen_entfernen Als letzte Sequenz musste nun noch die Sequenz Hilfsvariablen entfernen umgesetzt werden In dieser Sequenz wurden alle erstellten Variablen die in der Ergebnisliste nicht mit erscheinen sollten gel scht Nach Fertigstellung der Auswertesequenz musste noch eine Bedienungsanleitung erstellt werden Diese befindet sich im Anhang A1 Nun konnte im Anschluss die Auswertung der Daten vorgenommen werden 62 Entwicklung Auswertesequenz in Famos 8 Auswertung Messsignale Das Kapitel 8 befasst sich mit der gesamten Auswertung der gemessenen Signale der Pendelst tze Dies wurde mit der Auswertesoftware Famos von IMC Berlin realisiert Dies beinhaltet die Vorbereitung der Signale auf die Rainflow Sequenz wie z B das Entfernen von groben St rungen die Pr fung auf Plausibilitat sowie die Auswertung an hand der entwickelten Auswertesequenz bis hin zur Ergebnispr sentation Des Weiteren muss erw hnt werden dass bei der Messung der Pendelst tze der Knickwinkel des Zwi schenwagend mpfers nicht mitgemessen wurde Daher kann nur eine Rainflowauswer tung der gesamten Messtrecke vorgenommen werden und nicht der einzelnen Bogenra dienklassen Jedoch aus Dokumentationszwecken dieser Ar
22. Fahrzeug wie beschrieben f r den Versuch vorbereitet ge wesen ist konnten die Versuchsfahrten wie in Kapitel 6 2 beschrieben durchgef hrt wer den Bei den Fahrten galt es eine aussagekr ftige Versuchsdokumentation ber die ge samte Messdauer zu f hren um bei der Datenauswertung auf m glicherweise unerkl r bare Vorkommnisse im Signal R ckschl sse ziehen zu k nnen Diese k nnen bei Bahn hofsdurchfahrten Br ckenfahrten Gleiswechsel oder hnlichen Ereignissen vorkommen Au erdem mussten die Witterungsverh ltnisse dokumentiert werden Datenakquisition 41 7 Entwicklung Auswertesequenz in Famos Kapitel 7 befasst sich mit der gesamten Entstehung der Rainflow Auswertesequenz in Famos Es wird Schritt f r Schritt die Entstehung der Auswertesequenz vorgestellt Von der ersten Generierung eines Testdatensatzes bis zur fertigen Auswertesequenz Dies beinhaltet unter anderem die Vorbereitung der Startsequenz bis hin zu den verschiede nen Untersequenzen ihre Arbeitsweise und verwendete Filter Des Weiteren werden im Anschluss der fertige Programmablaufplan sowie die Bedienungsanleitung vorgestellt Der Quellcode der Softwaregenerierung wird Bestandteil dieser Dokumentation sein und sich im Anhang befinden 7 1 Die Famos Auswertesoftware FAMOS Fast Analysis and Monitoring of Signals ist ein Programm zum Analysieren und Beurteilen von Messergebnissen In seinem Funktionsumfang ist es auf die Bed rfnisse der Mess und Pr ffel
23. Filter Hysterese ist gleich der Schrittgr e bzw eine Klassenbreite Spritzer in Signal entfernen Standartvert is Gl ttung ber drei Punkte Hochpassfilterung der Spannungen Filterordnung Standardvert 4 Tiefpassfilterung der Spannungen Filterordnung Standardvert 4 Hz 0 gt 0ff Bandpassfilterung der Spannungen Hz 0 gt 0ff Bandpassfilterung der Spannungen Standardvert 0 gt Buttervorth Filter Filterordnung Standardvert 4 O Aus ansonsten kann hier die Empfindlichkeit eingegeben werden falls di Bier kann die Einheit eingegeben verden in der der Kanal angezeigt verde JOn 1 Of f O AUS venn kein Dumnykanal vorhanden ist Venn ja Nane Dunnykanal Nanensauster f r die Inidizierung der Variablen Tip Es sollten konstante Minimnum der Messverte Maximum der Messverte Standardvert 1 gt f r Schrittweite von einer Einheit Tip Schrittweite so 7 Nach erfolgreicher Abarbeitung der Startsequenz kann die Klassierung ausgef hrt werden Dazu bitte auf folgendes Symbol klicken Bitte beachten dieser Vorgang kann einige Zeit in Anspruch neh men 10 Anlagen Teil 1 gt STARTSEQUENC AF4 z WR 3 NI ago Ar sone gt Raintlow Klessierung Startsequent Christian Bohske EP Pr fstelle Aaen Transport Deutschland Gabi Salzgitter 17 02 2011 Letzte nderung 17 02 2012 Lo baM Wahre CH i tka 0 gt Off
24. Lebensdaueruntersuchung an Schie nenfahrzeugkomponenten beschrieben Dies erfolgte Anhand einer Pendelst tze vom Getriebe eines LINT 41 und der Entwicklung einer vollautomatischen Rainflowklassie rungs Auswertesequenz mittels der IMC Famos eigenen Programmiersprache AuBer dem sollte es nicht nur m glich sein f r die gesamte Messstrecke eine Rainflowklassie rung anhand der Auswertesequenz vorzunehmen sondern auch f r die im Schienenfahr zeugsektor blichen vier Bogenradienklassen einer Kurvenfahrt Diese erweiterte Art der Auswertung bietet die M glichkeit den Belastungspegel des Bauteils ausschlie lich in den vier einzelnen Bogenradien zu beurteilen Zu Beginn der Arbeit wurden zur Einf hrung die grundlegenden Begriffe und die theoreti schen M glichkeiten einer Klassierung vorgestellt Es wurden die einzelnen Z hlverfahren und deren mathematischer Hintergrund erl utert die einem im Zusammenhang mit einer Lebensdaueruntersuchung zur Verf gung stehen Des Weiteren wurde explizit auf die Schadensakkumulation anhand der Rainflowklassierung eingegangen Als n chsten Punkt wurde der ALSTOM Konzern und der Transportsektor vorgestellt sowie die Umsetzung einer Lebensdaueruntersuchung von Schienenfahrzeugkomponen ten im Unternehmen Daraufhin wurden das Fahrzeug und die zu untersuchende Kompo nente vorgestellt sowie auf dessen technischen Hintergrund eingegangen In einem eigenen Kapitel besch ftigte man sich mit der Versuc
25. Maximal 1000 Klassen _Hysteresis Schritt _NumberClasses Klassen _TypeOfUnit 1 0 Classes 1 physical unit _UnitRow Mean Einheit Kanal Einheit Zeile _UnitColumn Amplitude Einheit Kanal Einheit Spalte Anlagen Teil 2 35 _UnitCount Count _UnitRes Einheit Kanal rn Klassenbreite max min NumberClasses PEAR RK Maximum Max lt Kanal gt Minimum Min lt Kanal gt WENN Maximum gt Max BoxNachricht berschreitung Klassierungsmaximum berschrit ten 112 ENDE WENN Minimum lt Min BoxNachricht Unterschreitung Klassierungsminimum unterschrit tent 12 DE NTF Maximum NTF Minimum ZO Pan ee lt RF_Name gt ClsOffRainflowInitl NumberClasses TypeOfUnit _UnitRow UnitColumn _UnitCount _UnitRes 0 ClsOffRainflowInit2 lt RF_Name gt Min Max Hysteresis _ Axis _Type _Border _CalcOptions ClsOffRainflowInit3 lt RF_Name gt _IgnoreSmallSpans _Precise _CountStartEnd 0 0 0 ClsOffRainflowFeedSamples lt RF_Name gt lt Kanal gt ClsOffRainflowAddResidue lt RF_Name gt Residuum RRR RSE RF_Feed PEERS Eingang banal feed gt i Ausgang RF Kanal ERRER ClsOffRainflowFeedDiscontinuity lt RF_Name gt ClsOffRainflowFeedSamples lt RF_Name gt lt Kanal_feed gt ClsOffRainflowAddResidue lt RF_Name
26. Passanten Strecke Gesamt LE TEEN zus gt Rainflow Klassierung Startsequenz lt s m Christian Bohnke RP9 Pr fstelle Alstom Transport Deutschland GmbH Salzgitter 17 02 2011 Letzte nderung 17 02 2012 Bitte beachten dass vahrende der Auswertung der Arbeitsspeicher sehr hoch ausgelastet sein kann Bei Problemen die Klassierung in mehreren Schritten mit weniger Streckenabschnitten abarbeiten Bitte folgende Infos angeben a Hierbitte unbedingt diefolgenden Infos angeben Benutzer SVN Revision 6 Anlagen Teil 1 Im Regelfall ist an diesen Parametern keine weitere Einstellung erforderlich und sie bleibt auf den voreingestellten Werten stehen Paranter Allgenein r Extrapolation 0 1 gt AN 0 AUS Lebensdauer Jahre Kiloneter_pro_Jahr 0 Dn Gesantstrecke_nanuell 0 ka 0 gt Off sonst manuelle Eingabe falls kein vkah vorhanden Axis 0 row is dest class or Amplitude 1 rov is start class or nean _Type 1 0 start and destination class 1 amplitude and rean Tip Siehe RF_Get gt Verfahren und setzoff _Min Border Randklasse 0 closed 1 open CalcOptions D base algorithn 1 Chlormann Seeger correction _Residuun 1 H kein Schwingspiel 0 5 halbes SS 1 als ganzes SS _IgnoreSnallSpans 1 1 kleine Spannen ignorieren 0 z hlen Precise 1 1 Spannen pr zise berechnen 0 kompatibel _CountStartEnd
27. S6 a 4g OF og EI LZ gc Se C nm a ERAN 1 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001000000001 020 OF en 0 Gb Di 8822 Can Leg 225 eer oze Son Ji 888 Go zz E OS 68 Co 692 a 3 8 3 H z L a 6 3 u t 2 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000L00L00 02 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 2202 GER 0 py NCL Cep 962 99 azr IE 232 DI EN Di DA 1801 223 Lo 6 a E 28 ZZ Sb 9S OZ eh H a g boee 22286 O Ve ut SEL Pi Dr A4 L 22h 6 le 09 2 oc be 1 1 i D 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 OF 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000z001L DLC o Tf 0 Ov 0 6 0 8E 0 LE HEI 9 CE 0 LES 9 ES 0 ZE 0 TE 9 0 0 67 0187 0127 0197 0 zaz rop 262 09 ozz 09 Bi EI 8 E L EI 02 oz 6t EN je 2 8 H bozo 000 ES DA 86 ELZA RI ai ZC BEE 30t eee EC 262 122 az 4g 22 2 H Wi H ZE ZE 2 Ir 808 eg z EL 02 u 8 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00 0 000 ZZ EE 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 Pa 36 rel 26 6t 3 022 eh D
28. Sequenz Spritzer Spritzer Radienklassen entfernen entfernen Vv Sequenz TP Filter Sequenz Rad_Init v Sequenz HP GH Filter DMS Kan le y Sequenz BP Filter Sequenz Empfindlicjkeit und Einheitenvergabe Yy Sequenz Abtast Frequenz Abbildung 33 Programmablaufplan Auswertesequenz 44 Entwicklung Auswertesequenz in Famos v Sequenz RF Init Sequenz Spritzer A Wein entfernen aiena seem Kanalliste amy abarbeiten Ja v Sequenz y se DMS Temp RF Init Sequenz Kanansalten Radienklassen RF Neu AA v gt 0 us Sequenz WW 3 RF Neu pro Kanal W b d v z A Sequenz HP Sequenz BPZ Sequenz BPZ Sequenz Filter RF Feed v v v y Sequenz Se S a Sequenz BP RF Get Get equenz Filter v v A Sequenz Sa Hilfsvariablen RE Get Sequenz entfernen Abtast Frequenz C Ende D Abbildung 34 Programmablaufplan Auswertesequenz Entwicklung Auswertesequenz in Famos 45 7 2 2 Startsequenz Zu Beginn musste ein Header erzeugt werden in dem die wichsten Informationen wie Benutzer Abteilung Projekt und Softwareversion einzutragen sind Als nachsten Schritt galt es die Abfrage der allgemeinen Parameter zu realisieren Diese wurden in Bl cke angelegt u
29. Spannen pr zise berechnen 0 kompati pel 16 Anlagen Teil 2 _CountStartEnd 0 zl Start und Endwert als Extremwert z hlen D nicht RF Parameter Allgemein Rainflow Parameter nach Signalart Parameter Strecke Gesamt Namensmuster vkmh vkmh Parameter Bogenradius bestimmt aus s Zwischenwagend mpfer Filterung nach Radienklassen Radienklassen 1 O OFF 1 ON automatische Erstellung aller 4 Radienklas sen Radienklassen _abh ngig_von_der Zeit 1 Berechnung der Radienklas sen wird ber der Zeit ausgef hrt Radienklassen abh ngig vom Weg 0 Berechnung der Radienklassen wird ber dem Weg ausgef hrt Auto Offset Entfernung 1 automatische Offset Entfer nung vom Weg TP Filter s TP Filter Freq 0 5 Bj gt OS SORE Tiefpassfilterung s TP Filter Charakteristik 0 Standardwert 0 gt Butterworth Filter s TP Filter Ordnung 1 Filterordnung Standardwert 4 Kanalname aq aq Kanalname Dampfer s D mpfer Drehzapfenabstand 16 5 m Zwischenwagend mpfer 1 375 Querbasis Zwischenwagend mpfer halbe m Variable Einstellung der Klassengrenzen Radienklasse 1 1000 Standart gt 1000m Geraden Radienklasse 2 max 1000 Standard 600m 1000m gro e B gen Radienklasse 2 min 600 Radienklasse 3 max 600 Standard 400m 600m enge B gen Radienklasse 3 min 400 Radienklasse 4 max 400 Standard 250m 400m sehr enge B gen
30. Zwischenwagend mpfer m 1 Einheit auf m setzen Radius abs Awischenwagend mpfer Drehzapfenabstand s D mpfer gebunden Radius berechnen Kr mmung 1 Radius Kr mmung berechnen Bedingung Ende PEE ee E EE a SS SAR aR PL ION RRS REN EREEREER EE KREKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK KKK KK KK KK A KA FH A FA TFA KA TH A KH A FH A KA KH A I vkmh binden zur Streckenbestimmung i 1 x 2 Hilfsvariable erstellen Hilfsvariable erstellen wenn Radienklassen 1 Abfrage ob Radienklassen in der Startsequenz aktiviert wurde Anzahl vkmh vargetinit2 Namensmuster vkmh 2 vkmh Kanalliste erstellen Kanal vargetname i aktuellen Kanalname einlesen Vkmh_gebunden lt Kanal gt Variable erstellen mit dem Inhalt von Kanal entf lt Kanal gt entferne Inhalt vom Kanal solange x lt Anzahl vkmh Anlagen Teil 2 23 Schleifeneinleitung zum automatischen binden der einzelnen Mes sungen vom D mpfer Kanal vargetname x vkmh_gebunden Dinde vkmh gebunden Rana binde aktuellen Kanalinhalt an die Variabl x x 1 inkrementiere Z hler entf lt Kanal gt entferne Inhalt vom Kanal ende Schleifenaustritt sequenz TP_Filter check check tl sequenz HP Filter check check 1 sequenz BP Filter check check 1 sequenz Spritzer entf check check 1 ende Sequenzaufruf inkrementiere Checksumme Sequenzaufruf inkrementiere Checksu
31. aktuell gehaltene Residuum in die Matrix hineingez hlt und anschlie end geleert 7 2 9 Sequenz RF_Feed Die Sequenz RF_Feed musste erstellt werden um eine M glichkeit zu schaffen Messun gen die an verschieden Tagen durchgef hrt wurden in die aktuelle Matrix zu z hlen Das lag daran dass die Zeitspuren von Messungen an unterschiedlichen Tagen nicht mehr exakt zusammenpassen Aus diesem Grund wird bei dieser Art von Messungen eine Dis Entwicklung Auswertesequenz in Famos 59 kontinuit t eingef gt um die anschlie end eingespeisten Messwerte als Daten einer neu en Messung zu betrachten und diese an die alten Messwerte l ckenlos anschlie en Das hineinz hlen in die Matrix erfolgte wie eben in Kapitel 7 2 7 erw hnt 7 2 10 Sequenz BPZ Die Bereichspaarz hlung wurde durchgef hrt um die Kollektive als Summenh ufigkeits kurve und den Eindruck der Lastverteilungen zu bekommen Dazu musste als erstes eine Abfrage erstellt werden die feststellte ob die Extrapolation in der Startsequenz gesetzt und die Gesamtkilometer manuell eingetragen oder ber die Geschwindigkeit berechnet wurde Daraufhin musste ein Extrapolationsfaktor erstellt werden indem die Lebensdauer mal die gefahrenen Kilometer pro Jahr durch die Gesamtstrecke geteilt wurde Um das Ergebnis als XY Datensatz darstellen zu k nnen wurde in dem n chsten Schritt der Y Anteil berechnet Im Anschluss daran wurde die Bereichspaarz hlung eingeleitet und ge geben
32. correction soft sample and hold Characteristic correction Extensive trigger functions 48 level logical amp pro grammed conditions Optional real time analysis tools Environmental 100 230 VAC DC supply 9 36 VDC with backup battery op tional Operating 0 40_C 5 95 humidity extended range available Input resistance to gt 30g peak over 3ms Secure screw terminal connections stand ard Standard signal conditioning Voltages up to _10 V Temperature All DIN ther mocouples and PT100 incl supply linearization reference points 3 current fed accelerometers 4 incremental encoders TTL with up to 3 tracks Optional Signal Conditioning DC Bridge inputs voltage or current excitation sense lines software balancing AC carrier frequency amplifier LVDT AC bridge Voltage isolation Voltage Current amplifier thermocouple amplifier High voltage current inputs Charge amplifier Anlagen Teil 3 47 Programable analog filters Digital conditioning and isolation External Connections Online configuration amp live visualization on your PC over Ethernet NetBui TCP IP optional Hand held LCD display and keypad Technische Daten IMC Cansas Integrierter Signalprozessor zur Online Datenverdichtung Filterung Statistik und Erzeugung virtueller Kan le Konfigurierbar mittels optionaler Konfigurationssoftware Zeitsynchrone Abtastung aller Messkan le Automatischer Selbststart nach Anlegen der Versorgungsspannu
33. der Schmitttrigger 1 bergangsb gen oder 1 Gerade B gen Ausschnitt Gren Radius Wert Kr mmung null i 1 Wert Kr mmung _null i Teilst ck vom Radius ausschneiden Ausschnittaufl Ausschnitt 0 1 Ausschnitt auf 1 setzen f r ein indeutige Recheckfunk tion 26 Anlagen Teil 2 Maske Mittel mitte ausschnitt Mittelwert f r Zuordnung in die zugeh rigen Radienklassen PRARAESAAEARARKERERARRARK NEN Zuordnung und Kanalerstellung der 4 Radienklassen und bergangsb gen wenn Maske Mittel gt Radienklasse 4 min and Maske Mittel lt Radienklasse 4 max Abfrage ob Mittelwert lt Wert aus Startsequenz Maske Rad Kl 4 st ck Maske Rad RI 4 Aus schnittaufl h nge an Maske Rad Kl 4 Teilst ck von Ausschnitt auf 1 sonst wenn Maske Mittel gt Radienklasse 3 min and Maske Mittel lt Radienklasse 3 max Abfrage ob Mittelwert lt Wert aus Startsequenz Maske Rad Kl 3 st ck Maske Rad Kl 3 Aus schnittaufl h nge an Maske Rad Kl 4 Teilst ck von Ausschnitt auf 1 sonst wenn Maske Mittel gt Radienklasse 2 min and Maske Mittel lt Radienklasse 2 max Abfrage ob Mittelwert lt Wert aus Startsequenz Maske Rad K1 2 st ck Maske Rad Kl 2 Aus schnittaufl h nge an Maske Rad Kl 4 Teilst ck von Ausschnitt auf 1 Sonst wenn Maske Mittel gt Radienklasse 1 Maske Rad Kl 1 st ck Maske Rad RI 1 Aus schnittaufl Abfrage ob M
34. der ent sprechenden Messverst rker sowie das Einstellen dieser Der wichtigste Aspekt dabei ist die Auswahl der Filtereinstellung und Abtastrate F r die Durchf hrung der Messung stand der Zug eine Woche zur Verf gung In dieser Zeit musste das Fahrzeug mit der Messtechnik ausger stet werden und die Pendelst tze vom Drehgestellbau eingebaut werden 6 1 Messtechnik In diesem Abschnitt werden die verwendeten Messmittel vorgestellt Alle Messmittel un terliegen der nachweispflichtigen Kalibrierung und werden in regelm igen Abst nden von dem Kalibrierlabor Trescal GmbH mit Tochtersitz in Wolfsburg kalibriert Das nachfol gende Schaltbild soll die prinzipielle Verschaltung der Messmittel schematisch darstellen GPS Mouse Geschwindigkeit I m Cansasmodul Bus DAQ Drehgestell mit Pendelst tze Messlaptop LAN HUB Cronos PL UNI wren Messrechner ZF Antriebstechnik Abbildung 21 Schematischer Messkette Messaufbau ALSTOM 32 Datenakquisition 6 1 1 Cansasmodul Das Cansas Modul ist ein 8 kan liges Modul der Firma IMC Berlin zur isolierten Auf nahme von Spannung Strom und Temperatur Das CANSAS SCI8 ist mit 8 gemultiplex ten isolierten Differenzeingangen ausgestattet Es lassen sich Spannungen Str me Pt100 sowie alle g ngigen Thermoelemente direkt anschlie en Spezielle Ma nahmen zur Rauschunterdr ckung erm glichen trotz des Multiplexers sehr empfindliche Span nungs
35. die Ausgabe der Er gebnisse zu machen Die Entscheidung viel lediglich darauf die Ausgabe der Rainflow Ergebnisse zum Ausdruck zu bringen Alle anderen Parameter wie Berechnungen er zeugte Variablen oder Hilfsvariablen sollten in der Ergebnisliste nicht erscheinen und waren zu l schen Entwicklung Auswertesequenz in Famos 43 7 2 1 Programmablaufplan Der Programmablaufplan soll einen berblick dar ber verschaffen wie die sequentielle Abarbeitung der Auswertesequenz gegliedert wurde Startseqenz RF Klassierung Startsegenz Dez i D mpfer Kan le Boy Verarbeiten und Berechnung Knickwinkel Eingabe All il Vaneblende Weg Kanal Sequenz klaration Verarbeitung TP Filter S Sequenz TP it_Vari Sequenz Init_Variablen DMS Kanal Filter q gt namen HP Filter Verarbeitung Sequenz Sequenz HP aed Empfindlichke P ilfsvariablen u S it und Einheit entfernen Box Sequenz Vergabe Radienklassen y Sequenz S a B Sequenz DMS Temp equenz BP Berechnun d Ja Nein KmEGesa Kompensatio Filter mi nAB Bogenradius ohne Ubergangsb gen bestimmen A i
36. einsetzen lassen ohne dabei die Einbau situation zu ver ndern 1 Dehnungsmesstreifen 22 Beschreibung des Versuchsobjektes 5 Versuchsvorbereitung Dieses Kapitel befasst sich mit der Planung des Versuches Dies beinhalten unter ande rem die Vorbereitung der Pendelst tze f r die Messung sowie die Streckenplanung Eine sorgfaltige Streckenplanung ist von auBerster Bedeutung um ein reprasentatives Lastkol lektiv zu erhalten 5 1 Vorbereiten der Pendelstutze Die Pendelst tze wurde von ALSTOM bereitgestellt und der ZF Antriebstechnik zur Vorbereitung zugeschickt Die Vorbereitung umfasste dabei einige wesentliche Schritte die seitens ZF zu beachten waren e Wheatstonesche Br ckenschaltung e Anwendungsart der Br ckenschaltung e Auswahl geeigneter DMS e Anschlu art der DMS e Installation der DMS e Kalibrierung der Pendelst tze e Bereitstellung der Signale seitens ZF Antriebstechnik an ALSTOM 5 1 1 Wheatstonesche Br ckenschaltung Die wheatstonesche Br ckenschaltung ist eine Schaltung mit der elektrische Wieder st nde gemessen werden k nnen In der DMS Technik wird diese Schaltung zur Bestim mung relativer Widerstands nderungen genutzt Sie erlaubt es die relativen Widerstand s nderungen der DMS mit einem H chstma an Genauigkeit zu messen Abbildung 14 Wheatstone sche Br ckenschaltung Versuchsvorbereitung 23 Legt man an die beiden Br ckenspeisepunkte 2 und 3 eine Br ckenspe
37. fa Fi Ph n hy Lebensdauer MTD D34 02 Radienklasse 2 max Radienklasse 2 min Radienklasse 3 max Radienklasse 3 min Radienklasse 4 max s D mpfer gebunden vkmh Zz Schritt Kraft Namensmuster Radienklassen Abtastfrequenz DMS vkmhMaske_ 1 vkmhMaske 2 vkmhMaske_ 3 vkmhMaske B gen vkmhMaske Geraden Strecke neu Anzahl_s D mpfer _aq gren Border _CalcOptions _CountStartEnd _Hysteresis IgnoreSmallSpans Max Kraft Max Weg _Min Kraft _Min Weg _ Precise _Residuum Anzahl Besch Anzahl DMS Anzahl Kraft Anzahl Weg check Drehzapfenabstand Einheit Vergabe extrapol faktor Extrapolation 1 Anlagen Teil 2 43 Ch uke EE EE AE Gr iG set Cr ak EE a ek Gh dE ier ZER gt ier ate Or a ale Seb ER ter AER Ee VEER Ser ier cele ie Gh ter WEE ale ser Gwe ae er tae Ae Gh ACh Gh orl ick Gr AN Ch er ser Jer Ee Wer EE ER ey fb FA Fb Fi Th Jr F n Em Fi FR Py Fin mi ti fh h Ep Fb Ue Fh Pir Ep Ry Th r Em Fh Pi En Fir yy h Fii Ehr db Th Ep Fin Py Eh n Fh Fh Ep Ep Ep Fb rh Fr Ep Ph ER Py Kanaele aussortieren Kanal Kanal Empfindlichkeit Kanalname D mpfer Kraft _Kanalname Namensmuster vkmh Namensmuster vkmh_ohne aq Offset _ ag manuell Offset D mpfer manuell Offset DMS manuell Offset _Vkmh manuell Offsetkorrektur DMS Auto Grenzfrequenz E Modul klein vkmh_ aus _f eModul aq Offset Erster Kanal freq erster Kanal Anzahl speziel check _DMS nitColumn nit
38. gbarkeit Instandhaltbarkeit Sicherheit RAMS Deutsche Fassung EN 50126 1999 Berichtigung zu DIN EN 50126 VDE 0115 103 2000 03 Deutsche Fassung CENELEC Cor 2010 zu EN 50126 1999 Quellen und Literaturverzeichnis 79 DIN EN 17025 DIN EN ISO IEC 17025 2005 08 Allgemeine Anforderungen an die DIN EN 13749 IMC Man 1 IMC Man 2 IMC Man 3 Loc12 AR2012 wIKIP wIKIP 1 IMC IMC 1 ZF ATD Kompetenz von Pr f und Kalibrierlaboratorien ISO IEC 17025 2005 Bahnanwendungen Rads tze und Drehgestelle Festlegungsverfah ren fur Festigkeitsanforderungen an Drehgestellrahmen Deutsche Fas sung EN 13749 2011 imc MeBsysteme GmbH Voltastrasse 5 13355 Berlin imc Berlin CANSAS Benutzerhandbuch imc CANSAS 1 7 Handbuchversion 1 7 Rev 2 Bedienerhandbuch pdf 07 04 2011 imc MeBsysteme GmbH Voltastrasse 5 13355 Berlin imc Berlin busDAQ Benutzerhandbuch imc busDAQ CAN Datalogger Version 2 1 Rev 5 Original Betriebsanlei tung pdf 16 09 2011 imc Me systeme GmbH Voltastrasse 5 13355 Berlin imc Berlin Bedienungsanleitung Klassierpaket imc im7clscO Funktions Referenz Klassierpaket pdf unbekannt https online alstom com Locations Germany Uber 20Alstom Pages UberAlstom aspx April 2012 Anwendungsrichtlinie fur Streckenversuche nach DIN EN 13749 Version 4 April 2012 http de wikipedia org wiki Keyhole_Markup_Language 20 12 2011 12 00Uhr http de wikipedia org wik
39. gesamten Arbeit als Grundlage dienen AnschlieBend wird in Kapitel 3 die themenstellende Firma sowie Abteilung vorgestellt und wie die bisherige Umsetzung einer Festigkeitsuntersuchung im ALSTOM Konzern gere gelt wird Hinterher erfolgt in Kapitel 4 die Beschreibung des Versuchsobjektes Dies beinhaltet die Vorstellung des Fahrzeuges und die zu untersuchende Komponente Das Kapitel 5 befasst sich mit der gesamten Versuchsvorbereitung Im Kapitel 6 wird sich dann mit der Versuchsdurchf hrung befasst Anschlie end werden in Kapitel 7 die einzelnen Schritte der Entwicklung der Auswer tesoftware vorgestellt In Kapitel 8 erfolgt die Auswertung der Daten Abschlie end werden in Kapitel 9 noch einmal die Ergebnisse der einzelnen Kapitel zu sammengefasst und zus tzlich ein Ausblick auf m gliche Weiterentwicklungen gegeben Einleitung 3 2 Elementares Grundwissen Dieses Kapitel soll dazu dienen elementare Grundlagen des Klassierens sowie grund s tzliche Begrifflichkeiten zu erkl ren Die Basis dieses Kapitels soll der gesamten Diplo marbeit als Grundlage dienen 2 1 Betriebsfestigkeit Allgemein Aus sicherheitstechnischen Gr nden m ssen Bauteile in jedem Fall zuverl ssig ausgelegt werden Dies soll bedeuten dass es w hrend einer definierten Zeitdauer unter definierten Betriebsbedingungen nicht ausfallen darf Um dies zu erreichen sind bereits in der Pro duktentstehungsphase geeignete Auslegungskriterien sowie Method
40. mit Schmitt Trigger Aufgezeichnete GPS Daten Streckenverlauf Tag 1 und Tag 2 wei zeitrichtige Darstellung der gesamten Rohdaten DMS Pendelst tze Aufgel ste Darstellung Spritzer im Signal gebundener Datensatz Tag 1 und Tag 2 Rohdaten Geschwindigkeit Bereinigtes und gebundenes Geschwindigkeitssignal Tag1 und Tag 2 Abgeschlossene RF Auswertung ohne Bogenradien Bereichspaarz hlung Tag 1 und Tag 2 Abbildung 54 Rainflow 2D Standardansicht 30 32 33 34 35 36 36 37 38 39 41 41 43 44 45 46 48 49 51 54 54 55 56 56 57 63 64 66 66 67 67 68 69 69 70 VI Abbildungsverzeichnis Abbildung 55 Rainflow 3D Amplituden Mittelwert Darstellung Tag 1 und Tag 2 71 Abbildung 56 Ausschnitt einer Rainflowmatrix in Tabellarischer Form Tag 1 72 Abbildung 57 Ergebnisliste Bogenradienabhangige Rainflowauswertung 74 Abbildung 58 Streckenberechnung 74 Abbildung 59 Bereichspaarzahlung Bogenradienklassen 75 Abbildung 60 Bogenradienklassen Rainflow 2D Standardansicht 75 Abbildung 61 Rainflow 3D Amplituden Mittelwert Darstellung Radienklasse 1 76 Abbildung 62 Rainflow 3D Amplituden Mittelwert Darstellung Radienklasse 2 76 Abbildung 63 Rainflow 3D Amplituden Mittelwert Darstellung Radienklasse 3 76 Abbildung 64 Rainflow 3D Amplituden Mittelwert Darstellung Radienklasse 4 76 Abbildung 65 RF Tag 1 51 Abbildung 66 RF Tag 2 52 VIII Abbildungsverzeichnis Abkurzungsverzeichnis V km h Geschwind
41. rpers bei linear elastischem Verhalten beschreibt Auswertung Messsignale 73 FAMOS Datei Variable Sequenz Extra Projekt Fenster C6 FIA A ff OS eale v O Dateien DMS_gebunden Eingabe STARTSEQUENZ AF KLASSIERUNG Se Radienklassen E Gesamtstrecke RF_Radienklasse_1 RF_Radienklasse_1_BPZ RF_Radienklasse_2 RF_Radienklasse_2_BPZ RF_Radienklasse_3 RF_Radienklasse_3_BPZ 14 0028 b gt S ie AE el at Kanalnanme_ A RF_Radienklasse_4_BPZ Kanalnane_ kd s_D mpfer_gebunden Strecke_Radienklasse_1 10 0163 Strecke_Radienklasse_2 0 47558 Strecke_Radienklasse_3 0 671013 Strecke_Radienklasse_4 Zwischenva aaa Variable Favoriten Standard m Madi sn Mere geen A e TP Filter Freg e TP Filter Charakteristik 0 s_TP_Filter_Ordnung i Drehzapfen 2 Alle DMS Kanal Sequenzen wurden abgearbeitet Radienklasse_1 1000 Radienklasse_2_max 1000 Radienklasse_2_min sana CT VEER eh Hz 0 gt 0ff Tiefpassfilterunc Standardwert 0 gt Butterworth Filterordnung Standardwert 4 UH gt Herzlichen Gl ckwunsch lt HU wagend npfer Standart gt 1000m Geraden Standard 600n 1000m gro e B ge Miu dea ann er Abbildung 57 Ergebnisliste Bogenradienabh ngige Rainflowauswertung In der Ergebnisliste sind alle Ergebnisse der Bogenradienberechnung zu sehen Es wer den die jeweils gefahren
42. und Temperaturmessungen Dabei wirkt die Rauschunterdr ckung optimal f r kleine Abtastraten und nimmt mit zunehmender Abtastrate ab Bei dieser Messung hinge gen ist das Modul ein GPS auf CAN Umsetzer Das CANSER Modul setzt die Daten der GPS Maus auf den CAN Bus um In unserem Fall nutzten wir die GPS Maus und das Cansasmodul zum Empfang von GPS Signalen zur genauen r umlichen Positionsbe stimmung und zur Anzeige der aktuellen Fahrgeschwindigkeit gt r NN RE D u P conte S e Abbildung 22 Cansasmodul IMC Man 1 Eigenschaften e Das Modul empf ngt GPS Signale und sendet diese mit einer fest konfigurierten Belegung auf den CAN Bus e Busgeschwindigkeit 500 kBaud Standard 6 1 2 busDAQ Die IMC busDAQ Familie dient der zeitsynchronen Erfassung von CAN Botschaften spe ziell von Messdaten und Statusinformationen Je nach Typ k nnen neben dem CAN Bus auch UNI und ARINC Busse angeschlossen werden Dabei werden bis zu 8 Knoten Pt100 Sensoren sind Temperaturf hler die als Messeffekt die Abh ngigkeit des elektrischen Widerstands von der Temperatur bei Platin anwenden 5 Global Positioning System GPS offiziell NAVSTAR GPS ist ein globales Navigationssatellitensystem zur Positionsbestimmung Der CAN Bus Controller Area Network ist ein asynchrones serielles Bussystem und geh rt zu den Feld bussen 7 Das Local Interconnect Network LIN ist die Spezifikation f r ein serielles Kommunikationssys
43. unten ter Freq oben ter Charakteristik ter Ordnung Spritzer entfernen Vert_median lter Freq lter Charakteristik Lter Ordnung lter Freq lter Charakteristik Lter Ordnung ter Freq unten ter Freq oben ter Charakteristik ter Ordnung _Spritzer entfernen _ Wert median lter Freq ilter Charakteristik ilter Ordnung ilter Freq ilter Charakteristik ilter Ordnung lter Freq unten Phe JF Eh a a Fh Fi Ein Thy En ey Fh Fh Fh Fh FA Fh ah ye Fh Ep Fin h h Fh Te Fin F n a Ei th J h Eh Jh Ph T Fh Fir Fh Fa h Ph n JE Fh Eh Eh Fin Ph Fh Pih Em F n En Fi D 5 ET E or AE ER 46h Ch Gr er Gh ia de Gr Sieh Fr AE AE ET GP Gr er Grider Gr Gr deh Gir ee EE Gr IEF Gr JEE EE SEP Gr EN I Er Gh Gk EE Gr en a_TP Fil en a_TP Fil en a_TP Fil en a_BP Fil en a_BP Fil en a_BP Fil en a_BP Fil en D en D en D HP Fi en D HP Fi en D HP Fi en D TP Fi en D TP Fil en D TP Fi en D BP Fil en D BP Fil e D BP Fi en D BP Fil en E en F en F HP Fil en E HP Fad en BP Pad en PP Pad en Br EP Pad en EP EL en F BE Ei en BBP F3 lter Freq oben Anlagen Teil 2 45 entf F BP Filter Charakteristik entf F BP Filter Ordnung entf Kanal entf vkmh Maske entf vkmh Maske B gen entf vkmh Maske Geraden entf Strecke help entf Help entf Variable entf v entf x entf r ent
44. 0 2059 1855 1668 9471 3468 2774 2601 2163 14041 5685 4527 3845 3672 ski 26741 11573 8660 7069 5651 SKS 49205 24172 20475 15030 9348 225 86014 44547 31789 18161 10573 104147 48890 33837 21688 11998 325 107541 49673 36202 23576 14519 375 100092 46711 33684 23198 15499 70571 29021 25597 20639 15012 null GIS alata nan E nSseonwoon o o oo AnUnNenwWwWon oooo on sea 55 47812 18976 16812 13714 9727 575 37088 16196 14726 12241 9083 E 27445 12936 12765 10405 7683 22130 9901 9904 8650 6300 7 25 15228 7560 7388 6773 5082 E Si a 11732 6533 6124 5116 4199 s85 9618 5388 4815 4319 3359 RK 8173 4256 3902 3654 2568 ap 6034 3573 3071 2692 2055 375 4651 2602 2458 2132 1524 1025 4039 2196 1920 1670 1066 3308 1717 1353 1111 830 2563 1331 1081 777 526 2309 1076 884 623 398 1770 825 689 421 309 1471 746 506 395 246 1548 702 498 293 193 1307 602 391 259 155 746 410 224 172 125 kan 34 184 161 108 375 275 DES 375 mem 59167 23740 20239 15932 12357 575 875 975 4 25 1 soooooo wo o enen o gt oooooo nwoo n nennwn Si Abbildung 56 Ausschnitt einer Rainflowmatrix in Tabellarischer Form Tag 1 In Abb 56 ist ein Ausschnitt der tabellarischen Korrelationsmatrix der Rainflowauswertung von Tag eins zu sehen Dies ist zugleich die dritte Darstellungsm glichkeit Platzbedingt l
45. 00 sooo0000o000000 000000000 OOo Lo OOo OOo OO OOo DO ODOO OOo OO OO OD OO DO OO 0000 00 0 L 000000000000000000000000000000000000000000000000000000020L 0000 0L 0 0zL OL OE DES SS aa a za go0o0000000000000000000000000000000000000000000000000L HOLL OOF FOF OO OFLA 0892 ZL 0000000000000000000000000000000000000000000000L 000001 00 0021 LOL LOOLIILZILEF 22 8 H O21 ce D QHOODOHDHAAOKDHAAHAHHAHAHOHHHAOHAAOHHAHAHCHOKHAAHHHHAHHHHHOHHHHOHHHAHHHHHHHHOHHHHHHOHHHHHHOO OH HHH HO Zur Zu 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 QHOOOHHAOHHAAAHHAAOHAAOHHAHAOHHHAHAHAHHHAHAHHHHAHOHHAHOHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHH OOo Oo Oo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n nn 0 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000
46. 0000000 Sai as ale te BL 62 06 eh tjl z000 2 PO FHOGCHCHCHHOHHHHHHOHHHHHHOHHHHHOHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHOHHHHHOHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHHOH 00 0 0 Q O Q 868 BD sist ES 199 28h tel USE 8 u 3 8 1 1 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001L 261 Sz 09 8 022 5 ae Io z ol Erz 100 Felt 2S 997 286 Ges 69 02 2 6h SF BL Of SF OL lr Ez 62 EI t0 z z 3 9 ro 2 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001L L OF ac een o A9 Hi aez gge zoss 0 oo gS 73 02 OC azl sa zes ia a H t 35 082 86E 229 ro Cl Stl 18 u Sr sr aa 2 4 1 D je z je t a ta a L t 6002 9992 oe 209 0 CO d 902 882 om 262 9821 82 fF EE Ge 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000L 001L 210 Ose zec eses 0 y9 61 L eZ 626 869 6Z Er 82 SC 99 8 821 89 sau u 29 93 2 90M4 AG BE OF 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 L zZ OZ EZ 8 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000L 0001L 22 HS Ha zese Zum oo 0 79 2622 OSES
47. 000000000 00000000072 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000001 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 OF 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 QHOOOHHAOKDADHHAAHDHHAHOHAAOHHADHAHOHHAHOHHAAHHAHHHHHHOHHHAHHHHHOHHHHHHHHHOHHHHHHHH OOo OO OO O0 00 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 QHOOOKDAAOHAAAHHAAHOHHAHOHHAAHOHHAHAHLHOHAAHHHHHHHHHHHHHDHOHHHAHHHHHHHHHHHHHHOHHHHHHHH OOo oO oo Oo 0 0 0090 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 QHOOOKDAAOKHAAHHAAHOHHADHHAAOHHAHHCHOKDHAHHHHHHHHHHHHHHOHHHHHHHHHHHHHHHHHOHHHHHHOO OOo oO oO oO 0009 go0o00000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00000 0000000000 OHHH HHH HOD 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 OF 000000000000000000000000000000000000000
48. 00000000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000002001 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000100000000 020 OF 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000100100 02 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 OF 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 L ln ZEBE 0000000000000000000000000000000000000000000000001 020000 OL 0L 2002 0 Lk LOL OLE re poe 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001 000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000L LOL 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001 210 MIIIIIMAIIIIIIIIIIN Abbildung 65 RF Di 4 Anlagen Teil 4 EA a cc wur DS saaya ooooooooooo o Di E EU Int 92 oF SCH s08 amp le oe tal bee 022 sie Ta gt geL In iy 92 6 EZL zei ECH 662 ble 92 4g zl zt z pqeL a EC 92 Sz A ozi ECH Ez oze u EPEL A A EL a 9 a u 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 00000000 o0o0o000072 DI o0o0000000
49. 000000000000000000000000000000000000000 000 a D 0 0 0000 L 1 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 000000 oez sa Es 001 92 A1 9 ES 2g 62 z ES EI 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 EI 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000 o EZ 0 gg Har 0107 0 67 0 87 o ZT v Wi 0 SC E 6h E a H WIT a4 6 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 AAAA AAAA AAZ A XMAN LISIYD d ON 0 0 1 KA 00000000000000000000000000000000 0000000000 aeiabaisbalaisisiaraisia ajaisiaiaiara 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000 MIIAPADININIITIIIDIININIIPIIITENEKANANGIE 52 Anlagen Teil 4 Selbststandigkeitserklarung Hiermit erklare ich dass ich die vorliegende Arbeit seloststandig und nur unter Verwen dung der angegebenen Literatur un
50. 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00 0 0 0 0 0 0 0 Q 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00 0 0 0 0 0 0 0 Q 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 OF D WEI Lei StS 08 sh 82 We E 3 16 SL 0 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00 OO 00000000000000000000000000000OOOOOOOOOOODOOLDLOLOOOOLOOOOOOOODOODOODOODOOOOOOOOOOOO 00000 0 0 0 0 O Abbildung DM 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 DW 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 7T 22000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0000000000 4 Di Q o EL zzz 0 TL 992 00 size 069 Jee 0 89 E z EC a iy iy 0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 0 001 Eeg ES 92 IE oF 9 2 oo a 86 H H 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000 00
51. 00000000000000000000000000000000000L 0102000 0 LLOzZL 22208295 9A O S IZ p ZG 25 ZOL OSL 99 GE IGE 699 828 CH JEZ IC H 6682 au 00000000000000000000000000000000000000000000000L OP Ot 0000001 L0000z ALL 2 9SE 39 M SI IE IE Er Ah SI 20L Sh 002 062 He 099 EOG FELL GLEZ IZLE MGG oe Aen ze g6622 OC 0 EC 322 GBIGZ ou 20288 O CC se SZ Cat 2089 2621 EcL ZSL 862 GOP 209 806 884 9222 E98E 9629 99601 rei 02362 80224 22189 0 TG OLL GEZ 282 LEP 669 2201 20 A Sl EZ 2E OF 6S Z8 W or0o1L 22202 0 000000000000000000000000100000000000000L 000000101 0000000000000 oor 0 LH 24 2853 3a A M 22 le HE GE 23 au 0000000000000000000000000000000010L100000000010000000000000 1L 000 0L z2z0L 2 E5 9 59 0000000000000000000000000000000000000L00000L00000001000000L0L OF El IZ Ot 6 G Z4 SOL OS O22 DEE LG 622 sbi 9981 an Cer ZELS 2609 BANE Zait mez O OC 3 22 GE ze ze OO E u u sig vor S692 00821 BETZ 18687 Zou 0 GP kz OOF 819 S26 Ion DL L96E 2669 4898 Hut 181 u 00000000000000000000000000000000000000000001000010000000z200L 00 A LLLEZLEDFJ SS Zeen 96052 0 Bp ddl 22 G8E 80S op Ziel 000000000000000000000000000000000000000000000000 001 000000000 oor 200201022 EM 8 A 8 2 E bE Abed OL OA 0000000000000000000000000000000000000L00000000000000000000000000L 000000L LE FHL 9962 mut 2965 GU on O fp Gzzz 0082 Sse 2G SC FG Cer op SCC oe DI l 8 ANIE GG A4 t zz 0 Op lest lore ua 25 608 ou les 908 Sel uz
52. 01000000000100000000000001L 000 nl nl ten 59 00000000000000000000000000000000000000000001 00001 0000000200 00 LLLLEZIEOFI GG G M B 22 SE 2 IS 26 OO IEL IBL Z ma GLE ou go Har si mi OI 18687 286 Gr 0000000000000000000000000000000000000000000000001 0010000000001 001 200201022 EM 8 HB WE GE ee 69 OL OZ 4 zz SBE 806 GOB ZIEL 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000L 000 000 ete FH GE 9 OE A SC Ne N 0000000000000000000000000000000000000100000000000000000000000000L 000000 LE FL OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOCOOOOOOAOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOLOOOLLZZL Z799 amp 2 IMANE E mp a GE Id 00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000L OOF OOF 0 L2 L ZZ Al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
53. 3 Punkte Spritzer entfernen Kr mmung filttp spieg Kr mmung 0 0 4 0 3 TP Filterung und Spieg lung des Kanals Kr mmung filttp spieg Kr mmung 0 0 4 0 3 Anlagen Teil 2 29 TP Filterung und Spiegelung des Kanals Kr mmungskanal wurde zur ck und vor gespiegelt um Zeitversatz zu entfernen Kr mmung XYvon strecke abs Kr mmung XY Kanal vom Absolutwert der Kr mmung und der Strecke Kr mmung diff diff Kr mmung differenziere Kr mmungskanal Kr mmung tpl diff S trigger Stri abs kmpy Kr mmung diff 0 0000045 0 00000375 Schmitttrigger von Absolutwerten der Y Anteile vom Kanal Kr m mung diff Abh ngig vom Weg Kr mmung tpl diff 5 trigger _1 XYvon strecke Kr m mung tpl diff S trigger XY Datensatz von Kr mmung und Strecke Ubergangsb gen Kriimmung_ tpl diff S trigger 1 1 2 Kanalerstellung bergangsb gen kr mmung diff abs abs kr mmung diff Absolutwert Kr mmung diff RzuStre XYvon strecke Radius XY Datensatz Bogenradius in Abh nigkeit von der Strecke VkmhzuStre XYvon strecke vkmh gebunden XY_Datensatz Vkmh in Abh nigkeit von der Strecke Kr mmung _null AlleO Kr mmung tpl diff S trigger Alle Nulldurchg nge z hlen null xof f Kr mmung tpl diff S trigger xoffset filtern Kr mmung _null binde null Kr mmung_null xoffset an Kr mmung null binden Endzeit null lang Kr mmung tpl diff S trigger
54. 8 2 3 2 Zweiparametrische Klassierverfahren Rainflow Klassierung Als wichtigstes Verfahren hat sich heute die Bereichspaar Mittelwert bzw Rainflow Z hlung durchgesetzt Sie geh rt zu den zweiparametrischen Z hlverfahren aus deren Ergebnis Rainflow Matrix auch die f r die Praxis bedeutendsten einparametrische Er gebnisse wie Klassengrenzen berschreitungen level crossing Bereichspaare range pairs sowie die Ergebnisse der Spitzenz hlung peak counting eindeutig ableitbar sind Der Reihenfolgeeffekt und der Frequenzeinfluss werden jedoch wiederum nicht erfasst DRO3 Elementares Grundwissen 11 Lastfolge im Klassenraster Zahl der berg nge Z hlen der berg nge nach oben nach __ t berg nge Zo gi nach unten N Abbildung 7 Zweiparametrisches Klassierverfahren Zuordnung der Umkehrpunkte der Last Zeit Funktion zu Ausgangs und Zielklassen Z hlung der Ubergangshaufig keiten und Darstellung in einer Matrix DRO3 S 209 Dem Rain Flow Verfahren entwickelt von Matsuishi und Endo liegt folgende Modellvor stellung zugrunde DRO3 Das zu klassierende Signal ist so zu betrachten dass in einem Koordinatensystem die Zeitachse vertikal gerichtet ist Es wertet die Dehnungs Zeit Funktion in grafischer Analogie zum in Japan gel ufigen Regenwasserfluss von Pago dendach aus Dieser Vorgang erfasst die Hysteresenschleifen Abb 8 Dehnung 8 4 o D zZ 3 ES a
55. 8 2 in Kilonewton sondern in Pascal die Si Einheit der mechanischen Spannung angegeben Ein Pascal ist der Druck den eine Kraft von einem Newton auf eine Fl che von einem Quadratmeter aus bt Dieses Ergebnis wird erzielt ndem das aufgezeichnete Spannungsverh ltnis der DMS mit dem E Mo dul des untersuchten Bauteilmaterials multipliziert wird Als erstes galt es wieder die Startsequenz zu laden und alle Parameter so zu setzen dass die Auswertung gestartete werden kann Das erfolgte in diesem Fall mit der bogen radienabh ngigen Auswertung wie folgt e Zeile ist Startklasse und Mittelwert e Auswertung ber Amplitude und Mittelwert e offene Randklassen e Auswertung nach 4 Punkt Base Algorithmus e Residuum als ganzen Schwingspiel Z hlen e kleine Spannen werden ignoriert e Spannen werden Pr zise berechnet e Start und Endwert nicht als Extremwert z hlen e Bogenradienabhangige Rainflowauswertung ber der Zeit aktiv e Offset Entfernung aktiviert e keine TP Filterung des Wegkanals e Filterung nach Standardbogenradienklassen e keine Filterung des DMS Pendelst tz Kanals e keine separate Empfindlichkeit und Einheitenvergabe e Aufteilung zwischen den Extremwerten in 100 Klassen Im n chsten Schritt wurde die Startsequenz gestartet um die Berechnung durchlaufen zu lassen 23 ist ein Materialkennwert aus der Werkstofftechnik der den Zusammenhang zwischen Spannung und Deh nung bei der Verformung eines festen K
56. 87 amp h 87 10h 87 12h 87 14h 87 16h 87 18h 1 Datum h Abbildung 47 zeitrichtige Darstellung der gesamten Rohdaten DMS Pendelst tze A F_Pendelst tzkraft F_Pendelstutze Datei Bearbeiten Konfiguration Optionen Extras Datei Bearbeiten Konfiguration Optionen Extras GR QA fH SSeS Oik O SH QA fH Ses O rikr O kN kN 40 50 20 40 o 20 40 80 S 100 120 140 160 HU U H 58 500 58 502 21 20 8 7 11 16 02 8 7 11 19 18 Abbildung 48 Aufgel ste Darstellung Spritzer im Signal Um die beiden Spikes aus dem Signal zu entfernen wurde eine Funktion angewendet mit der der zu eliminierende Bereich anhand zwei frei beweglicher Cursoren auszuwahlen war und durch eine Verbindungsgerade ersetzt werden konnte Als Ergebnis lag jetzt ein bereinigter Datensatz ohne Spikes vor Als nachstes wurden die Daten zusammengebun den Das Binden der Daten w re zwar im Zusammenhang mit der Auswertesequenz au tomatisch geschehen wurde aber aus Gr nden des vereinfachten Handlings des gro en Datensatzes bei dieser Auswertung nicht angewendet Des Weiteren ist anzumerken 66 Auswertung Messsignale dass nach dem Binden der Daten der Bezug zur originalen Zeitbasis verloren geht da die Daten l ckenlos aneinandergef gt werden Dates Besrbeten Konfiguration Optionen Extras SU AA EB BSR Oan O bk a FPeredeistutze g F_Pendeist tze g_1 4 15 18 2 2 2 5 E 30 32 Abbil
57. Abh y Vorbereitung der DMS Kan le f r die RF Nur DMS Signale in der Radienklasse 3 werden dem Kanal tibergeben ende wenn lang Maske Rad Kl 2 wegAbh gt 0 Abfrage ob Kanal Maske Rad_Kl 2 wegAbh Daten enth lt Strecke Rad Kl 2 Maske Rad Kl_2 wegAbh Mitte streckemax Streckenberechnung der Radienklasse_2 seteinheit Strecke Bad El 2 km 1 Radienklasse 2 DMS gebunden y Maske Rad _Kl_2 wegAbh y Vorbereitung der DMS Kan le f r die RF Nur DMS Signale in der Radienklasse 2 werden dem Kanal bergeben 32 Anlagen Teil 2 ende wenn lang Maske Rad Kl 1 wegAbh gt 0 Abfrage ob Kanal Maske Rad Kl 1 wegAbh Daten enth lt Strecke Rad Kl 1 Maske Rad EI 1 wegAbh Mitte streckemax Streckenberechnung der Radienklasse 1 seteinheit Strecke Rad _Kl1_1 km 1 Radienklasse 1 DMS gebunden y Maske Rad Kl 1 wegAbh y Vorbereitung der DMS Kan le f r die RF Nur DMS Signale in der Radienklasse 1 werden dem Kanal bergeben ende Strecke Ubergangsb gen bergangsb gen Mitte streckemax Streckenberechnung der bergangsb gen seteinheit Strecke bergangsb gen km 1 SetEinheit Strecke Rad EI 1 km 1 SetEinheit Strecke Rad Kl 2 km 1 Einheit auf km setzen 3 Einheit auf km setzen SetEinheit Strecke Rad Kl km 1 Einheit auf km setzen SetEinheit Strecke Rad Kl 4 km 1 Einheit auf km setzen SetEinheit Strecke bergangsb
58. Abtastfrequenz berechnen wenn Erster Kanal Einheit Nm Einheitenabfrage Abtastfrequenz DMS tform freq erster Kanal a 10 Hz Zahlenwertdarstellungsform und Einheit erstellen ende Bedingung Ende wenn Erster Kanal Einheit pm m Einheitenabfrage Abtastfrequenz DMS tform freq_ erster Kanal a 10 Hz Zahlenwertdarstellungsform und Einheit erstellen ende Bedingung Ende wenn Erster Kanal Einheit MPa Einheitenabfrage Abtastfrequenz DMS tform freq_ erster Kanal a 10 Hz Zahlenwertdarstellungsform und Einheit erstellen ende Bedingung Ende wenn Erster Kanal Einheit m s Einheitenabfrage Abtastfrequenz Beschl tform freq_ erster Kanal a 10 Hz Zahlenwertdarstellungsform und Einheit erstellen 40 Anlagen Teil 2 ende Bedingung Ende AGRIC SE P eelere BEER KAR EK BRERA KKK BKK EK EK BERRA RRR KE BRB KARR ERR RR RR BERR BRR KEK BEER BR Automatische Offsetentfernung PRR RK KKKKKKKK RK KK KKKKKKKK KK KK kk KKKKKKKKKKKKK KKK KK KKK KKKK KKK KKK KKK KK wenn Auto Offset entfernung 1 Abfrage ob Auto Offset entfernung in der Startsequenz aktiviert wur de i 1 Zahnlervariable erstellen o lang aq Datensatzlange ermitteln solange i lt o Schleif inleiten um gesammten Datensatz abzuar beiten x Wert lt Kanalname_aq gt 1i Wertabfrage z Wert lt Namensmuster vkmh gt i Wertabfrage wenn x gt
59. Count UnitRes n n _UnitRow Einheit K_ Option _NumberClasses Klassen Klassenbreite Namensmuster RF_Name Schritt vargetinit Para Ueber kanal feed _Min_DMS Max DMS Schritt_DMS Min Besch Max Besch Schritt _Beschl _Axis _ Type Anzahl Kanal _TypeOfUnit TxNameBPZ Kanalentferner Filterfrequenz Kanalname_ DMS Kanalname Besch Kanalname Besch Kanalname Weg _aq Offset _vkmh Radienklasse 1 Radienklasse 2 Radienklasse 3 Radienklasse 4 Anlagen Teil 2 en Radienklasse 1 bis 4 en s Spritzer entfernen en s Wert median en s HP Filter Freg en s HP Filter Charakteristik en s HP Filter Ordnung en s TP Filter Freg en s TP Filter Charakteristik en s TP Filter Ordnung en _BP Filter Freq unten en _BP Filter Freq oben en BP Filter Charakteristik en BP Filter Ordnung en MS Spritzer entfernen en MS Wert median MS HP Filter Freq MS HP Filter Charakteristik MS HP Filter Ordnung MS TP Filter Freq MS TP Filter Charakteristik MS TP Filter Ordnung DD U U U U U U OU UI Dm un um u en MS BP Filter Freq unten en MS BP Filter Freq oben en MS BP Filter Charakteristik en MS BP Filter Ordnung en a Spritzer entfernen en a Wert median en a HP Filter Freq en a HP Filter Charakteristik a HP Fil Liter Ordnung lter Freq lter Charakteristik Lter Ordnung ter Freq
60. E er E F Botschaft 7e5H BOTSCHAFT 2021 E j M Knoten Stecker CA fi Name DI EN A Kommentar J mi Baudrate Format Standard Vers 2 04 7 N Anschlu I Terminator im Ger t 2 ol IT Experteneinstelllimgerterdfig f r stark belasteten oder gest rten Bus Liste mit Knoten Botschaften und Kan len Abbildung 27 CAN Grundeinstellungen Namen bertragungsrate Anschlu art Des Weiteren wurden mit der Einstellungsdatei den Einzelnen Kan len die ID s zugewie sen Zu diesen geh rten die Zuweisung f r 1D2020 ID2021 ID2022 ID2023 e Uhrzeit e Pangengrad e Geschwin A nn e Datum e Breitengrad digkeit e atelieten e Richtung zahl e G ltigkeit Die Taktzeit f r die einzelnen Kan le bel uft sich hierbei auf 100ms sprich 10Hz pro Ka nal und einer Datengr e von 8 Byte Datenakquisition 37 A CAN Bus Assistent iol x Datei Bearbeiten Einf gen Extra Gell e Seale a al a Ger t busDAQ_X_130287 7 Definitionen G ltigkeit Fehlerbehandlung Synchronisation BOTSCHAFT_2022 amp Kanal Geschwindigkeit amp Kanal Richtung SN B E Botschaft 7e H BOTSCHAFT_2023 JK Kanal H he S r Botschaft S Name BOTSCHAFT_2022 wA aj Kommentar fe Identifier ID Datenbytes 0 8 Takt Sender Bezeichnung Sensor Botschafts Protokoll Automatisch Abbildung 28 Kanaleinstellungen Datengr e Kanaltaktung ID Der wichtigste GPS Kanal war all
61. Einblick auf die verwendetet Auswertesoftware gew hrt der Programmablaufplan vorgestellt und alle f r die Entste hung notwendigen Schritte der Auswertesequenz explizit vorgestellt Als letzten Schritt dieser Arbeit wurde die Auswertung aller Messsignale anhand der ent wickelten Auswertesequenz vorgestellt Dazu mussten die Messsignale im Vorfeld auf unplausible Vorkommnisse im Signal untersucht werden und die Sequenz angewendet werden Daraufhin wurden die Ergebnisse anhand der verschiedenen Darstellungsm g lichkeiten pr sentiert und die Daten bergabe an die Berechnungsabteilung erl utert 9 2 Ausblick Die Ergebnisse der Rainflowauswertung sind eine gute Datenbasis f r die Berechnungs ingenieure Es erm glicht ihnen die Daten f r die weitere Auswertung und Weiterverarbei tung in ein Programm zur Berechnung der W hlerkurve zu berf hren Mit der W hlerkur ve wird die Schwingfestigkeit genauer die Zeitfestigkeit und Dauerfestigkeit von Bauteilen ermittelt Es erm glicht den Berechnungsingenieuren die Lebensdauer zu bestimmen Mittelfristig w re es denkbar die Rainflow Auswertesequenz so zu erweitern dass die Wohlerkurve mit in die Auswertesequenz implementiert wird Dies hatte den Vorteil dass die gesamte Lebensdauerbestimmung mit ein und derselben Software realisiert werden k nnte Dies w rde ein Einlesen der Daten in eine weitere Software er brigen und die damit verbundenen m glichen Einlese und bergabefehler ver
62. HEN SRSSRSSBBPESRSRSASRBSABSSRISSRBS Sa ei EN RegeSBaseRsessteesses8 SSSBENseS8aeuasen RS S mewaRBeSZsBRaRB 2235885 SSasae28 BSSSSSRSESSRSSSVLR aera sRSaAseconsraan EE BSSSSSSESRSRSR SSR S885 RERSRSSSSSPARLRSRIEa Baeessaaa8 ANA e t t e an n y o eo Dt mere a DEE EE EEEEE EEEE EEEIEE EEEE EEEE at 333 EN ReotSeoSeaBVRRssstgsze EFFE KEENT SAINNESSESZSRISSRSERAZRALS EEGEN ba D ER 2PRaaz35gzZ33 3333852 B2BSISSBR8SseneeeR Lenn oe SSRRSSEITPSSERSPSSISSRBS BESBSRR8SR4 gt SSESRSR eo Braun a2 a enee e nen E SSEBSESSSARESSRERSPESSS SSRSSSRRSRSSSE8S88 sg 3832353 vo a aliggenesS EE CES TEE ENEE EE EES EE BRESFSFZRSSSISSSSSVaAVVVsinsasBowe D Y ean me s55 3 8 Pest E aaRe ERBE z EES sosoooosooonn He No SE H d a SS SE SS SG E ZSSS EE ECKER E EE EE Si 2esaSBBSs41R4983eS3 BRB EEN Kieeeeeeeeeernegrebat St bs es ZS 338 EE EE ENEE EE Ros RES ASRBRBBRBeRBaR BSz B8exeeesen ecococsc oc oc ol too ama RP SRSSASBSBSERERSSE SS SS osezs EE EE EE EEEEEEKEEE SSS3248 Seo PSESSerersaonei soe onc Ls 22g D alalle on Be lee Leg SS zs z BNG a ssesossos0_ o o_n sunBzsm B zAs83383 BRS BRBA e888edne2 2 ei econo icce yaanze 2893533 358 FELAN ooooooooooooo _w R5nN35558 23535 S Ss RASaARSRSemwinoeeitoiciccsccoS RRE g 3388 sgg m 8 ee e ee e e e e e e e e en a pm S ES DR E SS ABAIESESE 383 z SD oeren era sa e soft e e e e el EE EE BRE N3888 Janoonsoe oo_ o sooooo ame vs e a azg nun ssosossosos0os000ouann Han EB 2585 z 385 B8NRanan n _ __woooo s0o
63. Monne Retna Nnt gt fis ClsOffRainflay rm A an wi Ausgabe E m Bereit UF Num s Rzo fz 1 Abbildung 45 Aufgezeichnete GPS Daten Auswertung Messsignale 63 Zur Aufbereitung der Daten f r Google Earth sind lediglich die Longitude sowie die Latitu de von Bedeutung Dies ist der L ngen und Breitengrad die zur Konvertierung ben tigt wurden Da s mtliche Daten w hrend der Versuchsfahrten mit einer Abtastrate von 1ms abgetastet wurden dies aber viel zu hoch f r die Konvertierung der Daten in ein anderes Format ist mussten diese nachtr glich abgetastet werden Dies erfolgte mit einer Nach abtastung von 1000 Punkten Somit ergab sich ein Konvertierungsf higer Datensatz der mit einer Abtastung von 1s gleichzusetzten war Die Umsetzung der Konvertierung erfolg te mit einer fertigen Sequenz der Firma IMC Die Sequenz erm glichte es die IMC typi schen Daten in das KML Datenformat von Google Earth zu konvertieren KML ist eine Auszeichnungssprache als Erweiterung zu XML Sie wurde zur Beschreibung von Geoda ten f r die Client Komponenten der Programme Google Earth und Google Maps entwi ckelt KML befolgt die XML Syntax KML Dokumente k nnen Geodaten sowohl in Vektor wie auch in Rasterform beinhalten Vektorobjekte wie Punkte Linien lineare Ringe Poly gone oder COLLADA Modelle werden als Placemark Elemente und Luft und Satelliten bilder als Ground Overlay Element
64. P lan g Hilfsvariablen Filter entfernen Box y Sequenz DMS Temp Kompensatio nAB Sequenz BP Filter y Spritzer entfernen Sequenz Spritzer entfernen Sequenz TP Filter Sequenz HP Filter Sequenz BP Filter Sequenz Abtast Frequenz Anlagen Teil 1 13 Sequenz Spritzer entfernen y Sequenz DMS Temp kompensation Sequenz TP Filter Sequenz HP Filter Sequenz BP Filter Sequenz Abtast Frequenz 14 Anlagen Teil 1 Sequenz RF Init PF Init Radienklassen Sequenz RF Neu Sequenz BPZ Sequenz RF Get Hilfsvariablen Sequenz entfernen EN P lt Ende N d Kanalliste abarbeiten Sequenz RF Neu v Sequenz BPZ Sequenz RF Feed Sequenz RF Get Sequenz BPZ Sequenz RF Get Anlagen Teil 1 15 Anlagen Teil 2 Der vorliegende Quellcode zeigt die in Kapitel 7 entwickelte Auswertesoftware RAER EERE EERE RER KE REE RE RA RER RE ORT PRR BRIN EER nn REE
65. R RR prea gt Raintlow Klassierung Startsequenz lt ERKKKERK EKER ERERKRRKERERRER REE ER ERR ERE e e 2 2 2 2 2 2 2 2 2 222 2 2 2 23 Christian B hnke RP9 Pr fstelle Alstom Salzgitter 17 03 2012 Letzte nderung xx xx 2012 a a ee 2 En na ERR e EAR AR RAK RRR KICK Bitte beachten dass wahrende der Auswertung der Arbeitsspeicher sehr hoch ausgelastet sein kann Bei Problemen die Klassierung in mehreren Schritten mit weniger Streckenabschnitten abarbeiten SEEKER EAR EKER ee Ee EAR EIER ERE EA KRACK RERK KARE EEK KKK Bitte folgende Infos angeben Projekt 7Datum Benutzer SVN Revision SERIEN AS IAS AA I TL DSS TARAS AS ARS DO NSN ERS ERENTO EE EE EE RARER LAAR AAA ER RARER ICR REL ERR AR ER LK RRR SRR RRR E Paramter Allgemein Extrapolation 0 1 gt AN 0 gt AUS Lebensdauer 0 Jahre Kilometer pro Jahr 0 km Gesamtstrecke manuell 0 km 0 gt Off sonst manuelle Eingabe falls kein vkmh vorhanden Axis 1 70 row is dest class or Amplitude 1 row is start class or mean Type 1 70 start and destination class 1 ampli tude and mean Tip Siehe RF Get gt Ver fahren und setzoff Min _Border 1 Randklasse 0 closed 1 open _CalcOptions 0 70 base algorithm 1 Chlormann Seeger correction _Residuum 1 70 kein Schwingspiel 0 5 halbes SS 1 als Ganzes SS _IgnoreSmallSpans 1 zl kleine Spannen ignorieren 0 z hlen _Precise 1 zl
66. _ _ gt gt 00 0 E on Ap op P A Si S B ot r ZG Soo 3 e en e E E E E E E gt pPaauss BRSn 3 BRaeenoenns oooo_o gt gt ooo oe ee SBS EHS E Senv onnwon e e e e e e en gt onone ba E as Ss Bawneic noo gt E gt oN FN OM ve a SS ENEE en o o gt gt gt POU br r EX E mONO v ra gt gt D enn eg waa DEEN EE e e e e e em In QHOOOHHAOKAADHOHAAHAHAAHOHAAHOHHAAHAHOHHAHHHHAAHHHHAHHHHHHHHAHHHHHOHHHHHHHHHHHHHHHOH OHHH HHH HOD DUDA ANNA SAAD AAAI VVVVIV VIVIVIVIVIVIVIVIVIVVIVIVIVIVIVIVIVIVEW ZA XMAN LSY D d o N W TE S a vi 86 8 8 819 8 OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOQOOOOOOOOOOOOLOOOOOLOOOOOOLLLOLOLLLZZIZ S 9 8 Oe 6 B OF OF 2 tr A GL GEL OB GZE SBF OEL Bl IWOZ ert wm om 9846 oi 0 OC 000000000000000000000000000000000010000000000000000001 200001 OLE 2b 2e202722F E0 6 AA 6 82 H 919 000000000000000000000000000000000000000000000000001 01020001 OLE LOZ SZLGHFLIG GA M H S Z pt ZG 2G Z0 mm GH IGE 69G 828 CE GEZ LEE vm GBB SIZ FEL 10691 mn HC 00000000000000000000000000000000000000000000000L 01010000001 L 00002 ll L ZH I3SE 99 OG Iz IE Cr Lb G9 201 SH 002 062 Hh 099 COG wi GLEZ Mae AUSG opt Um lz 96622 sze 0 EC 00000000000000000000000000000000000001000001 00000001 00000010 OL 0L OL 222020 20 A S EZ Le OF 6G 78 W 0000000000000000000000001000000000000001 0000001 0100000000000001 00 01 H2 259 GA M M AZIE HE GE 29 EL ZA 862 om 209 806 mu 977Z CISL 629 IGEN ei 02967 BOZZb 27189 0 TG 000000000000000000000000000000001
67. abh ngig vom Weg Maske Rad K1 1 wegAbh Mitte Mitte Maske Rad Kl 1 wegAbh y Mittelwertbildung von Maske und Y Spur von wegAbh Maske Rad Kl_2 wegAbh Mitte Mitte Maske Rad Kl_2 wegAbh y Mittelwertbildung von Maske und Y Spur von wegAbh Maske Rad _Kl_3 wegAbh y Maske Rad Kl_3 wegAbh Mitte Mitte _ nd Y Spur von wegAbh Mittelwertbildung von Maske u Maske Rad Kl 4 wegAbh Mitte Mitte Maske Rad Kl_4 wegAbh y Mittelwertbildung von Maske und Y Spur von wegAbh bergangsb gen Mitte Mitte bergangsb gen y Mittelwertbildung von Maske und Y Spur DMS _ gebunden xyvon strecke DMS gebunden XY Datensatz von strecke und DMS gebunden wenn lang Maske Rad Kl 4 wegAbh gt 0 Abfrage ob Kanal Maske Rad Kl 4 wegAbh Daten enth lt Strecke Rad Kl_4 Maske Rad Kl_4 wegAbh Mitte streckemax Streckenberechnung der Radienklasse 4 seteinheit Strecke Rad Kl 4 km 1 Radienklasse 4 DMS gebunden y Maske Rad Kl A wegAbh y Vorbereitung der DMS Kan le f r die RF Nur DMS Signale in der Radienklasse 4 werden dem Kanal bergeben ende wenn lang Maske Rad Kl_3 wegAbh gt 0 Abfrage ob Kanal Maske Rad Kl 3 wegAbh Daten enth lt Strecke Rad Kl 3 Maske Rad Kl_3 wegAbh Mitte streckemax Streckenberechnung der Radienklasse 3 seteinheit Strecke Bad KI 3 km 1 Radienklasse 3 DMS gebunden y Maske Rad El 3 weg
68. adienklassen 0 EBERLE Anzahl vargetinit2 Kanalname DMS 2 Kanalliste DMS erstel len i 1 Zahlervariable solange i lt Anzahl Schleifeneinleitung zur automatischen Abarbei Anlagen Teil 2 19 tung aller Messungen ei nes DMS Kanals Kanal vargetname i aktuellen Kanalname einlesen check 0 Variable zur berpr fung ob alle nachfolgenden Sequnzen abgearbeitet wurden sequenz Empfindlichkeit und Einheit Vergab Sequenzaufruf check check 1 Z hler erh hen sequenz Spritzer entf Sequenzaufruf check check l Z hler erh hen sequenz TP Filter Sequenzaufruf check check l Z hler erh hen sequenz HP Filter Sequenzaufruf check check 1l Z hler erh hen sequenz BP Filter Sequenzaufruf check check l Z hler erh hen a i itl Zahler inkrementieren zur automatischen Abarbeitung aller Messungen eines DMS Kanals ende Schleifenende check _DMS check Variablennamen ndern von check gt check DMS wenn check DMS 5 Uberpriifung ob Sequenzabarbeitungen n i O oder i 0O sequenz Abtast Freg Sequenzaufruf boxnachricht gt Herzlichen Gl ckwunsch lt Alle DMS Kanal Sequenzen wurden abgearbeitet 1 lt wenn i 0 sonst boxnachricht Verdammte SCHEI WARNUNG Bei der Abarbeitung der DMS Kanal Sequenzen is ein Problem aufgetre ten Bitte Messkan le neu einladen und oder 4771 anrufen 1 lt w
69. ahrten w hrend des Rangier betriebes auf dem Firmengel nde am kleinsten ist und somit ein Abrei en der Kabel ver mieden wird F r die Kabelf hrung in den Innenraum des Fahrzeugs entschied man sich f r den Weg durch die seitlichen Klappfenster Dieser Weg erschien sinnvoll da das Klappfenster sich in unmittelbarer N he des instrumentierten Triebdrehgestells befand und dies der k rzeste Weg der Kabelf hrung gewesen ist Eine weitere M glichkeit w re der Weg durch die Fahrgastt ren gewesen Es wurde sich aber dagegen entschieden da dies immer ein Problem mit dem ordnungsgem en schlie en der T r darstellt Im Innen raum des Fahrzeugs wurde f r den Aufbau der Messsysteme der Bereich in der ersten Klasse gew hlt da hier gen gend Platz vorhanden war Die Messsysteme wurden unter den Sitzen platziert und in einer geeigneten Weise gegen verrutschen w hrend der Fahrt gesichert Die Verlegung der Sensorenkabel im Fahrgastinnenraum musste so gew hlt werden dass es in keiner Art und Weise zu Stolperfallen kommen kann Aus diesem Grund wurden die Kabel auch hier mit dem Spezialklebeband am Boden und Haltestan gen befestigt 40 Datenakquisition Abbildung 30 Installation GPS Mouse Abb 30 zeigt die installierte GPS Mouse am Dach unter Verwendung des Spezialklebe bandes Abbildung 31 Kabelf hrung am Fahrzeug Abb 31 zeigt die Kabelf hrung und den bergang vom Drehgestell zum Wagenkasten am Fahrzeug Nachdem das
70. artsequenz gemacht Man ent schied sich daf r alle wichtigen Parameter die zur Klassierung der Messsignale beitra gen in Form eines Vorlageblattes Startsequenz auszuf hren Dieses Vorlageblatt Startsequenz sollte nach dem ffnen von Famos einmalig geladen und alle erforderli che Parameter unter Verwendung einer Bedienungsanleitung dort eingetragen werden Zur weiteren Hilfe galt es jeden Parameter ausf hrlich zu kommentieren Dies sollte den Umgang mit der Sequenz vereinfachen da eine t gliche Verwendung nicht in Aussicht stand und man m glicherweise nach mehreren Monaten den berblick verlieren k nnte Nach Ausf hren des Vorlageblattes Startsequenz sollte die Abarbeitung der Daten f r den Bediener unauff llig im Hintergrund ablaufen Aus diesem Grund entschied man sich die weitere Abarbeitung in verschiedene Untersequenzen aufzuteilen Zur besseren ber sicht w hrend der Programmierung teilte man die Untersequenzen in Funktionen ein Somit erhielt jede einzelne Funktion eine separate Untersequenz Dies sollte auch die sp tere Validierung der Software vereinfachen Zum Zweck der Validierung musste ein Testdatensatz erzeugt werden der es erm glichte die Sequenz in ihrer Entstehung im mer wieder mit dem Testdatensatz zu berpr fen Nach einigen berlegungen kam man darauf einen Datensatz aus einer alten Messung zu nehmen in dem alle wichtigen Pa rameter bekannt waren Abschlie end galt es sich Gedanken ber
71. atei Bearbeiten Konfiguration Optionen Extras SU BA be BSB Oik O kB Kr mmung_tp_diff Kr mmung_tp_diff_S_trigger 10 3 em 20 Schmitt Trigger bergangsb gen Funktion Abbildung 40 Ausgeschnittene bergangsb gen mit Schmitt Trigger Funktion Testdatensatz 54 Entwicklung Auswertesequenz in Famos Da es vorkommen kann dass Daten im Vorfeld geschnitten werden um ungew nschte Teilabschnitte zu eliminieren musste im n chsten Schritt eine Zeitwertkorrektur eingef gt werden da sonst der X Anteil sprich Zeitwert nicht mehr exakt passen w rde Dazu wur de ein Kanal erzeugt der alle Nulldurchg nge der Schmitt Trigger Funktion beinhaltete Als n chstes wurde von diesem Kanal der X Offset ermittelt und beides zusammenge bunden Anschlie end musste der korrekte Endzeitpunkt erstellt werden Dazu wurde die L nge des Schmitt Trigger Kanals erfasst und ein praktisch ermittelter Wert abgezo gen der mit der Abtastzeit multipliziert wird Im Anschluss wurde dieser Wert zum X Off set addiert Dies war nun der korrekte Endzeitpunkt Nun wurde der errechnete Endzeit punkt mit dem Kanal der Nulldurchg nge der Schmitt Trigger Funktion gebunden Das Ergebnis war ein bereinigter X Offset Im n chsten Schritt wurden die Kan le der 4 Bo genradienklassen erzeugt und eine weiteren f r die bergangsb gen Diese werden im Anschluss mit den DMS Kan len multipliziert Als Ergebnis
72. beit wird die Ergebnispr sen tation der Auswertung von den vier Bogenradienklassen anhand des Testdatensatzes der f r die Entwicklung der Auswertesoftware verwendet wurde vorgestellt 8 1 Auswertung GPS Signale Als ersten Punkt der Auswertung mussten die aufgezeichneten GPS Signale f r die Darstellung mit Google Earth aufbereitet werden Das Canser GPS zeichnet dazu 5 GPS Kan le auf Die H he die Latitude die Longitude die Geschwindigkeit in Knoten und die Anzahl der gefundenen Satelliten E FAMOS lol x Datei Variable Sequenz Extra Projekt Fenster EEO Variablen O Dateien eD hoehe Eingabe STARTSEQUENZ AF KLASSIERUNG Se Radienklassen Se G O atitude zZ Hih longitude LK d B Br By HL satellites i I DEJE JE JEJE JEJE JE JEJE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE E JE JE JE JE JE JE JE A Sequenz DirConvert ToKML Sequenz klappert alle Unterverzeichnisse ab und konvertiert die GPS longitude und latitude Dateien in Google Earth KML Dateien GPS Daten ACHTUNG Sequenz laeuft erst ab FAMOS 4 0 Dialoge Klassierkit Ely Rainflow fi ClsOFFRainflov fi ClsOffRainfloy Autor RM SU MFU imc Mess Systeme GmbH Erstellt am 22 07 2008 Sequenz DirBindeEvent4 Voraussetzung Einzelschuesse 1 Kanal pro Datei z f ClsOffRainflov ACHTING in RAMOS A N mucc im
73. d Hilfsmittel angefertigt habe Stellen die w rtlich oder sinngem aus Quellen entnommen wurden sind als solche kenntlich gemacht Diese Arbeit wurde in gleicher oder hnlicher Form noch keiner anderen Pr fungsbeh rde vorgelegt Salzgitter den 30 04 2012 Christian B hnke Selbstst ndigkeitserkl rung
74. den auch hier die Rainflowberechnungen der Bogenradien ausgegeben Dies erfolgt in der Ergebnisliste als RF_Radienklassen_1 bis RF_Radienklassen_4 Anhand dieser lassen sich auch hier wieder die drei Darstel Iungsm glichkeiten 2D Standardansicht 3D Amplituden Mittelwert und Korrelationsmatrix darstellen Die jeweiligen bersichten sind analog zu den in Kapitel 8 2 explizit vorgestell ten Darstellungsm glichkeiten zu verstehen Datei Bearbeiten Konfiguration Optionen Extras Eu AA te H amp Sa Q Zu kr e lb 2 RF_Radienklasse_1 RF_Radienklasse_2 RF_Radienklasse_3 RF_Radienklasse_4 K 1 02 05 c 20 z 100 502 c 1002 40 30 20 10 0 10 20 30 40 50 Mean Pa Radienklasse_1 Abbildung 60 Bogenradienklassen Rainflow 2D Standardansicht Auswertung Messsignale 75 E voten Optinen os ve EDS Quo BIT Date Kerfiguration Optionen Etras Seb am DEM Qaa Obi Abbildung 63 Rainflow 3D Amplituden Mittelwert Darstellung Radienklasse 3 SE Datei Gembeton Fegecen Opinan Estras A ee ee ee Abbildung 64 Rainflow 3D Amplituden Mittelwert Darstellung Radienklasse 4 76 Auswertung Messsignale 9 Zusammenfassung und Ausblick Das Kapitel 9 soll noch einmal die Ergebnisse der einzelnen Kapitel zusammenfassen und zus tzlich ein Ausblick auf m gliche Weiterentwicklungen gegeben 9 1 Zusammenfassung In der vorliegenden Arbeit wurde die experimentelle
75. den konnte Nun mussten die vier Bogenradienklassen erstellt werden Dies er folgte unter derselben Vorgehensweise wie es bei der Berechnung ber der Zeit gesche hen ist Aus diesem Grund mussten alle vier erzeugten Bogenradienkan le als XY Dia gramm mit der Strecke erzeugt werden Als letztes erfolgte die Streckenberechnung der einzelnen Bogenradien Dies wurde wie bei der Berechnung ber der Zeit realisiert Nun waren alle Bogenradien unter Ber cksichtigung der Auswahlkriterien in der Startse quenz erzeugt und konnten an die Rainflow Berechnungssequenz bergeben werden Entwicklung Auswertesequenz in Famos 57 7 2 7 Sequenz HE Int Bei der Sequenz zur Initialisierung der Rainflowparameter musste einleitend wieder fest gestellt werden ob die Auswahl Rainflow der Bogenradien oder die normale Rainflow Auswertung erfolgen sollte Dazu wurde auch hier eine Abfrageschleife eingeleitet die dies feststellte Sollte die normale Auswertung ohne Bogenradien ausgew hlt sein muss te zun chst festgestellt werden wie viele Kan le geladen wurden Als n chsten Schritt wurde ermittelt wie viele Messungen pro Kanal eingeladen wurden Das hatte den Hin tergrund dass bei dieser Art der Auswertung die Daten vorher nicht gebunden wurden Als n chstes erfolgte der Sprung in die Untersequenz zur Berechnung der Rainflowmatrix der Bereichspaarz hlung und der Extrapolation wenn dies in der Startsequenz ausge w hlt wurde Auf die jeweilige Un
76. der Frequenzeinfluss werden jedoch nicht erfasst Lastfolge im Klassenraster Zahl der berg nge Z hlen der berg nge nach oben nach el berg nge E nach unten Abbildung 1 Zweiparametrisches Klassierverfahren Zuordnung der Umkehrpunkte der Last Zeit Funktion zu Ausgangs und Zielklassen Zahlung der Ubergangshaufigkeiten und Darstellung in einer Matrix Dem Rain Flow Verfahren entwickelt von Matsuishi und Endo und unabhangig von de Jonge liegt folgende Modellvorstellung zugrunde Das zu klassierende Signal ist so zu Anlagen Teil 1 1 betrachten dass in einem Koordinatensystem die Zeitachse vertikal gerichtet ist Es wer tet die Dehnungs Zeit Funktion in grafischer Analogie zum in Japan gelaufigen Regen wasserfluss von Pagodendach aus Dieser Vorgang erfasst die Hysteresenschleifen s Abb 2 Dehnung gt Bike 15 6 7 Hystereseschleifen 89 H i offen ka geschlossen Abbildung 2 Zweiparametriges Klassierverfahren Rainflow Z hlung Beziehung zwischen Dehnungs Zeit Funktion zyklischem Werkstoffverhalten und gez hlten Hys tereseschleifen Die Schwingbreiten zwischen den Extremwerten des Signals die die gleiche Richtung aufweisen werden als eine aufeinanderfolge von D chern angesehen Von der Innenseite jedes Extremwerts soll nacheinander Regen flie en Dieser Regenablauf bestimmt die Z hlvorschrift Es gelten folgende Regeln e Auf der Innens
77. die Durchf hrung dieser Versuche m ssen festigkeitsrelevante Messdaten im Fahrbe trieb aufgenommen werden Als Messgr en werden haupts chlich Spannungen punktu ell durch Dehnungsmessstreifen gemessen aber auch auswertungstechnisch relevante Signale Auch durch den immer gr er werdenden Druck neuer Normungen sowie die Nachweis pflicht der Betriebsfestigkeit f r die jeweiligen Streckennetze der Betreiber und das Be streben nach Innovation und Fortschritt gegen ber Mitbewerbern werden bei mehrw chi gen Messkampanien ein H chstma an Fahrzeug Streckendaten aufgezeichnet Das ein zelne Auswerten dieser aufgezeichneten Streckendaten ist daher mit sehr viel Zeit und damit auch einem Maximum an Kosten verbunden Des Weiteren ist die Datenauswer tung wie sie bislang erfolgte sehr fehleranf llig All diese Nachteile machen es zwingend erforderlich ein geeignetes Verfahren zu entwickeln welches diesen Vorgang automati siert Einleitung 1 1 2 Zielsetzung Die vorliegende Arbeit befasst sich im Rahmen der Aufgabenstellung mit der versuchs technischen Umsetzung einer Lebensdaueruntersuchung und der Entwicklung einer voll automatischen Auswertesoftware nach dem bekannten Rainflowklassierverfahren f r die Lebensdaueruntersuchung an Schienenfahrzeug Komponenten Dazu werden techni sche Grundlagen zum Thema vorgestellt und ein berblick ber das verwendete Equipment sowie die Auswertesoftware gew hrt Das Hauptziel dies
78. dlichkeit berechnen seteinheit lt Kanal gt Einheit Vergabe 1 Einheit vergeben ende Bedingung Beenden wenn Kanal Empfindlichkeit gt 0 and Einheit Vergabe m s Abfrage nach Parametern aus Startsequenz lt Kanal gt lt Kanal gt Kanal Empfindlichkeit Kanal empfindlichkeit berechnen seteinheit lt Kanal gt Einheit Vergabe 1 Einheit vergeben ende Bedingung Beenden Spritzer entf SKKKEKNK r Eingang lt Kanal gt Wert_median Ausgang lt Kanal gt pRAKRK wenn DMS Spritzer entfernen 1 lt Kanal gt median lt Kanal gt DMS Wert median Mit dem Medianfilter Nicht linearer Filter werden kurze Spritzer im Signal entfernt 42 Anlagen Teil 2 Ende PARK RH PRRRKRKERKKREK KEKE ere ere KER ERE KEKE KEK RRR ERE BRE RAKE KR RRR KKK RRR KEK KERR Hier werden alle Hilfsvariablen entfernt nicht korrekt entfernt wurde nach Abbruch wenn offste E KEREKERE EERE EREEREER EREEREER EEEE RRR BRA e RAK BKK BRR KERR KR KK EKA KR RR ER 0 HD ct Box Radienklasse 4 min Auto Offset Entfernung Box Gesamtstrecke Kilometer pro Jahr Gh Ch Or SGP Gh deh eh Grider Gh EE deh Grier EE igre veh oer er ti ET AE ae ET Gr Gr EE E EE er Ge EIER GF Gr Gr EIER IEF Gr eh der Gr IE EE ER AE F n Eh Fh h Eh h Ep Fh Ay Em Te Fin ey Fh Ein Fh En F n Fb Ta F n h Fh Eh Eh JE a En eh Fin F n Fin Fh th h Fb i Fh Ph F n Ph ah En
79. dtechnik zugeschnitten Mit FAMOS k nnen gro e Datens tze schnell und effizient bearbeiten und beliebige Berechnungsabl ufe in mathematischer Schreibweise erzeugt werden Es werden M glichkeiten geboten Datens tze in grafi scher sowie tabellarischer Form zum Ausdruck zu bringen Famos bearbeitet nur Messda ten die auch aus den IMC Berlin Ger ten stammen Famos wurde ausschlie lich f r die Offlineauswertung von Messdaten konzipiert Da die Befehle f r die Rainflowauswer tung leider nicht zum Standardpacket dazu geh rten musste dieses Kit separat gekauft und installiert werden Das Applikationsfenster von Famos teil sich in die vier Hauptberei che e Datens tze e Mathematische Befehle e Eingabefenster e Ausgabefenster auf Wobei die Programmierung lediglich im Eingabefenster stattfindet 42 Entwicklung Auswertesequenz in Famos E FAMOS of x Datei variable Sequenz Extra Projekt Fenster ET EEEN Variablen O Dateien ao Eingabe STARTSEQUENZ FF KLASS O Datens tze ber der Zeit Vo H Sp Projekt Eingabefenster Datum Benutzer v Mathematische E SE _ P Ausgabefenster fis ClsOffRainfl sl gt Bereit Abbildung 32 Famos Auswertesoftware 7 2 Entstehung Auswertesequenz Dieser Punkt befasst sich mit der Generierung der Sequenzen und deren Arbeitsweise Als erstes wurde sich Gedanke ber den Ablauf der St
80. dung 49 gebundener Datensatz Tag 1 und Tag 2 Des Weiteren war zu Beginn der Fahrversuche ein starkes Rauschen auf dem Geschwin digkeitskanal zu erkennen welches sich schnell auf ein Problem mit der Fahrzeugmasse durch unterschiedliche Potentiale zur ckf hren lie Daher kam die Idee das Geschwin digkeitssignal ber einen Trennverst rker anzuschlie en Der vorgestellte galvanische Trennverst rker dient dem potentialgetrennten Austausch analoger Messsignale Nach dem der Trennverst rker eingebaut wurde zeichnete sich sofort ein deutlich besseres Geschwindigkeitssignal ab Datei Bearbeten Konfiguration Optionen Extras sA BA SSB Qam o ba Verbessertes Geschwin digkeitssignal durch Trennverst rker Spikes durch Umbau im Geschwindigkeitssignal Abbildung 50 Rohdaten Geschwindigkeit Auswertung Messsignale 67 Die Spikes die sich umbaubedingt nun im Signal abzeichnen mussten entfernt werden Zur Anwendung kam hier die gleiche Methode wie sie auch schon bei dem DMS Pendelst tzkanal verwendet wurde Auch in diesem Fall wurden die Daten aus dem Grund des besseren Handlings zu einem Datensatz in Tag 1 und Tag 2 zusammenge bunden und im Anschluss an die Rainflowauswertung als kompletten Datensatz Uberge ben et dl wl Il i Abbildung 51 Bereinigtes und gebundenes Geschwindigkeitssignal Tag1 und Tag 2
81. e modelliert Neben der Geometrie k nnen Placemark Elemente Name Beschreibung vordefinierten Stil Betrachtungswinkel und h he einen Zeitstempel aber auch beliebige untypisierte oder typisierte Daten z B aus einem Geoin formationssystem umfassen Dasselbe gilt auch f r ein Ground Overlay Element wobei anstelle der Geometrie ein Koordinatenausschnitt zur Georeferenzierung der Rasterdaten definiert werden muss Nachdem die Sequenz zur Konvertierung abgearbeitet war er zeugten sich zwei KML Dateien f r den ersten und zweiten Tag Durch ffnen dieser wur de nun automatisch die Strecken in Google Earth erzeugt KML Sarstedt Google earth Abbildung 46 Streckenverlauf Tag 1 und Tag 2 wei 64 Auswertung Messsignale Die Darstellungsm glichkeit in Google Earth ist sehr gut geeignet um w hrend der Vor verarbeitung der Messsignale unerkl rliche Signalkomponenten komfortabel zu beurtei len Die Strecke kann somit sukzessiv auf Bahnschwellen Br cken Bahn berg nge so wie eine schlechte Strecke durch G terverkehr beurteilt werden All dies sind Komponen ten die auf den ersten Blick wie St rungen Spikes im Signal wirken 8 2 Vorverarbeitung Messsignale Zuerst musste mit den Kollegen aus der Drehgestellkonstruktion gekl rt werden wie die bergabe der Daten erfolgen sollte Nach einem kurzen Gespr ch einigte man sich die Daten so einzuteilen wie die Messfahrt tats chlich verlaufen ist S mtliche Mes
82. ehzapfenabstand Dampfer Weg Anschlie end musste noch die Kr mmung mit folgender Formel berechnet werden 1 Kr mmung CES Der Radius und die Krummung sind entscheidende Parameter zu Identifikation der ver schiedenen Radienklassen Auf dessen Bedeutung wird im spateren Verlauf noch explizit eingegangen Zur weiteren Vorbereitung der Radienklassenberechnung mussten alle V km h Dateien einer Messung und alle DMS Dateien einer Messung zusammengebun den werden Das Aneinanderbinden der Dateien erfolgte hier genauso wie es mit dem D mpfer Weg geschehen ist Bei dem gebundenem DMS Kanal mussten nun noch die Filterm glichkeiten aus der Startsequenz eingeleitet werden und wiederum mit der Checksumme berpr ft werden Dies geschah ebenfalls wie es schon mehrfach im Vor feld der Fall war Im Anschluss daran erfolgte wieder eine Boxausgabe ber den Fort schritt der Abarbeitung Nach der Vorbereitung der Kan le wurde nun der Sprung in die Untersequenz zur Radienklassenberechnung eingeleitet 7 2 6 Sequenz Radienklassen Nachdem nun die vorbereitenden Arbeiten der Radienklassenbestimmung abgeschlossen waren konnte die eigentliche Berechnung umgesetzt werden Dazu musste erstmals eine Abfrage erfolgen welches Verfahren in der Startsequenz ausgew hlt wurde Je nachdem ob die Berechnung ber die Zeit oder den Weg ausgew hlt wurde musste ein Sprung zur entsprechenden Berechnung erfolgen Zur weiteren Berechnung wurde das Kr mmungs signa
83. eite jeder Spitze beginnt ein Z hlvorgang e Ein Z hlvorgang ist beendet wenn ausgehend von einem Minimum ein betragsma Big gr eres Minimum erreicht wird e oder ausgehend von einem Maximum ein betragsm ig gr eres Maximum erreicht wird e Ein Z hlvorgang endet ebenfalls wenn der Z hlvorgang auf den Verlauf eines Z hl vorgangs einer vorgehenden Spitze trifft 2 Anlagen Teil 1 Jeder Regenwasserfluss vom Anfangs bis zum Endpunkt wird als Halbzyklus gewertet Halbzyklen gleicher Gr e aber entgegengesetzter Richtung ergeben einen vollen Zyk lus Jeder volle Zyklus entspricht einer geschlossenen Hystereschleife Die in Pfeilspitzen endenden Regenwasserfl sse am unteren Diagrammrand entsprechen offenbleibenden Halbschleifen Abbildung 3 Rainflow Z hlung Regenwasserfl sse zwischen Ausgangs und Endpunkt In der bergangsmatrix werden dann die zwischen Start und Endpunkt geschlossenen Schleifen dokumentiert Aus dieser Matrix lassen sich dann die herk mmlichen Kollektive der Klassengrenzen berschreitung und Bereichspaare herleiten Andersherum ist dies leider nicht m glich Die Schleifen die nicht geschlossen wurden bilden das Residuum Wenn die Z hlung jedoch beim betragsm igen Dehnungswert beginnt und auch wieder endet wird kein Residuum gebildet Sollte das Residuum nicht von alleine verschwinden werden die nicht geschlossenen Schleifen k nstlich geschlossen und der bergangs matrix hinzuge
84. en Kilometer als Gesamtstrecke ausgegeben sowie die einzel nen gefahrenen Bogenradien Kilometer der jeweiligen Klassen und die zur ckgelegte Strecke in den bergangsb gen Die eingeladenen Rohdaten bleiben auch hier wieder erhalten i Gesamtstrecke Datei Bearbeiten Konfiguration Optionen Gesamtstrecke Strecke_Radienklasse_1 Strecke_Radienklasse_2 Strecke_Radienklasse_3 Strecke_Radienklasse_4 Abbildung 58 Streckenberechnung Strecke_ bergangsb gen Extras 14 0023 km 10 0163 km 0 4756 km 0 6710 km 0 1945 km 2 5890 km Des Weiteren werden die vier Bereichspaarz hlungen wie in der Startsequenz eingestellt als Ergebnis RF_Radienklassen_1_BPZ bis RF_Radienklassen_4 BPZ ausgegeben Anhand dieser ausgewerteten Daten kann jetzt die Belastung der zu untersuchenden Komponente in den einzelnen Bogenradien beurteilt werden In den Bereichspaarz hlun gen der vier Radienklassen l sst sich wie auch schon in Kapitel 8 2 erw hnt schnell und komfortabel ein erster berblick ber die Schwingspielverteilung treffen 74 Auswertung Messsignale Datei Bearbeiten Konfiguration Optionen Extras EU OS tel SS SB eau ob RF_Radienklasse_1_BPZ RF_Radienklasse_2_BPZ RF_Radienklasse_3_BPZ RF_Radienklasse_4_BPZ Pa Pa 8 Pa E Pa D 5 10 15 20 25 30 35 kc Abbildung 59 Bereichspaarzahlung Bogenradienklassen Als wichtigstes Beurteilungskriterium wer
85. en und Konzepte zur Lebensdauervorhersage f r Bauteile unter zyklischer Belastung notwendig Die anzuwen denden Auslegungskonzepte sind je nach eingesetztem Gebiet des Bauteils sehr unter schiedlich Zwei der meist angewandten Verfahren ist das Safe Life und das Fail Safe Kriterium Nach dem Safe Life Kriterium ist ein Bauteil so auszulegen dass es w hrend der festgelegten Einsatzzeit unter dem bekanntem Belastungsspektrum nicht versagt Nach der DIN EN 50126 werden in der Eisenbahntechnik die Gefahren oder Risikostufen nach H ufigkeiten eines bestimmten Gefahrenfalls eingeteilt Die Auslegung nach dem Safe Life Kriterium macht eine Inspektion des Bauteils berfl ssig jedoch hat sich in der Praxis gezeigt dass durch unvorhersehbare Ereignisse auf eine regelm ige Inspek tion nicht verzichtet werden kann Durch diese Art der Auslegung ist der Begriff safety by inspection gro geworden Ein weiterer Fall der Auslegung ist das Fail Safe Kriteri um Bei dieser Art der Auslegung werden f r sicherheitsrelevante Bauteile Redundanzen vorgeschlagen Bei Versagen eines Bauteils bernimmt ein anderes die bertragung der Belastung Da dies jedoch ein sehr kostenintensives Vorgehen ist wird bei der Konzepti onierung davon ausgegangen dass w hrend des Betriebseinsatzes Fehler auftreten und diese durch eine regelm ige Inspektion kontrolliert werden Bahnanwendungen Spezifi
86. enfalls mit dem Extrapolationsfaktor multipliziert Aus dem nun berechneten Y Anteil und dem Ergebnis der Bereichspaarz hlung konnte das XY Diagramm erzeugt werden 7 2 11 Sequenz RF_Get Die Sequenz RF_Get wurde erstellt um die Extrapolation nicht nur bei der Bereichs paarz hlung vorzunehmen sondern auch bei der Rainflow Z hlung Dabei wurde ge nauso vorgegangen wie bei der Bereichspaarz hlung nur das bei der bergabe der Da ten an die Funktion die Rainflow Z hlung bergeben wurde Des Weiteren war es noch von gro er Bedeutung eine M glichkeit zu schaffen einige wichtige Parameter als Kom mentar in den Kanal einzutragen Zu diesen geh rten die Filterfrequenz sowie Min Max Werte 7 2 12 Bearbeitungssequenzen In den folgenden Unterkapiteln wird auf die Sequenzen eingegangen die w hrend der sequenziellen Abarbeitung eingeleitet wurden um eine Signalanpassungen zu erm gli chen Dies geschah um erforderliche Informationen f r die Berechnungsvorg nge aus den geladenen Kan len abzurufen diese waren aber nicht ma geblich an der Rainflowaus wertung beteiligt 60 Entwicklung Auswertesequenz in Famos 7 2 12 1 Sequenzen Hochpass Bandpass und Tiefpassfilterung Die folgenden drei Sequenzen wurden alle als Einzelsequenzen ausgef hrt aber aus Dokumentationszwecken als ein Punkt zusammengefasst Die Filtersequenzen wurden alle mit einer Abfrage eingeleitet die auch hier die gesetzten Parameter wie Filterfre qu
87. enn n 1 0 ende Schleifenende SRK IK 20 Anlagen Teil 2 Initialisierung der Rainflow Z hlung f r DMS Kan le _Max Max DMS Variablenerstellung weiterverarbeitung in RF Neu _Min Min DMS Variablenerstellung weiterverarbeitung in RF Neu Namensmuster Kanalname_ DMS Variablenerstellung weiterverarbeitung in RF Init Schritt Schritt_DMS Variablenerstellung weiterverarbeitung in RF Neu Anzahl Kanal Anzahl DMS Variablenerstellung weiterverarbeitung in RF Init ende Schleifenende DMS Kan le sequenz RF Init Sequenzaufruf zur Rainflowparameter Initialisierung okKKKK z End Wenn keine DMS Kan le geladen wurden SAE ICIS TEAS URAC TE RIK KDE e HK DEK TK TOR AM KICK KAR a Ze BABA RE KAR IER Ze THK sequenz RF Init Sequenzaufruf sequenz Hilfsvariablen entfernen Sequenzaufruf PROGRAMMENDE ERNEUERT ER ICO TS AS PRA ARIS AL PRN CS AR TR TIS DRC SN a ARTIST OR RDN ATER RLS AIS ARS TES RTS ER OR OASIS Berechnung Gesamtstrecke und Aufruf des vkmh Kanals BAGSTER FAK RA TOR AK KE RIN KARR EIA ER ER A RRB KK LRA ERR LER AAD LORIE RAR KK BIR Gesamtstrecke 0 Hilfsvariable erstellen vel z hlvariable erstellen solange v lt Anzahl vkmb 1 z hlschleif inleiten _vkmh vargetname v aktuellen Kanalname einlesen Strecke neu max int lt _vkmh gt 3600 Berechnung der Teilstreck Ge
88. enz Filterordnung sowie Filtertyp aus der Startsequenz analysierte Auf die genaue Bedeutung wurde bereits im Kapitel 7 2 1 eingegangen Je nachdem welche Filter in der Startsequenz eingestellt und gesetzt wurden werden diese auf den geladenen Kan len unter Hilfe der Sequenz Init_Variablennamen und Sequenz Rad_Init angewendet 7 2 12 2 Sequenz Abtast_Frequenz Die Sequenz Abtastfrequenz wurde erstellt um die eingestellte Abtastfrequenz der ein zelnen Kan le w hrend der Messung zu analysieren und dokumentieren Dazu wurde wie folgt vorgegangen Es wurde eine Abfrage erstellt die alle geladenen Kan le mit dazuge h rigen Messungen aus der Kanalliste suchte und die entsprechenden Einheiten feststell te Im n chsten Schritt wurde die Abtastzeit abgefragt und von dieser der Kehrwert gebil det um die entsprechenden Frequenzen zu erhalten Zur Ausgabe und Dokumentation wurde die Variable Abtastfrequenz mit einem Index des jeweiligen Kanals erstellt 7 2 12 3 Sequenz_Auto_Offset_Entfernung Die Sequenz Auto Offset Entfernung entfernt den Offset vom Wegkanal bei dessen Ak tivierung in der Startsequenz Die Umsetzung der automatischen Offsetentfernung konnte nur unter Verwendung eines Geschwindigkeitssensors sowie eines in Klinometer Sen sors realisiert werden Dies ist ein Winkelmessungssensor der in der Regel verwendet wird um die unausgeglichene Querbeschleunigung eines Fahrzeugs zu ermitteln Die Entfernung des Offsets wird
89. enz mit allen notwendigen Variablen erstellt worden ist mussten die eingetragenen Parameter nun initialisiert werden Aus diesem Grund wurde eine Untersequenz Namens Init_Variablennamen erzeugt die alle Parameter der Variablendeklaration aus der Startsequenz initialisierte Der Sprung in die Untersequenz wurde mit dem Befehl Sequenz eingeleitet Dies ist der allgemeine Famos Befehl um Sequenzen aufzurufen 50 Entwicklung Auswertesequenz in Famos Eingabe STARTSEQUENZ RF KLASSIERUNG S RF_Get SS RF Feed SS RF Neu k gt BI 2h Er amp Radienklasse_4_min 0 Parameter DMS Signal Filter Einstellungen Median Filter DMS_Spritzer_entfernen 0 0 gt OFF 1 gt ON Mit diesem Filter k nnen Signalspritzer entfernt werden DMS_ Wert_median 3 Spritzer im Signal entfernen Standartwert 3 Gl ttung ber drei Punkte HP Filter DMS_HP_Filter_Freq 0 Hz D gt Off Hochpassfilterung der Spannungen DMS_HP_Filter_Charakteristik 0 Standardwert 0 gt Butterworth Filter DMS_HP_Filter_Ordnung 4 Filterordnung Standardwert 4 TP Filter DMS_TP_Filter_Freq 0 Hz 0 gt Off Tiefpassfilterung der Spannungen DMS_TP_Filter_Charakteristik 0 Standardwert 0 gt Butterworth Filter DMS_TP_Filter_Ordnung 4 Filterordnung Standardwert 4 BP Filter DMS_BP_Filter_Freq_ unten 0 Hz O gt Off Bandpsssfilterung der Spannungen DMS_BP_Filter_Freq_oben 0 Hz 0
90. enzaufruf Hochrechnung ende Schleifenaustritt r rt 1 Zahlvariable inkrementieren ende schlerftenaustritt r 1 34 Anlagen Teil 2 Hilfsvariable wieder auf Ausgangswert setzen sonst Bedingung wenn wenn nicht wahr ist sequenz BPZ sequenzaufruf sequenz RF Get sequenzaufruf ende Schleifenaustritt i itl Z hlervariabl inkrementieren ende Schleifenaustritt ende Schleifenaustritt RAS ORISA TIE Ie RRA RTE TAD RIS R ERRER ERKENNEN ER ERBER E EER KERER ER ERRE RER AS AS RF Init f r Radienklassen zrek 2 2 22 2 2 2 2 2 2 2 2 5 2 2 2 2 5 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 5 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 22 22 2 2 2 22 2 2 2222 22 wenn Radienklassen 1 and Anzahl DMS gt 0 Abfrage ob Parameter in Startsequenz gesetzt sind Anzahl vargetinit2 Namensmuster Radienklassen 2 Kanalliste erstellen solange i lt Anzahl Schleifeneinleitung f r Abarbeitung aller Kan le Kanal vargetname i aktuellen Kanalnamen einlesen Binheit einheit lt Kanal gt 1 Enheitenabfrage RF Name RF_ Kanal RF Kanalnamen erstellen sequenz RF Neu Erste Rainflow Z hlung und Speicherung der Werte in Erste Matrix gt RF Matrix Name RF_ lt Kanal gt seguenz BPA Sequenzaufruf seguenz RF Get Sequenzaufruf i itl Z hlervariable inkrementieren ende Schleifenaustritt ende Schleifenaustritt K_Option 2 wird nicht mehr gebraucht Klassen max min Schritt
91. er Arbeit ist jedoch die Entwicklung Validierung und Einf hrung der vollautomatischen Auswertesoftware f r Streckendaten nach dem Rainflowklassierverfah ren F r eine solch komplexe Auswertung bedarf es einer Reihe von Zusatzinformationen f r die automatische Auswertung und Beurteilung der Messergebnisse Zu diesen geh ren neben Kr ften auch v km h aq und Wegsignale Des Weiteren ist es notwendig einige Filterm glichkeiten in die Software zu implementie ren um die aufgenommenen Rohdaten einer Vorverarbeitung zu unterziehen und um m gliche nicht gew nschte Streckeneinfl sse zu eliminieren Zu diesen Filtern geh ren Offsetkorrektur Extremwertfeststellung und Hoch Tief sowie Bandpassfilterm glichkei ten Au erdem soll es auch m glich sein eine getrennte Auswertung zwischen einer Geraden und einer Kurvenfahrt vorzunehmen Diese erweiterte Art der Auswertung soll die M g lichkeit bieten den Belastungspegel des Bauteils ausschlie lich w hrend eine Kurven fahrt zu beurteilen Geschwindigkeitssignal z Unausgeglichene Querbeschleunigung http de wikipedia org wiki Neigetechnik 3 Knickwinkel zwischen den Wagenk sten 2 Einleitung 1 3 Kapitelubersicht Die Diplomarbeit besteht aus folgenden 9 Kapiteln Nach der allgemeinen Einleitung des ersten Kapitels werden in Kapitel 2 die Grundla gen der Klassierung und ihre Standards sowie einige Basics vorgestellt Dieses Elemen tarwissen soll der
92. er Berechnung der einzelnen Bo genradienklassen die Daten zusammengebunden wurden brauchte man hier keine Schleifen verwenden um die geladenen Kan le zu analysieren Dies hatte wiederum den Vorteil dass keine Diskontinuit t eingef gt werden musste Die Ausgabe der Ergebnisse der beiden vorgestellten Verfahren erfolgt als Kanal der in den verschiedensten Darstel lungsformen angezeigt werden kann Die Art der Darstellungsformen wird in der sp teren Ergebnispr sentation noch einmal aufgenommen 58 Entwicklung Auswertesequenz in Famos 7 2 8 Sequenz RF_Neu Die Sequenz RF_Neu musste erstellt werden um die erste Rainflowmatrix zu erzeugen Dazu mussten die eingestellten Klassengrenzen aus der Startsequenz erfasst werden und die Klassenbreite berechnet werden Im Anschluss daran wurden alle wichtigen Berech nungsparameter die zu Beginn in der Startsequenz gesetzt wurden initialisiert und gehal ten Des Weiteren wurden eine Min Max Abfrage des aktuellen Kanals implementiert um gegebenenfalls falsch eingestellte Klassengrenzen zu detektieren Das Ergebnis die ser Abfrage wurde bei falschen Klassengrenzen als Boxnachricht ausgegeben um den Anwender auf den Fehler aufmerksam zu machen Nun konnte die Rainflow Berechnung umgesetzt werden Als erstes wurde eine erste Rainflow Initialisierung erstellt die alle gesetzten allgemeinen Rainflow Parameter erfasste und sie f r die weitere Berechnung bereith lt Hier wird festgelegt wie d
93. erdings die Geschwindigkeit Da diese in Knoten ange geben wurde und die Darstellung des Kanals in km h sein sollte musste der Kanal virtuell erzeugt werden Dazu gibt es in der IMC Devices Software eine Funktion namens Onli ne Famos die es erm glicht eine Sequenz zu erzeugen die dauerhaft bei der Messung abgearbeitet wird Dazu musste der Geschwindigkeitskanal in Knoten mit dem Umrech nungsfaktor 1Knoten 1 852km h multipliziert werden 6 2 Streckenauswahl Die Streckenauswahl f r die Versuchsfahrten war von gro er Bedeutung da im An schluss ein aussagekr ftiges Lastkollektiv f r die Auswertung der Daten herauskommen sollte Dies ist notwendig um eine repr sentative Rainflowauswertung vorzunehmen oh ne im Anschluss eine Extrapolation der Daten vornehmen zu m ssen Wie schon in den Basics erw hnt ist eine Extrapolation der Daten nicht w nschenswert da dies nur eine statistische Methode ist um das Streckennetz zu repr sentieren Diese Art der Auswer tung f hrt oftmals nicht zu dem gew nschten Erfolg Aus diesem Grund hat man sich mit streckenkundigen Experten getroffen und einen repr sentativen Fahrplan f r die Ver suchsfahrten erarbeitet Wichtig ist dabei ebenfalls gewesen Streckenabschnitte heraus zusuchen die ein relativ hohes Moment von dem Getriebe abfordern F r diese Zwecke wurde eine Steilstrecke von ca 60 o Steigung erarbeitet Da der LINT nur f r eine ma ximale Steigung von 40 o zugelassen ist galt es z
94. erhielt man somit ausschlie lich die Bogenradienklassen Dazu wurde eine Schleife eingeleitet die den negativen Wertebereich der Schmitt Trigger Funktion analysierte Dies waren ausschlie lich die Bogenradien siehe Abbildung 39 Im Anschluss daran mussten die ermittelten Bogenra dien der Schmitt Trigger Funktion aus dem originalen Radius Kanal ausgeschnitten werden Da es wichtig gewesen ist eine positive Funktion als Ergebnis zu erhalten um diese mit den DMS Kan len besser multiplizieren zu k nnen wurde der Kanal mit Null multipliziert und dazu eine Eins addiert A Ausschnittauf1 ID x Datei Bearbeiten Konfiguration Optionen Extras GR AA LH SS Oik O amp 2 Ausschnittaufl Ausschnitt m 10 0 8 DES Teilst ck Radius auf 1 gesetzt Teilst ck Radius Abbildung 41 Ausgeschnittenes Bogenradiusteilst ck und auf 1 gesetzt Nun mussten die ausgeschnittenen Bogenradien den zuvor erstellten 4 Klassen zugeord net werden Dazu wurde von jedem ermitteltem Teilabschnitt der Mittelwert gebildet und eine Schleife eingeleitet die diese Mittelwert Teilabschnitte auswertete und den entspre chenden Klassen zuordnet Nachdem dies geschehen war wurden genauso die ber gangsb gen ermittelt Hier wurde nur der positive Wertebereich der Schmitt Trigger Funktion verwendet Im Anschluss daran wurde noch das Integral des Geschwindigkeits Entwicklung Auswertese
95. eristik 0 DMS TP Filter Ordnung DMS TP Filter Freq ende Bedingung Beenden wenn s TP Filter Freq gt 0 and Radienklassen 1 and w 0 Abfrage ob Parameter in Startsequenz gesetzt Variable w ist zur Vermeidung von Doppeldurchlauf des TP Filters s D mpfer gebunden filttp spieg s D mpfer gebunden s TP Filter Charakteristik 0 s TP Filter Ordnung s TP Filter Freq s Kanal TP Filtern s D mpfer gebunden filttp spieg s D mpfer gebunden s TP Filter Charakteristik 0 s TP Filter Ordnung s TP Filter Freq 7s Kanal TP Filtern w wtl zuruck und vor gespiegelt unm den Zeitversatz zu entfernen Anlagen Teil 2 39 ende Bedingung Beenden PRE REAR ERE LEAR KRAMER ALK AKL RARER REAR RR BR RRR RAR BARRERA IK RRA IK BER e Abtastfrequenz ermitteln SANG REEE ERRER RERE ERRE EE RER RER EEE EREE EA EER EARE E RR EE ERRER EEE EE ERE EE EE E wenn Radienklassen 1 Abfrage ob Radienklassen in der Startsequenz aktiviert wurde Erster Kanal vargetinit2 DMS gebunden 2 Kanaliste laden ende Bedingung Ende wenn Radienklassen 0 Abfrage ob Radienklassen in der Startsequenz nicht aktiviert wurde Erster Kanal vargetinit2 Kanalname DMS 2 Kanaliste laden ende Bedingung Ende Erster Kanal vargetname 1 Abfrage eines Eintrags aus der Variablenliste Erster Kanal Einheit einheit lt Erster Kanal gt 1 Einheit ermitteln freq erster Kanal 1 xdel lt Erster Kanal gt
96. es durch den Speisestrom an den Leitungswiderst nden der Speiseleitung zu einer Ver f lschung des Ausgangssignals Um dies zu vermeiden wird eine F hlerleitung am Spei sungsanschluss des Sensors hinzugef gt Sense Diese erm glicht es den Spannungs abfall zu messen und mit der Soll Br ckenspeisespannung zu vergleichen und gegebe nenfalls zu korrigieren Die Leitungswiderst nde der F hlerleitungen st ren nicht da ber sie kein Strom flie t Durch diese Art der Schaltung wurde gew hrleistet dass die Lei tungsl nge keinen Einfluss auf die Messung hat 5 1 5 Installation der DMS Die DMS wurden rechts und links auf der Pendelst tze zentrisch installiert Dies musste mit auBerster Sorgfalt geschehen da ein Richtungsfehler von 5 bei der Hauptachse ei nen Messfehler von 1 und bei der Hauptrichtung quer einen Fehler von 3 3 ergibt Dazu mussten die Messstellen nach einer bestimmten Vorgehensweise vorbereitet wer den Als erstes wurden die Messstellen geschliffen Dies hatte den Hintergrund dass bei der Klebung eine gewisse Oberflachenrauhigkeit vorhanden sein muss um eine ord nungsgem e Haftung des DMS zu gew hrleisten Zur Verwendung kam ein Schleifpa Versuchsvorbereitung 27 pier der K rnung 180 Die freigelegte Fl che sollte minimal gr er als der zu verwenden de DMS sein Schmutzpartikel und Staub mussten sorgf ltig entfernt werden Dazu wur den die Messstellen mit einem Spezialreiniger gereinigt Die App
97. esaeeeaes 23 Wheatstonesche Br ckenschaltung nen nnnnnnnnnnnnnnnnn nenn 23 Anwendungsart der Br ckenschaltung 4 nnnnnnnnnnnnnnnnennnnnen 25 Auswahl geeigneter DMS arena aa 26 Anschlu ar der DMS 25 ccc sgac Heel 27 Installation der DS ea a ee ee een ge 27 Kalibrierung der Pendelst tze ANEN 28 Bereitstellung der Signale seitens ZF Antrtebstechnik 31 Datenakqulsitlon 2 42 ee 32 MESSIECHHIK u a 32 Ga ans smod l EE 33 s DAQ nn a rei Veta emis 33 EI ee LS ee een ende 34 Messsoftware und Emsiellungen 35 SIEOCKBNAUSWANN ee 38 Versuchsaufbau und Durchf hrund a aae ae la an 40 Entwicklung Auswertesequenz in Famos uuuuunnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 42 Die Famos Auswertesoftware AE 42 Entstehung Auswerteseduenz EE 43 Pr grammabl ufpla EE 44 e E 46 Sequenz Int Vatablennamen Ak 51 Sequenz ET EE stee n Eege ege 52 seq enz ad SN Auer ee el 52 Sequenz Radienklassen un 53 Sealenz REN as era 58 SOUUEDZ RE Neuen use ae hehe 59 sequenz RF Feed E 59 SEAUENZ Ee Ee 60 SOOUENZ RF Get ee ee nee 60 Bearbeitungssequenzen ENNEN 60 Sequenzen Hochpass Bandpass und Tiefpassfilterung 61 Sequenz Abas PIOQUCN Zeccc A ceasactseptant it reece otel ca cies tabs Gala adsntelacedeeidededints 61 Sequenz_Auto_Offset_Entfernuing ccccccccccccccceceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeseeeeeness 61 Sequenz Empfindlichkeit_und_Einheiten_Vergabe nennen 62 Sequenz Spritzer entfernen ine 62 Sequenz Hlfsvar
98. esetzt um die von ZF Antriebstechnik zur Verf gung gestellten DMS Signale aufzuzeichnen Die Speiche rung der Messdaten kann im CRONOS PL 8 entweder auf einer internen IDE Festplatte oder einer Wechselfestplatte erfolgen Die Daten bertragung zum PC und die Konfigura tion des Messystems geschehen ber das Ethernet Gleichzeitig kann das CRONOS PL 8 mit einem analogen Modem ausger stet werden um eine Daten bertragung oder Fern wartung beispielsweise ber GPRS zu erm glichen 19 Das CAN Calibration Protocol CCP ist ein auf CAN basierendes Netzwerkprotokoll 20 KWP2000 eine Abk rzung f r Key Word Protokoll 2000 ist ein verbreitetes Protokoll f r Automobilelektro nik 34 Datenakquisition ie Abbildung 24 Cronos PL8 IMC 1 6 1 4 Messsoftware und Einstellungen Durch die Betriebssoftware IMC Devices sind die Ger te intuitiv und sicher bedienbar Alle verwendeten Ger te lassen sich mit dieser Software steuern Eine der einflussreichs ten Einstellungen die vorgenommen werden musste ist die des Filters gewesen In den meisten F llen wird hier ein Tiefpassfilter mit der Funktion als Antialiasingfilter genutzt Das hat den Grund dass der originale Antialiasingfilter der Software nach der bekannten Formel f Abtastfrequenz T Abtastzeit f Grenzfrequenz arbeitet Erfahrungen haben gezeigt dass die halbe Abtastrate als Minimum f r das Antia liasingfilter nicht ausreicht Das Tief
99. ez hlt und mit einer 1 igno riert Mit Precise werden kleine Spannen wenn ja 1 pr zise gez hlt und anschlie Bend in Klassen eingeteilt oder wenn nein 0 die Extremwerte erst in Klassen einge teilt und dann bei der Amplituden Mittelwertbildung die Amplitude bzw Spanne als Diffe renz bestimmt Die Variable CountStartEnd soll die Randwerte der Zeitdaten beachten Entwicklung Auswertesequenz in Famos 47 Mit der 0 erfolgt hier die Standard Abarbeitung In diesem Fall werden die Randdaten der Zeitwerte nicht weiter beachtet Mit der 1 werden diese mit aufgenommen Axis 1 0 row is dest class or Amplitude 1 row is start class or mean _Type 0 start and destination class 1 amplitude and mean Tip Siehe RF_Get gt Verfahren und setzoff _Min Border 1 Randklasse 0 closed 1 open CaleOptions 0 D base algorithm 1 Chlormann Seeger correction _Residuun 1 H kein Schwingspiel 0 5 halbes SS 1 als ganzes 55 _IgnoreSnallSpans 1 1 kleine Spannen ignorieren 0 z hlen _Precise 1 1 Spannen pr zise berechnen 0 kompatibel _CountStartEnd I 1 Start und Endwert als Extremvert z hlen 0 nicht Abbildung 36 Variablen Allgemeine RF Parameter Nachdem nun die grundlegenden Einstellungen realisiert waren galt es sich Gedanken ber den Block der Variablen f r die Rainflow Auswertung der vier Bogenradienklassen zu machen Man entschied sich daf r folgende Einstellungsm glichkeiten zu
100. f Temp Komp entf Schritt Weg entf Zwischenwagend mpfer entf Offset_aq entf Kanaele aussortieren entf Gesamtstrecke manuell entf Anzahl entf Anzahl_vkmh entf Anzahl _vkmh 1 entf Ueber ntf Verfahren entf Max entf Min entf Anzahl der zus tzlichen Mess f r RF Bere entf Maske Rad Kl 1 wegAbh Mitte entf Maske Rad Kl 2 wegAbh Mitte entf Maske Rad Kl 3 wegAbh Mitte entf Maske Rad Kl 4 wegAbh Mitte entf w entf Radienklassen abh ngig von der Zeit entf Radienklassen abh ngig vom Weg entf Radienklassen entf o entf null entf Maske Rad Kl 4 entf Maske Rad Kl 3 entf Maske Rad_Kl 2 entf Maske Rad Kl 1 entf Maske Mittel entf Kr mmung tpl diff S trigger entf Kr mmung null entf Kr mmung diff entf Kr mmung entf Kanalname_aq entf Endzeit entf Ausschnittaufl entf Ausschnitt entf ag entf Radius 46 Anlagen Teil 2 Anlagen Teil 3 In diesem Verzeichnis der Anlagen befindet sich die Messtechnische Ausr stung Technische Daten IMC Cronos PL 32 analog inputs single ended or differential coupling 16 ch Ranges _100mV _500mV _ 2V _10V 3 ICP inputs with low pass filter for current fed accelerometers AC coupled rang es 5 V 500mV 16 bit digitizer 16 bit resolution 32 digital O TTL levels 4 dual channel incremental encoders 8 analog outputs 12 bits 10 V 200kHz Aggregate Sampling Dual Time Base Max 200kHz per channel Integrated DSP Averaging RMS Min Max storage Automatic time offset
101. g in die Berechnungssequenz erfolgen und die komplette weitere Bearbeitung der RF Auswertung w rde ber die Radienklassenberech nung weiter abgearbeitet Sollte keine separate Auswertung der Bogenradienklassen ge w nscht sein so w rde die Berechnungssequenz einfach bersprungen werden Zur Be rechnung des Rainflow ohne Bogenradienklassen musste eine Abfrage erstellt werden die feststellte ob DMS eingeladen wurden und ob die Radienklassenoption in der Startsequenz deaktiviert ist Sollte dies der Fall sein musste auch hier wieder eine Fest stellung aller geladenen Dateien erm glicht werden Nun wurden die Spr nge in die Un tersequenzen zur Vorbereitung der Rainflow realisiert Zu diesen geh rten alle diejenigen die in der Startsequenz zu diesem Block gesetzt werden konnten Dies waren Empfind lichkeit Einheitvergabe Spritzer entfernen TP Filter HP Filter sowie BP Filter Zur Kon Entwicklung Auswertesequenz in Famos 51 trolle deren ordnungsgemaBen Abarbeitung wurde eine Checksumme erzeugt die nach einem erfolgreichen Durchlauf jeder Untersequenz um eins inkrementiert wird Anschlie Bend war die initialisierte Checksumme auf dessen Stimmigkeit zu pr fen Nach der er folgreichen oder nicht erfolgreichen Abarbeitung wurde eine Boxnachricht ausgegeben Daraufhin musste noch die Abtastfrequenz ermittelt werden Im Anschluss daran wird die Untersequenz zur Rainflow Berechnung eingeleitet 7 2 4 Sequenz km_Gesamt Die Sequen
102. gangs und Endpunkt nach DRO3 S 211 Elementares Grundwissen 13 In der Ubergangsmatrix werden dann die zwischen Start und Endpunkt geschlossenen Schleifen dokumentiert Aus dieser Matrix lassen sich dann die herk mmlichen Kollektive der Klassengrenzen berschreitung und Bereichspaar herleiten Andersherum ist dies lei der nicht m glich Die Schleifen die nicht geschlossen wurden bilden das Residuum Wenn die Z hlung jedoch beim betragsm igen Dehnungswert beginnt und auch wieder endet wird kein Residuum gebildet Sollte das Residuum nicht von alleine verschwinden werden die nicht geschlossenen Schleifen k nstlich geschlossen und der bergangs matrix hinzugerechnet Matrizen aufeinanderfolgender Beanspruchungsabl ufe werden einfach addiert Eine Extrapolation bei nicht ausreichenden Messdaten ist nicht zu emp fehlen aber dennoch ein weit verbreitetes Instrument in der Technik Ein zuverl ssigeres Verfahren ist es ein repr sentatives Versuchsprogramm vorzubereiten um gezielte Ana lysen treffen zu k nnen 7 Residuum speziell in der Numerik ist die Gr e um die eine Gleichung nicht erf llt ist wenn man eine N he rung der L sung einsetzt im Gegensatz zum Fehler also den Abstand der N herung zur L sung 14 Elementares Grundwissen 3 Themenstellende Firma Das folgende Kapitel befasst sich mit der Vorstellung der Themenstellenden Firma und ihren verschiedenen T tigkeitsbereichen 3 1 Die ALSTOM Gru
103. gebunden 3600 Maske bergangsb gen Vorbereitung der DMS Kan le f r die RF Nur DMS Signale der ber gangsb gen werden dem Kanal bergeben seteinheit Strecke bergangsb gen km 1 ende Schleifenende _Max Max DMS Variablenerstellung Weiterverarbeitung in seq RF Neu _Min Min DMS Variablenerstellung Weiterverarbeitung in seq RF Neu Schritt Schritt_DMS Varlablenerstellung Weiterverarbeitung in seq RF Neu Namensmuster Radienklassen Radienklasse Variablenerstellung Weiterverarbeitung in seq RF Init entf Radienklasse 2 max entferne Hilfsvariablen entf Radienklasse 2 min entferne Hilfsvariablen entf Radienklasse 3 max entferne Hilfsvariablen entf Radienklasse 3 min entferne Hilfsvariablen entf Radienklasse 4 max entferne Hilfsvariablen ende BEREITEN ER TUN ERINNERN NENNEN EDEN RENTEN OR AOI PSPS TT TAP ERAS STS OS zk kkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkkk Wenn Radienklassen abh ngig vom Weg 1 and Radienklas sen_abhangig von der Zeit 0 Parameterabfrage aus der Startsequenz streckemax max Int vkmh_gebunden 3600 Berechnung der Gesamtstrecke max WERT strecke Int vkmh_gebunden 3 6 Berechnung der Gesamtstrecke Diagramm SetEinheit streckemax km 1 setze Einheit auf km Kr mmung median Kr mmung 3 Filterung des Kr mmungskanals ber
104. gen km 1 Einheit auf km setzen _Max Max DMS Variablenerstellung weiterverarbeitung in RF Neu _Min Min DMS Variablenerstellung weiterverarbeitung in RF Neu Schritt Schritt_DMS Variablenerstellung weiterverarbeitung in RF Neu Namensmuster Radienklassen Radienklasse Variablenerstellung weiterverarbeitung in RF Init entf Radienklasse 2 max Hilfsvariablen entfernen entf Radienklasse 2 min Hilfsvariablen entfernen entf Radienklasse 3 max Hilfsvariablen entfernen entf Radienklasse 3 min Hilfsvar iablen entfernen entf Radienklasse 4 max Hilfsvariablen entfernen entf Maske Rad Kl 1 Hilfsvariablen entfernen entf Maske Rad Kl_2 Hilfsvariablen entfernen entf Maske Rad K1 3 Hilfsvariablen entfernen entf Maske Rad Kl 4 Hilfsvariablen entfernen ende Sequenz Austritt kkkkxkxkxkxx xkxkxkxkxkxkxkxkxkxkxkxkxkxkxkxkxkxkkkxkxkkxkxkxkkkxkxkkxkxkxkkkxkxkxkxkxkxkxkkxkxkkxkxkxkxkxkxkxkxkxkxkxkxx xx PRE Init kkkkxkxkxkxx xkxkxkxkxkxkxkxkx xkxkxkxkxkxkxkxkxkxkkkxkxkxkxkxkxkkkxkxkkxkxkxkxkkxkxkkxkxkxkkkxkxkkxkxkxkxkxkxkxkkxkxkxkxx kxx TS Zahlvariable r Z hler f r die Anzahl der zus tzlichen Messungen pro Kanal Anlagen Teil 2 33 wenn Radienklassen 0 Abfrage ob Schalter der Radienklassen in Startsequenz aktiv ist wenn j Sprung in Init f r Radienklassen
105. ges Da es keine standardisierte Vorgabe f r eine Namensgebung f r Kan le bei einer Messung gibt musste eine Variable geschaffen werden die es erm g 48 Entwicklung Auswertesequenz in Famos licht den Namen direkt in die Startsequenz einzugeben Des Weiteren mussten zur Be stimmung des Bogenradius der Drehzapfenabstand sowie die halbe Querbasis der Zwi schenwagendapfer so umgesetzt werden dass auch hier die Werte direkt in Meter in die Startsequenz eingetragen werden k nnen Als letzten Punk f r diesen Block sollten die Klassengrenzen der vier Bogenradienklassen so ausgelegt werden dass diese nicht nur nach den fest vorgegebenen Werten 250m 400m 400m 600m 600m 800m und ber 1000m Bogenradius filterbar sind sondern alle frei w hlbar sein sollten Die Umsetzung wurde in diesem Fall so realisiert dass es f r jede Klassengrenze den Standardwert in Metern gibt dieser aber jederzeit angepasst werden kann und die Berechnung dann mit den eingetragenen Werten abgearbeitet wird Eingabe STARTSEQUENZ AF KLASSIERUNG ZG RF_Get So AF Feed Ze RF Neu a a Sich EF M Parameter Bogenradius bestimmt aus s Zwischenwagend npfer Filterung nach Radienklassen Radienklassen 0 O OFF 1 ON automatische Erstellung aller 4 Radienklassen Radienklassen_abh ngig_von_der_Zeit 0 Berechnung der Radienklassen wird ber der Zeit ausgef hrt Radienklassen_abh ngig_vom_Weg 0 gt Berechnung der Radienklassen
106. gt Residuum ekxkkxx xxk r BEZ wenn Extrapolation 1 Abfrage ob Extrapolation in Startsequenz gesetzt wenn Gesamtstrecke manuell gt 0 Abfrage ob Parameter in Stratsequenz gesetzt 36 Anlagen Teil 2 Gesamtstrecke Gesamtstrecke manuell Variablenerstellung ende Bedingung Ende Extrapol_faktor Lebensdauer Kilometer pro Jahr Gesamtstrecke Berechnung des Extrapolationsfaktor Hochrechnung sonst wenn WENN nicht wahr V Extrapol faktor 1 Erstellung des Extrapolationsfaktors entf Lebensdauer entferne Variable entf Kilometer pro Jahr entferne Variable ende N BPZ Y Rampe Max Min _NumberClasses 2 Max Mini _NumberClasses 2 NumberClasses 1 Bereichspartz hlung Y Anteil Klassenbreite 2 halbe Klassenbreite 1 Klasse geht bei Extrahie rung verloren SetEinheit BPZ_Y Einheit 1 Einheit setzen TxNameBPZ RF Name BPZ Variablennam rstellen lt TxNameBPZ gt ClsOffFromRainflowGetRangePair lt RF Name gt Extrapol faktor Bereichspaarz hlung Extrapolationsfaktor lt TxNameBPZ gt GrenIndex lt TxNameBPZ gt 2 NumberClasses ersten Wert l schen lt TxNameBPZ gt XYvon lt TxNameBPZ gt BPZ Y XY Dartensatz bilden entf Max Name entferne Variable entf Min Name entferne Variable entf BPZ_Y entferne Variable wenn Extrapolation 1 Abfrage ob Extrapolation in Startsequenz eingeschaltet ist wenn Gesam
107. halle A80 die sich ganz im Norden des Firmengel ndes befindet f r die Aufr stzeit bereitgestellt Die Halle A80 eignete sich f r die Aufr stung des Fahrzeuges besonders gut da ber die gesamte Fahrzeugl nge eine Grube vorhanden war Dies war ma geblich entscheidend f r die Wahl der Halle da sonst die kalibrierte Pendelst tze von den Mitarbeitern aus dem Drehgestellbau nicht ein gebaut werden konnte und die Mitarbeiter von der ZF Antriebstechnik die Pendelst tze nicht ordnungsgem anschlie en konnten Des Weiteren waren diverse Arbeitsb hnen vorhanden die ben tigt wurden um die GPS Mouse am Dach zu montieren Dies musste gew hrleistet sein um St rungen durch B ume oder Str ucher am Gleisbett der Ver suchstrecke m glichst gering zu halten Die Installation und Kabelverlegung der Sensoren am Fahrzeug musste mit u erster Sorgfalt erledigt werden da das Fahrzeug bereits durch den Kunden abgenommen ist und somit keine sichtbaren R ckst nde der Messung zu sehen sein durften Aus diesem Grund musste ein Spezialklebeband verwendet wer den welches den fertigen Lackaufbau beim L sen des Klebebandes beim sp teren Ab r sten des Fahrzeugs nicht gef hrdete Bei der Kabelverlegung vom Drehgestell zum Wagenkasten musste bei der Kabelf hrung darauf geachtet werden dass eine ausrei chend gro e Schlaufe gelegt wurde und der bergang m glichst in der Mitte des Drehge stells geschah da hier der Ausdrehwinkel bei engen Bogenf
108. he Prinzipien um das Risiko zus tzlicher Kosten und Verz gerungen zu verringern sind die fr hzeitige Ve rifizierung bereits w hrend der Konstruktions und Entwicklungsphase Ein weiterer As pekt ist die komplette Validierung des Produktes vor dem Start der Serienproduktion Die hier genannte Diplomarbeit wird von der Pr fstelle der ATD betreut die zur Abteilung RP9 geh rt Die Pr fstelle setzt sich mit folgenden Schwerpunkten auseinander Festig Themenstellende Firma 17 keitspr fungen an Wagenkasten Schadensuntersuchungen Pr fung von Kleinkompo nenten fahrtechnischen Zulassungen Streckenversuche an Drehgestellrahmen Bean spruchungsmessung an Radsatzwellen und Fahrkomfortmessungen auseinander 3 2 Umsetzung einer Festigkeitsuntersuchung bei der ATD Laut DIN EN 13749 m ssen folgende Vorgaben bei einer Festigkeitsuntersuchung erf llt sein die in 4 Phasen f r das Validierungsverfahren f r die Festigkeit eines Bauteils vor gegeben e Rechnerischer Nachweis e Statische Versuche e Dauerversuche e Streckenversuche mit anschlie ender Lebensdauerabschatzung Die Streckenversuche m ssen dabei folgendes abpr fen e Betriebsbelastungen e Gebrauchstauglickeit e Konstruktionsvoraussetzungen Des Weiteren muss eine Aussagekr ftige Spezifikation mit folgenden Punkten angefertigt werden e Welches Fahrzeug e Testfahrtbeschreibung e Auszu bende Belastungen an das Fahrzeug e Messstellenplan e Auswerteve
109. hrenden Komplettanbietern von Bahntechnik und Dienstleistungen rund um die Bahn ALSTOM Transport entwickelt innovative und umweltfreundliche Konzepte fur den Personen und G terverkehr auf der Schiene Zu den Kunden geh ren Bahnverwaltungen kommunale und private Verkehrs unternehmen sowie Leasinggesellschaften in Deutschland Europa und aller Welt AL STOM Transport liefert Triebz ge Waggons und Lokomotiven sowie modernste Leit und Sicherungstechnik Reparatur und Instandhaltungsservice erg nzen das Programm Das ALSTOM Transport Leistungsspektrum umfasst e Niederflurige CITADIS Stra en und Regionalstadtbahnen e Zuverl ssige Stadtbahnen S und U Bahnen e Individuell gestaltbare Regionaltriebwagen CORADIA Lint CORADIA Continental und CORADIA Nordic e CORADIA Duplex Doppelstocktriebwagen mit hoher Fahrgastkapazit t e Ein und doppelst ckige Reisezugwagen e Leistungsstarke neue Lokomotiven e Ma geschneiderte G terwagen e Restaurantwagen f r den Hochgeschwindigkeitszug ICE e Dienstleistungen wie Instandhaltung Ersatzteil und Reparaturservice Komponen ten e Leit und Sicherungstechnik f r alle Verkehre auf dem neuesten technischen Stand 3 1 2 ALSTOM Transport Deutschland GmbH in Salzgitter Der Standort Salzgitter ist im ALSTOM Konzern das internationale Kompetenzzentrum f r Regionaltriebz ge und Regionalstadtbahnen sowie Produktionsst tte f r Drehgestelle und G terwagen Rund 2 200 qualifizierte Mitarbe
110. hsvorbereitung Es wurde sich mit der Vorbereitung der Pendelst tze auseinandergesetzt Dazu galt es sich mit dem Messen mit der wheatstoneschen Messbr cke und deren mathematischen Hinter grund vertraut zu machen Daraufhin wurde sich f r die Anwendungsart der Br cken schaltung nach dem Prinzip des Zug Druckstabes entschieden Dies spiegelte genau den Fall der Pendelst tze wieder Das Ergebnis des Anwendungsprinzips konnte als Grundla ge f r die Auswahl geeigneter DMS und deren Anschlu art verwendet werden Bei der Installation der DMS war es wichtig die herstellerspezifischen Installationshinweise mit Zusammenfassung und Ausblick 77 h chster Sorgfalt zu beachten Bei der Kalibrierung der Pendelst tze war es wichtig im Vorfeld eine theoretische Betrachtung und eine Plausibilit tspr fung durchzuf hren An hand dieses Verfahrens war es m glich den experimentell gemessenen Kalibrierfaktor auf Plausibilit t zu berpr fen Nun folgte die Datenakquisition Darin wurde auf die verwendetet Messtechnik und den Versuchsaufbau eingegangen Des Weiteren wurde die Messsoftware und die verwende ten Einstellungen f r die eingesetzte Messtechnik vorgestellt Daraufhin erfolgte die Stre ckenauswahl f r die Messfahrt und die Durchf hrung des Messaufbaus am eingesetzten Fahrzeug sowie die Messfahrt Nachdem die grundlegenden Vorbereitungen abgeschlossen waren wurde sich mit der Entwicklung der Auswertesequenz befasst Hierzu wurde ein
111. i Extensible_Markup_Language 05 04 2012 15 56Uhr imc MeBsysteme GmbH Voltastrasse 5 13355 Berlin Internetprasenz http www imc berlin de messtechnik index phtml Marz 2012 http www imc berlin de messtechnik index phtml zISID 980392b2efb1 791 3e0bf78863d18630c amp a search amp s_words cronos amp submit Suchen 2012 http www zf de Marz 2012 www alstom com germany de locations salzgitter 80 Quellen und Literaturverzeichnis www alstom com transport products and services rolling stock coradia ATD 1 regional trains ATD 2 ALSTOM Transport Deutschland Salzgitter Intranet products ATD 3 ALSTOM Transport Deutschland Drehgestellkonstruktion Catiamodell KML http de wikipedia org wiki Keyhole_Markup_Language Quellen und Literaturverzeichnis 81 Anlagen Anlagen 83 Anlagen Teil 1 Die folgende Darstellung zeigt die Bedienungsanleitung der in Kapitel 7 entwickelten Auswertesequenz Dokumentation Rainflowtool Basics Als wichtigstes Verfahren der Klassierung hat sich heute die Bereichspaar Mittelwert bzw Rainflow Z hlung durchgesetzt sie geh rt zu den zweiparametrischen Zahlverfah ren aus deren Ergebnis Rainflow Matrix auch die f r die Praxis bedeutendsten einpa rametrischen Ergebnisse Klassengrenzen berschreitungen level crossing und Be reichspaare range pairs sowie die Ergebnisse der Spitzenz hlung peak counting ein deutig ableitbar sind Der Reihenfolgeeffekt und
112. ie sich der ganze Tabellenbereich leider nicht darstellen Alle ausgewerteten Daten und Kurvenfenster sind jedoch Bestandteil dieser Arbeit und befinden sich in der Anlage 4 Der Vertikale rot hinterlegte Bereich ist die positive sowie negative Verteilung der 100 Klassen ber deren Mittelwert zwischen der Maximalamplitude Der horizontal orange hinterlegte Bereich ist die Aufteilung der 100 Klassen in 0 26 Kilonewton Schritte und stellt die jeweiligen Amplituden da Anhand dieser sehr bersichtlichen Darstellung lassen sich alle Schwingspiele der jeweiligen Klassen bequem und komfortabel anhand der einzelnen Zellen auslesen und f r die weitere Schadensakkumulation des Bauteils nutzen An dieser Stelle ist die Schnittstelle zwischen Versuch und Berechnung Die Daten werden in dieser tabellarischen Korrelationsmatrix Darstellungsform an die Berechnungsabteilung berge ben F r alle weiteren Auswertungen ist nun die Berechnungsabteilung verantwortlich Nat rlich steht der Versuch f r weitere beratende T tigkeiten in Zusammenhang mit den Messungen weiterhin zur Verf gung 72 Auswertung Messsignale 8 4 Bogenradienabhangige Rainflowauswertung Im folgenden Abschnitte wird die bogenradienabhangige Rainflowauswertung Uber der Zeit anhand des wahrend der Entwicklung verwendeten Testdatensatzes vorgestellt Hier ist noch zu erwahnen dass es sich um kein im Vorfeld kalibriertes System handelt Somit werden alle Ergebnisse nicht wie in Kapitel
113. ie Klassenbreiten der Matrix die Werte des Residu ums und die Klassenbreite der aus der Matrix ermittelten Klassierergebnisse bestimmt werden Des Weiteren werden die Einheiten der Zeilen Spalten und des Residuums ge setzt Das Ergebnis dieser ersten Initialisierung der Rainflow durfte nur durch die Funktion selbst ver ndert werden da es f r alle anderen Rainflow Funktionen verwendet wurde Im zweiten Schritt musste eine zweite Initialisierung durchgef hrt werden die den zur ckge gebenen Datensatz der ersten Funktion analysierte und die Matrix auf null setzte sowie das Residuum leerte Weiterhin lud sie die Min Max Werte die eingestellte Hysterese den Achsenverlauf den eingestellten Zahlalgorithmus die Behandlung von Randklassen sowie die eigentliche Berechnungsverfahren Als n chsten Schritt musste eine dritte Initia lisierung eingeleitet werden die die zweite Initialisierung der Rainflow Z hlung fortsetzte Diese lud sich die Bearbeitungsvorschrift f r die kleinen Spannen die sich innerhalb einer Klasse abspielen Dessen genaue Berechnung ergab die Bearbeitungvorschrift f r die Randwerte der Zeitdaten Nun musste noch die M glichkeit geschaffen werden neue Messwerte in die Matrix zu z hlen sodass die Matrix und das Residuum entsprechend aktualisiert wurden Das galt wiederum nur f r den Fall dass es sich um Messungen mit zeitlichem Zusammenhang handelt da hier keine Diskontinuit t eingef gt wurde Zuletzt wurde noch das
114. iegende Arbeit stellt die Lebensdaueruntersuchung an Schienenfahrzeug Komponenten dar wobei der Schwerpunkt in der Entwicklung einer automati schen Auswertesoftware nach dem Rainflowklassierverfahren liegt Die Software soll als Standardauswerteroutine bei der Auswertung von Lebensdaueruntersu chungen im Schienenfahrzeug Sektor der ALSTOM Transport Deutschland GmbH in Salzgitter zum Einsatz kommen AbschlieBend erfolgt ein Ausblick auf die Verwendung im bestehendem Auswer teprozess und denkbare Erweiterungsm glichkeiten Vorwort Ich m chte mich bei meinen Betreuern Herrn Prof Dr Ing habil Reinhard Sporbert und Herrn Dipl Ing Matthias Leunig f r die Unterst tzung bei der Bearbeitung des Dip lomthemas bedanken Ebenfalls m chte ich mich bei allen Kollegen der Abteilungen RP9 Pr fstelle bedan ken die mich bei der Bearbeitung des Diplomthemas freundlich unterst tzt haben Ein besonderer Dank gilt auch meiner Familie die mich w hrend der gesamten Studien zeit ausdauernd begleitet hat Salzgitter im April 2012 Vorwort Inhalt Vorwort Inhalt Il Abbildungsverzeichnlis E Vi Abk rzungsverzeichnis ecceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeneeeeaeeeeeeeeeeneeeneeeeeeeeeeeesenseeneneeeeeeees IX 1 Einleitung De ee an 1 1 1 NAOT VAN E 1 1 2 ZIOISOL ZUNG erene ea EERE EE EEE E ET tae OE alee tae EE aa Sorge 2 1 3 eege 3 2 Elementares Grundwissen unnuussssnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn
115. igkeit in Kilometer per Stunde Aq Querbeschleunigung DIN EN Deutsches Institute fur Normung Europaischer Norm DMS Dehnungsmessstreifen FEM Finite Elemente Method LINT Leichter Innovativer Nahverkehrs Triebwagen ICE Inter City Express ATD Alstom Transport Deutschland GmbH DB AG Deutsche Bahn Aktien Gesellschaft DAkks Deutsche Akkreditierungsstelle GmbH GPS Global Positioning System CAN Controller Area Network LIN Local Interconnect Network ARINC Aeronautical Radio Incorporated CCP CAN Calibration Protocol KWP2000 Key Word Protokoll 2000 Hz Herz KML Keyhole Markup Language XML Extensible Markup Language 2D 2 Dimensional 3D 3 Dimensional E Modul Elastizitatsmodul IX Abk rzungsverzeichnis 1 Einleitung Im einleitenden Kapitel werden Motivation und Aufgabenstellung dieser Diplomarbeit be sprochen Gleichzeitig erfolgt ein kurzer berblick zu den einzelnen Kapiteln dieser Arbeit 1 1 Motivation Durch das Bestreben Schienenfahrzeuge aus Effizienz sowie Kostengr nden gleichzei tig leicht und stabil zu konstruieren werfen Schwingungen und die damit zusammenh n gende Materialerm dung enorme Schwierigkeiten und komplexe Fragestellungen auf Aus diesem Grund werden f r die Zulassung eines neuen Schienenfahrzeugs des AL STOM Konzerns Versuche zur Festigkeit durchgef hrt Dies dient dem Zweck die Simu lation der Berechnung zu validieren und die vom Kunden geforderte Betriebsfestigkeit nachzuweisen F r
116. inflowmatrix wie in der Ergebnisliste ausgegeben stehen drei Darstel lungsm glichkeiten zur Verf gung Bei der ersten Darstellungsm glichkeit handelt es sich um die sogenannte 2D Standardansicht s Abb 54 A RF_F_Pendelst tze_g Datei Bearbeiten Konfiguration Optionen Extras ainflow Standard Ansicht SaaS Smal Ok O A RF_F_Pendelst tze_g RF_F_Pendelst tze_g_1 A te 1 H i i 20 15 10 5 D 5 10 15 20 25 Mean kN F_Pendelstitze_g Abbildung 54 Rainflow 2D Standardansicht Hier sind entlang der vertikalen Achse die detektierten Schwingspiele in den zugeh rigen Klassen zu sehen und entlang der horizontalen Achse die Amplituden der eingestellten Klassengrenzen bezogen auf ihren Mittelwert Bei dieser 2D Ansicht ist leider nicht der Zusammenhang mit der jeweiligen Amplitude erkennbar Daher gibt es eine weitere Dar stellungsm glichkeit Diese ist die 3D Amplituden Mittelwert Darstellung Wasserfalldar stellung Anhand dieser Grafik lassen sich alle drei Betrachtungsfaktoren Amplitudenmit telwertverteilung Amplitude und Schwingspiele darstellen s Abb 55 2 Zweidimensionale Betrachtungsweise 22 Dreidimensionale Betrachtungsweise 70 Auswertung Messsignale 100 80 60 kC 40 20 10 Mean k Te Peng seit ai 20 4 Ka Abbildung 55 Rainflow 3D Amplituden Mittelwert Darstellung Tag 1 und Tag 2 Bei der zweiten Darstellungsmdglich
117. irekten Kraftfluss e Kraftmessdosen e Drehmomentmesswellen oder Sensoren f r den indirekten Kraftfluss e DMS Ein wichtiges Kriterium hierbei ist dass die aufgezeichnete Beanspruchungs Zeit Funktion ein repr sentatives Ergebnis liefert Die rechnerische Simulation wird meist in der Konstruktionsphase angewandt Bei diesem Verfahren wird die Belastung mit Hilfe eines FEM Models Simuliert Eine analytische Ermittlung der Belastung wird meist in Anlehnung an mechanische Mo delle realisiert z B Balken oder St be Des Weiteren ist eine Absch tzung auf Basis statistischer Daten und Verwendung von Regelwerken und Bauteilgeometrien m glich 5 Dehnungsmessstreifen Abk DMS englisch strain gauge sind Messeinrichtungen zur Erfassung von deh nenden Verformungen http de wikipedia org wiki Dehnungsmessstreifen Die Finite Elemente Methode FEM auch Methode der finiten Elemente genannt ist ein numerisches Verfahren zur L sung von partiellen Differentialgleichungen http de wikipedia org wiki Finite Elemente Methode Elementares Grundwissen 7 Auf Grund dieser besonderen Erkenntnisse der Belastung des Bauteils k nnen nun an hand analytischer numerischer oder Experimenteller Verfahren Bauteilbeanspruchungen abgeleitet werden 2 3 Z hl und Klassierverfahren Neben der harmonischen Analyse mittels der Fourier Transformation hat sich die Klassie rung als wichtiges Arbeitsmittel zur Unters
118. ischem Z hlergebnis nach Klas sengrenzen berschreitungen a b und zugeh rige zyklische Spannungs Dehnungs Diagramme c d nach DR03 S 207 10 Abbildung 6 Unterschiedliche Reihenfolge einer vorangestellten ber und Unterbeans pruchung mit identischem Z hlergebnis nach Klassengrenzen berschreitun gen a b und zugeh rige zyklische Spannungs Dehnungs Diagramme c d 11 Abbildung 7 Zweiparametrisches Klassierverfahren Zuordnung der Umkehrpunkte der Last Zeit Funktion zu Ausgangs und Zielklassen Z hlung der bergangsh ufig keiten und Darstellung in einer Matrix DR03 S 209 12 Abbildung 8 Zweiparametrisches Klassierverfahren Rainflow Z hlung Beziehung zwischen Dehnungs Zeit Funktion zyklischem Werkstoffverhalten und gez hlten Hys tereseschleifen nach DRO3 S 210 12 Abbildung 9 Rainflow Z hlung Regenwasserfl sse zwischen Ausgangs und Endpunkt nach DRO3 S 211 13 Abbildung 10 ALSTOM Transport Deutschland GmbH ATD 17 Abbildung 11 Coradia LINT41 f r DB AG ATD 1 19 Abbildung 12 Abmessungen Lint 41 f r DB AG ATD 2 20 Abbildung 13 Ausschnitt der Drehmomentst tze 1 mit Pendelst tze 2 ATD3 21 Abbildung 14 Wheatstone sche Br ckenschaltung 23 Abbildung 15 Schematische bersicht der Verschalteten Br ckenzweige 26 Abbildung 16 Verschaltete Pendelst tze 1 R2 1 R4 und 1 R1 1 R3 26 Abbildung 17 Aufschl ssiung DMS 27 Abbildung 18 Technische Zeichnung Pendelst tze 29 Abbildung 19
119. isespannung Us an dann teilt sich diese in den beiden Br ckenh lften R1 R2 und R3 R4 jeweils im Ver h ltnis der Br ckenwiderst nde auf Dies bedeutet dass jede Br ckenh lfte einen Span nungsteiler bildet Die am Br ckeneckpunkt 1 anstehende Teilspannung U1 errechnet sich zu UA Definiert man als Br ckenverstimmung die relative Ausgangsspannung Wi UL R R4 Up R R R R Oder U R gt R3 R R4 Up R R2 Rz R4 Es gibt zwei Zust nde in denen Ua 0 ist Entweder alle Br ckenwiderst nde sind gleich gro oder die Widerstandsverhaltnisse der Br ckenh lften sind gleich gro Somit gilt die Br ckenschaltung als abgeglichen ndern sich die Br ckenwiderst nde R bis R4 in ih rem Betrag AR dann wird die Br ckenschaltung verstimmt und zwischen den Punkten 1 und 4 steht eine Ausgangsspannung Ua an Die Gleichung geht ber in U Ry AR R4 AR Us R AR FRE ARZ R AR R AR Mit dieser Gleichung lassen sich alle Br ckenzust nde berechnen In der DMS Praxis sollen jedoch alle Br ckenzweige den gleichen Widerstand haben 24 Versuchsvorbereitung 5 1 2 Anwendungsart der Bruckenschaltung Dadurch dass die Kr fte an der Pendelst tze gemessen werden sollten und die Einbau lage im Drehgestell einen eindeutigen einachsigen Kraftfluss durch die Pendelst tze dar stellte fiel die Entscheidung auf ein Verschalten der Messbr cke nach dem Prinzip des Zug Druck
120. iterinnen und Mitarbeiter sind dort auf die Entwicklung und Herstellung von qualitativ hochwertigen Schienenfahrzeugen Kom ponenten und Dienstleistungen spezialisiert Ein Drehgestell ist ein Laufwerk eines Schienenfahrzeuges bei dem zwei oder mehr Rads tze gefedert in einem Rahmen gelagert werden der sich in Kurven gegen ber dem Wagenkasten verdrehen kann 16 Themenstellende Firma Abbildung 10 ALSTOM Transport Deutschland GmbH ATD Made in Salzgitter f r die Schienen der Welt Auf dem 123 Hektar gro en Gel nde der ALSTOM Transport Deutschland GmbH werden Schienenfahrzeuge und Komponenten produziert Dank der fortschrittlichen Fertigungs methoden bietet ALSTOM den Kunden marktgerechte Produkte die auf ihre individuellen W nsche zugeschnitten werden Ein Beispiel ist die innovative Stahlleichtbauweise Ein bis zwei komplette Z ge verlassen t glich die Werkshallen das sind bis zu 400 Einheiten pro Jahr Hinzu kommen fast 1000 Drehgestelle j hrlich Auf der 1 4 km langen Teststre cke werden alle Z ge auf Herz und Nieren gepr ft bevor sie in Betrieb gehen 3 1 3 Die Abteilung RP9 Die Abteilung RP9 der ATD ist verantwortlich f r die Zertifizierung und Validierung aller technischen Basis und Sub Systeme die in Schienenfahrzeugen verbaut sind Ziel aller Zertifizierungs und Validierungsaktivitaten ist der Nachweis der Qualifizierung eines Produktes f r seine bestimmungsgem e Verwendung Wesentlic
121. ittelwert lt Wert aus Startsequenz ende Schleifenende ende Schleifenende ende Schleifenende ende Schleifenende Erstellung der Maske bergangsb gen sonst mitte Gren Kr mmung tp diff S_ trigger Wert Kr mmung _ null i 1 Wert Kr mmung _null i gt 0 wiederholte Auswertung des Schmitt Trigger Signals Ausschnitt bergangsb gen Gren Radius Wert Kr mmung null i 1 Wert Kr mmung _null i Anlagen Teil 2 27 ende Teilst ck vom Radius ausschneiden Ausschnittaufl bergangsb gen Ausschnitt bergangsb gen 0 1 Ausschnitt auf 1 setzen f r ein indeutige Recheckfunk tion Maske bergangsb gen st ck Maske bergangsb gen Ausschnittaufl_ bergangsb gen h nge an Maske bergangsb gen Teilst ck von Ausschnitt auf 1 Schleifenende i i 1 Z hler inkrementieren Schleifenende PRREKRKEKA RR EKKEK KA EK KEN wenn lang Maske Rad_Kl 4 gt 0 Abfrage ob Kanal Maske Rad Kl 4 Daten enth lt ende wenn Strecke Radienklasse 4 max int vkmh_gebunden 3600 Maske Rad Kl_4 Streckenberechnung der Radienklasse 4 seteinheit Strecke Radienklasse 4 km 1 Radienklasse 4 DMS gebunden Maske Rad K1 4 Vorbereitung der DMS Kan le f r die RF Nur DMS Signale in der Radienklasse 4 werden dem Kanal bergeben Schleifenende lang Maske Rad_Kl 3 gt 0 Abfrage ob Kanal Maske Rad Kl 3 Daten enth lt ende
122. kation und Nachweis der Zuverl ssigkeit Verf gbarkeit Instandhaltbarkeit Sicherheit RAMS Deutsche Fassung EN 50126 1999 Berichtigung zu DIN EN 50126 VDE 0115 103 2000 03 Deutsche Fassung CENELEC Cor 2010 zu EN 50126 1999 Elementares Grundwissen 5 Inbetriebnahme Inbetriebnahme Neuzustand Neuzustand technischer Bruch oder ohne Fehler mit Fehler Anriss Ausmusterung anrissfreie i i i i Phase Rissbildungsphase Rissfortschrittsphase Mikroriss wachstum Makrorisswachstum m a gt Lebensdauer bis zum techn Anriss Restlebensdauer Gesamtlebensdauer eines Bauteils klassische Betriebsfestigkeit klassische Bruchmechanik Abbildung 1 Lebensdauer eines Bauteils mit den klassischen Konzepten der entsprechenden Phasen nach MS08 S 2 Rissentstehung Diese verschiedenen Auslegungskriterien machen eine getrennte Betrachtung der Le bensdauervorhersage unverzichtbar Grunds tzlich wird die Betrachtung der Lebensdauer eines Bauteils in Bauteile eingeteilt bei denen die Lebensdauer mit der Inbetriebnahme beginnt und mit dem Versagen oder vorzeitigen Austausch der Komponente endet oder in Bauteile eingeteilt bei denen die Lebensdauer mit dem Neuzustand beginnt und mit dem Versagen oder vorzeitigem Austausch endet DRO3 2 2 Beanspruchungs Belastungs Zeit Funktion F r die Auslegung eines Bauteils ist deren Belastung bzw Beanspruchung notwendig Die Einsatzzeit in de
123. keit der 3D Amplituden Mittelwert Darstellung wird zu jedem Schwingspiel dessen Gr e und der dazugeh rige Mittelwert bestimmt In der Er gebnismatrix wird zeilenweise die Gr e des Schwingspiels und spaltenweise der dazu geh rige Mittelwert klassiert Im Schnittpunkt von der Klasse der die Gr e des Schwing spiels zugeordnet wird und der Klasse der der dazugeh rige Mittelwert zugeordnet wird erfolgt pro Schwingspiel eine Z hlung in der Ergebnismatrix Schwingspiele die gr er als 0 und kleiner oder gleich einer Klassenbreite sind werden zeilenweise in der Klasse 1 gez hlt Schwingspiele die gr er als eine Klassenbreite und kleiner oder gleich zwei Klassenbreiten sind werden zeilenweise in der Klasse 2 gez hlt usw Da die vorgestellten drei Kurvendarstellungen dank ihrer grafischen bersicht sehr gut geeignet sind um sich einen ersten groben Eindruck zu verschaffen jedoch f r die Mitar beiter der Berechnungsabteilung die f r die weitere Schadensakkumulation verantwort lich sind nicht Aussagekr ftig genug ist erfolgt die bergabe der Daten in einer tabellari schen Form s Abb 56 Auswertung Messsignale 71 1009 534 306 289 224 L A2 Ea 325 1217 601 353 347 261 EK 1548 703 486 454 322 Des 1806 911 631 493 418 2667 1156 801 658 569 S Katar t 3441 1641 1134 304 858 075 4539 2203 1621 1307 1189 0235 L 05 ano nwmoooo 6331 277
124. l inkrementiere Checksumme sequenz HP Filter sequenzaufruf check check l inkrementiere Checksumme sequenz BP Filter sequenzaufruf check check 1 inkrementiere Checksumme sequenz Abtast Freq sequenzaufruf z z 1 inkrementiere Schleifenvariable check DMS check Hilfsvariable erstellen wenn check DMS 12 Uberpriifung ob Sequenzabarbeitungen n i O o der 1 0 sequenz Abtast_ Freq Sequenzaufruf boxnachricht gt Herzlichen Gl ckwunsch lt Alle DMS Kanal Sequenzen zur Radien Klassierung wurden abgearbei tee TRL zz wenn 1 0 sonst boxnachricht Verdammte SCHEI WARNUNG Bei der Abarbeitung der DMS Kanal Sequenzen is ein Problem aufgetre ten Bitte Messkan le neu einladen und oder 4771 anrufen 1 lt wenn n i O ende Bedingung Ende ende Bedingung Ende KAEKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK sequenz Radienklassen Sequenzaufruf Anlagen Teil 2 25 See e ee A ERE ERE K EKER REA AAR AK LEBER KE SR BAKA ERR LER BARAK RR DR Bogenradius ohne bergangsb gen bestimmen Sek ere e eer ere ere ARE KE ERE KER RETTET e erer ere re ee e eer e re e eer re ere e e Wenn Radienklassen abh ngig vom Weg 0 and Radienklas sen abh ngig von der Zeit 1 Parameterabfrage aus der Startsequenz Kr mmung tp diff abs diff Kr mmung Differenziert Kr mmungssignal und bildet Absolutwert keine Nega tivan
125. l verwendet da der Radius nahezu unendlich ist und daher nicht so gut geeignet ist Entwicklung Auswertesequenz in Famos 53 Da eine Bogenfahrt immer durch einen Ubergangsbogen eingeleitet wird und diese fur die Auswertung nicht von Bedeutung waren musste eine M glichkeit geschaffen werden die bergangsb gen aus dem Signal zu entfernen Aus diesem Grund wurde das Kr m mungssignal differenziert und der Absolutwert gebildet Als Ergebnis erhielt man somit die Steigung ohne Negativanteile J Krummung_tp_diff Datei Bearbeiten Konfiguration Optionen Extras SHAARE oz O R BW 10 3 ism 2 0 18 16 1 4 12 1 0 08 06 0 4 0 2 0 0 Abbildung 39 Differenziertes Kr mmungssignal als Absolutwert Testdatensatz Man konnte davon ausgehen dass dies die bergangsb gen sind Um St rungen zu ent fernen wurde hier wieder das Median Filter verwendet Anschlie end mussten die bergangsb gen in dem Signal festgestellt werden Um dies effizient umzusetzen wurde eine Schmitt Trigger Funktion verwendet dessen Ergebnis eine Rechteckfunktion von 1 bis 1 gewesen ist Die Grenzen des Schmitt Triggers wurden anhand von Erfahrungs werten auf 0 0002 und 0 00018 gesetzt Die Grenzen wurden extra nicht auf denselben Wert gesetzt um eine Hysterese Funktion zu erm glichen Mit diesen Werten war ein guter Kompromiss zwischen bergangsbogen und Bogen geschaffen A Krummung_tp_diff D
126. lagerte Biegedehnungen kompensiert Versuchsvorbereitung 25 sense Abbildung 16 Verschaltete Pendelst tze 1 R2 1 R4 und 1 R1 1 R3 5 1 3 Auswahl geeigneter DMS Bei der Auswahl geeigneter DMS wurden Dehnungsmessstreifen der Firma Hottinger Baldwin Messtechnik aus Darmstadt verwendet Es wurde auf die Y Serie gesetzt die sich durch folgende Merkmale besonders anbot DMS der Serie Y e sehr gute Messeigenschaften e verschiedene Anschlusskonfigurationen e flexibel daher einfache Handhabung e gro e Geometrievielfalt e viele Geometrien sind in verschiedenen Nennwiderstanden 120 Q 350 0 700 Q 1000 Q verf gbar 26 Versuchsvorbereitung Nach der Auswahl der entsprechenden Serie musste nun der richtige Typ gefunden wer den Auf Basis der Materialeigenschaften und Geometriedaten der Pendelst tze fiel die Wahl auf den Typen LY61 6 120 Dies ist ein Folien DMS auf dem bauartbedingt ein Messgitter auf einer Tragerfolie angeordnet ist Der DMS hat eine Messgitterlange von 6mm einen angepassten Temperaturgang an Stahl und einen Nennwiderstand von 1200 Serie Nennwiderstand Linear DMS LY61 6 120 6mmDMS Pala mit Temperaturgang L tst tzpunkten angepasst an Stahl Abbildung 17 Aufschl sslung DMS 5 1 4 Anschlu art der DMS Bei der Anschlu art der DMS wurde die so genannte 6 Leiter Schaltung angewandt Ist die Zuleitung von Sensor auf DMS Anschluss zu lang f hrt ein Spannungsabfall infolge d
127. likation der DMS erfolgte unmittelbar nach dem Schleifen und Reinigen der Messstellen um zu verhindern dass sich eine Oxidschicht bildete Zum Kleben wurde ein St ck Teflonband und Teflonfolie bereitgelegt Anschlie end wurde ein Tropfen des Klebstoffes auf die Messstelle getropft und vorsichtig mit dem Teflonband ohne Druck auszu ben und die Messstelle zu ber h ren verteilt Nachfolgend wurde sofort der DMS mittels Teflonfolie auf die Klebstoffschicht aufgedr ckt und mit dem St ck Teflonfolie f r ca 1 min gleichm ig mit dem Daumen festgedr ckt Bei der Verwendung des Klebstoffes mussten einige Parameter beachtet werden Bei einer zu geringen Feuchtigkeit relative Feuchte _ 30 40 sauer reagie render Oberfl che oder einer zu niedrigen Temperatur h tte ein Beschleuniger zum Kle ben verwendet werden m ssen 5 1 6 Kalibrierung der Pendelst tze Als erstes musste gekl rt werden f r welche Kraft die Pendelst tze kalibriert werden muss Dazu wurde folgende Betrachtung aufgestellt Das theoretisch maximale getriebeseitige Eingangsmoment betr gt 8000Nm Bei ange nommener Lastverteilung von 50 50 auf die Master Slave Getriebe sowie einer erweiter ten Getriebestufe und einem Hebelarm von 0 702m ergibt sich eine Abst tzkraft an jeder Pendelst tze von 14757N siehe Abb 13 Dieser Wert ist aus rein statischer Sicht ohne jeglichen dynamischen Einfluss oder mechanischer Verspannung und Beschleunigung Demzufolge hat die Pe
128. lle Z hlger te abgestellt war sind bekannt e Spitzenwertzahlung peak counting ist klassenweises Ausz hlen der Lastspitzen Oberwerte bzw Unterwerte Variante mit Z hlung nur der jeweils h chsten Spitze zwischen zwei Mittellastdurchg ngen mean crossing peak counting e Bereichszahlung range counting auch Spannenz hlung ist Ausz hlen der Klas sen berg nge der ansteigenden bzw abfallenden Lastausschl ge unabh ngig von ihrem jeweiligen Ausgangs bzw Mittelwert Bereichspaarz hlung range pair counting auch Spannenpaarz hlung Ausz hlen der Klassen berg nge erst dann wenn zu einem ansteigenden Lastausschlag sich der entsprechende gleich weit abfallende Ast eingestellt hat volles Schwingspiel 8 Elementares Grundwissen e Momentanwertzahlung level distribution counting ist klassenweises Auszahlen der momentanen Lasth hen in gleichen kleinen Zeitabst nden Variante als Ver weildauerz hlung Klasse i c Zeit t d Zeit t Abbildung 3 Einparametrische Klassierverfahren berschreitungsz hlung a Spitzenwertzahlung b Bereichsz hlung c und Momentanwertz hlung d nach DR03 S 206 Ein besonderes Augenmerk ist auf die unterschiedlichen einparametrische Z hlverfahren zu geben Da die Beanspruchungs Zeit Funktionen weder stochastisch noch mittelkon stant sind f hrt dies zu unterschiedlichen Z hlergebnissen insbesondere zu unterschied lichen Kollektivformen Aus diesem Grund mus
129. ls die Achsen des End Drehgestells ber Kardanwellen und Achsgetriebe an Letztendlich bringen Radsatz und Radsatzwendegetriebe die vom Schaltgetriebe ber setzte Motorleistung auf die Schiene Die beim LINT verwendeten Getriebe werden vom Hersteller ZF Antriebstechnik hergestellt Sie treiben die Radsatze an und erm glichen durch eine Wendeschaltung den Richtungswechsel Da die Radsatzwellengetriebe das Bestreben haben sich w hrend der Rotation mit zu drehen sind diese durch eine Drenmomentst tze mit einer zugeh rigen Pendelst tze am Drehgestellrahmen fest verbunden Abbildung 13 Ausschnitt der Drehmomentst tze 1 mit Pendelst tze 2 ATD3 ber diese Verbindung wird somit die aufgebrachte Kraft in den Drehgestellrahmen ber tragen Beschreibung des Versuchsobjektes 21 Durch einen Serienfehler seitens ZF Antriebstechnik sind alle verbauten Getriebe mit einer Schw chung des Geh uses ausgeliefert worden Durch diesen Serienfehler wurde nun seitens ALSTOM die Betriebsfestigkeit der Radsatzwellengetriebe in Frage gestellt Aus diesem Anlass wurde die ZF Antriebstechnik beauftragt ihre Nachweispflicht ge gen ber der Betriebsfestigkeit erneut zu erf llen Aus diesem Grund hat ALSTOM sich berlegt die Pendelst tze mit DMS auszur sten um die auftretenden Kr fte zu messen Die Entscheidung fiel auf DMS da diese sich gegen ber Kraftmessdosen bei jeder Art von Bauteilgeometrien leicht und unkompliziert
130. m gt FE FE FE FEE FE FE FE JE JE FE JE JE JE JE FE JE JE JE FE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE HEE JEJEJEJE JEJE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE JE FE Paranter Allgemein Extrapolation 0 1 gt AN 0 gt AUS Lebensdauer 0 Jahre Kilometer_pro_Jahr 0 km Gesantstrecke_manuell 0 km 0 gt Off sonst manuelle Eingabe falls kein vkmh vorhanden Abbildung 35 Variablen Lebensdauerberechnung 46 Entwicklung Auswertesequenz in Famos Im n chsten Block ist es notwendig die grundlegenden Parameter f r die Rainflowaus wertung als Variablen zu implementieren Diese waren e Axis e Type e Border e CalcOptions e Residuum e lIgnoreSmallSpans e Precise e CountStartEnd Dieser Block war ebenfalls so umzusetzen dass die Variablen mit einer O oder 1 frei deklarierbar sind Wobei die Bezifferung nicht gleichbedeutend mit aktiviert oder deakti viert wie im vorigen Block sein sollte F r Axis gilt dass mit der 0 entlang der X Achse die Zielklasse oder Amplitude aufgetragen werden Mit der 1 ware das genau der ent gegengesetzte Fall Entlang der X Achse ist die Startklasse oder der Mittelwert aufgetra gen Mit Type ist der eigentliche Zahlalgorithmus umzusetzen Mit der 0 soll die Rain flo
131. m einen schnellen berblick der zusammengeh renden Variablen zu bekom men Im ersten Block war die Lebensdauerberechnung zu realisieren Zu diesem geh r ten folgende Variablen e Extrapolation e Lebensdauer e Kilometer pro Jahr e Gesamtstrecke manuell Die variable Extrapolation wurde so ausgelegt dass diese mit einer 0 oder 1 deklariert werden konnte Wobei die O ma geblich bedeutend f r Funktion deaktiviert und 1 f r Funktion aktiviert steht Die Lebensdauer musste so realisiert werden dass man hier die Jahre des Betriebseinsatzes eintragen konnte Des Weiteren musste f r die Berechnung eine Variable f r die zur ckgelegten Jahreskilometer erstellt werden Hier galt es diese so auszulegen dass direkt die gefahrenen Jahreskilometer eingetragen werden konnten Als letzten Punkt musste eine variable Gesamtstrecke erzeugt werden Die Gesamtstre cke wurde so realisiert dass entweder die Strecke manuell eingegeben werden kann oder wenn ein Geschwindigkeitssensor bei den Messungen verwendet wurde die Vari able mit einer 0 zu deklarieren ist Die 0 ist in diesem Fall gleichbedeutend daf r dass keine manuelle Eingabe der Gesamtstrecke notwendig ist Die Gesamtstrecke wir auto matisch ber die Geschwindigkeit bestimmt Zur Berechnung dieser wird in der entspre chenden Untersequenz explizit eingegangen Eingabe Ss STARTSEQUENZ RF KLASSIERUNG Se AF_Get Se PE Feed Se AF_Neu 0c H GE r
132. meiden 78 Zusammenfassung und Ausblick Quellen und Literaturverzeichnis KH87 PG94 MS08 DR03 VLO4 me Clor85 DIN 45667 DIN EN 13479 Karl Hoffmann Eine Einf hrung in die Technik des Messens mit Dehnungsmessstreifen HBM Hottinger Baldwin Messtech nik 1987 Peter Giesecke Dehnungsmessstreifentechnik Grundlagen und Anwendungen in der industriellen Messtechnik Vieweg Verlagsgesellschaft Auflage 1994 6 Mai 1994 Manuela Sander Sicherheit und Betriebsfestigkeit von Maschi nen und Anlagen Konzepte und Methoden zur Lebensdauer vorhersage Springer Verlag Berlin Heidelberg 2008 Dieter Radaj Michael Vormwald Erm dungsfestigkeit Gabler Wissenschaftsverlag 2 Auflage 2003 Volker Lapple Einf hrung in die Festigkeitslehre Vie weg Teubner Verlag 2008 Martin Brokate Klaus DreBler Pavel Krejci Rainflow Counting and Energy Dissipation for Hysteresis Models in Elastoplasticity http www math cas cz krejci b19 pdf verf gbar am 28 02 2012 Clormann U H Seeger T Rainflow HMC Ein Hysteresis Schleifen Zahlalgorithmus auf werkstoffmechanischer Grundla ge TH Darmstadt 1985 DIN 45667 Klassierverfahren f r das Erfassen regelloser Schwingungen Bahnanwendungen Rads tze und Drehgestel le Festlegungsverfahren f r Festigkeitsanforderungen an Drehgestellrahmen Oktober 1969 DIN EN 13749 Bahnanwendungen Spezifikation und Nachweis der Zuverl ssigkeit Verf
133. men Das hat den Hinter grund dass bei der weiteren Vorgehensweise lediglich mit einer Datei gearbeitet werden muss Nachdem alle Dateien gebunden wurden galt es zu berpr fen ob die Einheit in Metern angegeben wurde Wenn nicht sollte diese automatisch auf Meter gesetzt werden Nachdem der D mpferweg nun als eine zusammenh ngende Datei f r die gesamte Mes sung vorlag wurden mit dem Median Filter m gliche Spritzer entfernt Auch hier musste 52 Entwicklung Auswertesequenz in Famos nun wie in der Sequenz Init_Variablennamen die Spr nge in die Untersequenzen zur Kanalvorbereitung realisiert werden Zu diesen gehdrten ebenfalls alle die die in der Startsequenz zu diesem Block aktiviert werden konnten Dies waren TP Filter und Auto Offset Entfernung Da die Offset Entfernung bei der Berechnung der Bogenradien von gro er Bedeutung ist wurde zur Kontrolle eine Grafikausgabe erzeugt die mit Ok oder Abbruch zu best tigen ist Mit Abbruch w rde die komplette Abarbeitung abgebrochen werden Zur Kontrolle der ordnungsgem en Abarbeitung der Untersequenzen wurde auch hier wieder eine Checksumme erzeugt die nach einem erfolgreichen Durchlauf je der Untersequenz um eins Inkrementiert wird und mit der initialisierten Checksumme ver glichen wird Bei einem Fehler w rde die Abarbeitung abgebrochen werden Nun musste die Berechnung des Radius erfolgen Dazu wurde folgende Formel angewandt S Zwischenwagendamp fer Dr
134. mme Sequenzaufruf inkrementiere Checksumme Sequenzaufruf inkrementiere Checksumme Bedingung Ende aktuellen Kanalname einlesen EA le vkmh_gebunden EE DMS Kan le binden zur Radienberechnung N x H 1 Hilfsvariable erstellen i l Hilfsvariable erstellen 2 Hilfsvariable erstellen wenn Radienklassen 1 and Anzahl DMS gt 0 Abfrage ob Radienklassen und DMS in der Startsequenz aktiviert wur de Anzahl DMS vargetinit2 Kanalname DMS 2 vkmh Kanalliste erstellen Kanal vargetname i DMS gebunden lt Kanal gt aktuellen Variable erstellen mit dem Inhalt von Kanal entf lt Kanal gt entferne Inhalt vom Kanal solange x lt Anzahl_DMS Schleifeneinleitung zum automatischen binden der vom D mpfer Kanal vargetname x Kanalname einlesen inzelnen Messungen aktuellen Kanalname einlesen DMS gebunden binde DMS gebunden lt Kanal gt 24 Anlagen Teil 2 binde aktuellen Kanalinhalt an die Variable DMS gebunden x x l inkrementiere Z hler entf lt Kanal gt entferne Inhalt vom Kanal ende Schleifenaustritt check check 1 inkrementiere Checksumme sequenz Empfindlichkeit und Einheit Vergabe sequenzaufruf check check 1 inkrementiere Checksumme sequenz Spritzer entf sequenzaufruf check check l inkrementiere Checksumme sequenz TP Filter sequenzaufruf check check
135. ndelst tze eine theoretische mechanische Sicherheit bis 60000N Dies w rde eine Sicherheit gegen ber dem maximalen Motormoment bei 50 50 Lastver teilung von 4 betragen Zur theoretischen Absch tzung des Kalibrierwertes wurde vorher eine Plausibilit tspr fung durchgef hrt 28 Versuchsvorbereitung Plausibilit tspr fung _ Zug F Druck 60kN Flacheisen 2 9mm 40mm gens MM oga mm 2x83 333 mv 2 x 2 1 0 3 0 5159 4x2 107 H 20 E 2 1 v Abbildung 18 Technische Zeichnung Pendelst tze o Sigma Epsilon F Kraft A Fl che E Elastizitatsmodul v Querkontraktions zahl Zur praktischen Analyse des Kalibrierfaktors musste die Pendelst tze in einem Druck rahmen eingespannt werden In diesem musste die Pendelst tze auf Zug und Druckkraft belastet werden Des Weiteren wurde ein Kraftmessnormal mit in den Kalibrieraufbau integriert um die aufgebrachte Kraft zu messen Abbildung 19 Kalibrieraufbau Versuchsvorbereitung 29 Wahrend des Versuchsaufbaus war darauf zu achten dass bei der Kopplung zwischen Pendelst tze und Kraftmessnormal keine unzul ssigen St rkomponenten wie Biegemo mente Verspannungen oder Verformungen entstehen Die Umgebungsbedingungen wie Temperatur sollte w hrend der Kalibrierung auf 1 K stabil gehalten werden und zwischen einer Temperatur von 18 C 28 C betragen Vor der Kalibrierung mussten alle Ger te elektrisch in Betrieb gen
136. ng 16 Bit Aufl sung Anzahl virtueller Kan le lt 100 Abh ngig vom Modultyp wird eine bestimmte An zahl von virtuellenKan len zur internen Berechnung ben tigt Diese Kan le redu zieren die Anzahl der verf gbaren virtuellen Kan le Betriebstemperatur 30 C bis 85 C Relative Feuchte 95 Betauung zul ssig wenn nicht andersangegeben Schockfestigkeit 50g pk ber 5 ms ohne Anschlussstecker Isolation gegen Versorgung und CAN Bus 50 V wenn nicht anders angege ben Stromversorgung 10 V bis 50 V DC ausgenommen von BRIDGE2 CANSER C12 und ISO8 9 V bis 32 V DC Module die vor April 2011 gebaut wurden 9 V bis 32 V siehe Typenschild Leistungsaufnahme 4 W wenn nicht anders angegeben Wenn nicht anders angegeben gelten f r die technischen Daten folgende Umgebungs bedingungen Temperatur 23 C Luftdruck 1013 mbar Relative Feuchte 40 48 Anlagen Teil 3 Technische Daten IMC BusDaq Anschlusse e PC Anschluss Uber Ethernet TCP IP 10 100 MBit e CAN Bus Anschluss ber DSUB Stecker 9 pol am Ger t 1 Stecker je Knoten Auslegung nach Cia Draft Standard 102 Version 2 0 CAN Physical Layer for Industrial Applications e Modem Anschluss ber DSUB Stecker 9 pol nicht busLOG e Display Anschluss ber DSUB Stecker 9 pol nicht busLOG e GPS Anschluss ber DSUB Stecker 9 pol nicht busLOG e Anschluss f r die Synchronisation mehrerer Ger te Es lassen sich mehrere imc Ger te parallel und v
137. ng ob Einheit m wenn nicht V s D mpfer gebunden s D mpfer gebunden 1000 setze Einheit auf m seteinheit a D mpfer gebunden m 1 Vergabe Einheit Meter ende Bedingung Ende w 0 Hilfsvariabl rstelellen Nutzung in TP Filter zur vermei dung von Doppeldurchlauf des TP Filters s D mpfer gebunden median s_ D mpfer gebunden 3 Filter ber drei Punkte um Spritzer zu entfernen check 0 erzeugen einer Checksumme um zu berpr fen ob die Nachfolgenden Se quenzen abgearbeitet wurden sequenz TP Filter Sequenzaufruf check check 1l inkrementiere Checksumme 22 Anlagen Teil 2 sequenz Auto Offset Entfernung Sequenzaufruf check check 1 inkrementiere Checksumme s D mpfer gebundenl s D mpfer gebunden Hilfsvariable ertsellen zur Offsetkontrolle zeigen a D mpfer gebundenl Kanal Anzeigen B x boxnachricht OEFser III Bitte berpr fe ob der Offset korrekt entfernt wurde Wenn nicht Offset bitte manuel entfernen und Sequenz neu starten I2 Aktives Fenster zur Kontrolle des Off sets ggf Abbruch der gesammten Sequenz ende entf s D mpfer gebundenl entferne Hilfsvariable wenn Box 0 Wenn Boxnachricht 0 zur ck gibt V sequenz Hilfsvariablen Entfernen Box Hilfsvariablen entfernen exitsequenz Abbruch der gesammten Sequenz ende Bedingung Ende seteinheit Drehzapfenabstand m 1 Einheit auf m setzen seteinheit
138. ngetragen werden 24 Hier kann eine Einheit eingetragen werden in der der Kanal sp ter angezeigt werden soll 25 Mit dieser Funktion kann die Temperaturkompensation ein aus geschaltet werden Nur bei Messungen mit Dummy von Bedeutung 26 Bitte hier den genauen Kanalnamen wie bei der Messung verwendet eintragen 27 28 Bitte hier die Extremwerte aus der zuvor erfolgte Kanalvorverarbeitung eintragen 29 Hier wird die Schrittweite der Klassierung eingetragen Bestm glich so zu w hlen das immer 100 Klassen ge nutzt werden Anlagen Teil 1 tc i u ES H Paraneter DMS Signal Filter Einstellungen Median Filter DMS_Spritzer_entfernen 0 LNS Vert_nedian 3 HP Filter 13DMS_HP_Filter_Freq 0 14DMS_HP_Filter_Charakteristik 0 1 5DMS_HP_Filter_Ordnung 4 TP Filter 16DMS_TP_Filter_Freq 0 Low P Elter Charakteristik 0 1 DMS_TP_Filter_Ordnung 4 BP Filter DMS _BP_Filter_Freq_unten 0 DMS_BP_Filter_Freq_oben 0 DMS_BP_Filter_Charakteristik 0 Filter _ Ordnung 4 DMS 25Kanal_Enpfindlichkeit 0 24Einheit_Vergabe 25 Wenn Bnp s 0 96Kanalnane_DHS DMSI_B Anzahl_DMS 1 Min_DMS 100 2 M x DMS 100 SQSchritt_DMS 2 0 gt OFF Mit diesen Filter k nnen Signalspritzer entfernt verden Hz 0 gt 0 Standardvert 0 gt Buttervorth Filter Hz 0 gt 0 Standardvert 0 gt Buttervorth
139. nktion k nnen identische Ergebnisse auftreten In der Darstellung des Spannungs Dehnungs Diagramms Abb 5 sind die Dehnungsabl ufe mit unterschiedlichen Zustandsfolgen dar gestellt Dadurch wird die Erm dungsfestigkeit beeinflusst und das Ergebnis der R ck transformation ist wiederum nicht eindeutig Klassengrenze i D d 3 O NO 3 Klassengrenze j gt Abbildung 5 Unterschiedliche Dehnungsfolgen mit identischem Z hlergebnis nach Klas sengrenzen berschreitungen a b und zugeh rige zyklische Spannungs Dehnungs Diagramme c d nach DR03 S 207 10 Elementares Grundwissen Die nicht erfassten Reihenfolgeeffekte der ein und zweiparametrigen Zahlverfahren wer den in Abb 6 gezeigt In den folgenden zwei Dehnungsabl ufen ist der Unterschied bei identischem Z hlergeb nis ersichtlich Dies macht sich bei der Reihenfolge von ber und Unterbeanspruchung am Schwingspielbeginn bemerkbar Im ersten Fall beginnt der darauffolgende Schwing vorgang unter Zugspannung und im zweiten Fall unter Druckmittelspannung Dies hat unterschiedliche Auswirkung auf die Erm dungsfestigkeit Zeit t I ot Avon Klassengrenze E gt on N 2 g Klassengrenze Ei c Abbildung 6 Unterschiedliche Reihenfolge einer vorangestellten ber und Unterbeans pruchung mit identischem Z hlergebnis nach Klassengrenzen berschreitun gen a b und zugeh rige zyklische Spannungs Dehnungs Diagramme c d nach DR03 S 20
140. nnnennnnnnnnnnnnnnn 5 2 1 Betriebsfestigkeit Allgemein iui 222 222 ar a arena 5 2 2 Beanspruchungs Belastungs Zeit Funktion 6 2 2 1 Ermittlung einer Last Zeit Funktion ENNEN 7 2 3 Zahl und Klassiervell hren ren seele 8 2 3 1 Einparametrische Klassierverfahren ern 8 2 3 2 Zweiparametrische Klassierverfahren Rainflow Klassierung 11 3 Themenstellende Firma s ssesseeeeeeeeeeeeeneeseeeeeeeeeeeeeesseeeeeeeeeeeeeeeeneeeeneees 15 3 1 DIEALSTOM Gruppe aaa een man apa 15 3 1 1 ALSTOM Transport Deutschland GmbH ssssssnssseneneessserernrrnrnrsseernrrnnnnsssrrrnne 16 3 1 2 ALSTOM Transport Deutschland GmbH in Galzotter nn 16 3 1 3 Die Abteilung RP9 u un ee 17 3 2 Umsetzung einer Festigkeitsuntersuchung bei der ATI 18 4 Beschreibung des Versuchsobjektes uuunuusssnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn 19 4 1 Der Goradia LINT ua een 19 4 2 DER EINF 47 f r DB AG anne een era 19 4 3 Unters chle HEET eege Eege ala 21 5 Versuchsvorbereitung ccccsssseeeeeeeeeeeeeeeeneeeneneeeeeeeeeeenseeeneeeeeeeeeeeeseeeennees 23 Ill Inhalt 5 1 5 1 1 5 1 2 5 1 3 5 1 4 5 1 5 5 1 6 5 1 7 6 1 6 1 1 6 1 2 6 1 3 6 1 4 6 2 6 3 7 1 7 2 7 2 1 7 2 2 7 2 3 7 2 4 7 2 5 7 2 6 7 2 17 7 2 8 7 2 9 7 2 10 7 2 11 7 2 12 7 2 12 1 7 2 12 2 7 2 12 3 7 2 12 4 7 2 12 5 7 2 12 6 Vorbereiten der Pendelst tze 00 cccccccceeccsecceccceecceceaeecaeesaeeeaeceaeeseece
141. oll synchronisiert in einem Ethernet TCP IP Netzwerk betreiben e Control Buchse zum ferngesteuerten Ein Ausschalten und Beschaltung der Sus pend Resume Funktion Stromversorgung e 50 V DC Versorgung mit Batteriepufferung USV oder 110 V 230 V ber mitgelieferten Netzadapter oder optional ber CAN Anschluss von Knoten 1 oder 2 Betriebsbedingungen e Betriebstemperatur 40 C bis 85 C e Lagertemperatur 40 C bis 85 C e Relative Luftfeuchtigkeit bis 95 Betauung zulassig e Betriebsh he bis 2000 m Schock und Vibrationspr fungen 1 gem DIN EN 50115 EN 61373 Kategorie 1B e Vibration Breitbandrauschen 5 Hz bis 150 Hz bei 7 9 m s Lebensdauerpr fung 1 m s Funktionspr fung e Schock 30 ms Halbsinus bei 50 m s 2 gem MIL STD 810F e Vibration Breitbandrauschen 5 Hz bis 350 Hz bei 0 48 g Rail Cargo Vibration Exposure Anlagen Teil 3 49 e 5 Hz bis 500HZ bis 2 33 g e Schock 11 ms Halbsinus bei 20 g 3 Schwing und Schockpr fung gem Pr fbelastung Gleitsinus DIN EN 50115 e 10 Hz bis 55 Hz mit s 0 15 mm ab 35 Hz mit s 0 8 g e Frequenzdurchlaufgeschwindigkeit 1 Okt min e Pr fbelastungsdauer 30 min 50 Anlagen Teil 3 Anlagen Teil 4 In den Anlagen Teil 4 Befinden sich die RF Matrizen von Tag und Tag 2 der Messun gen SSGRRESS RS SSIAAEAN ASS SIRES SS aA 8 3 BSSESSSGRRRSS BNSC EEN EE EI Seege bi 22535 ysasnras N FRLERERZBREZEER SEET EREEC
142. ommen werden um diese in ein thermisches Gleichgewicht zu bringen Die Pendelst tze wurde auf 100KN kalibriert In Anlehnung an die DAkkS Richtli nie R3 3 und nach DIN EN ISO 376 sind blicherweise bei der Kalibrierung mindes tens 2 Aufw rtsreihen mit 2 3 Kraftstufen in Druck und Zug durchzuf hren Das Ergebnis der Kalibrierung wurde als XY Diagramm dargestellt Daraus resultierten folgende reelle Kalibrierwerte die f r die sp tere Messung angewandt wurden Ergebnis kN 50 45 40 35 so 25 20 15 5 10 4 5 0 5 10 4 15 4 S 25 30 35 AQ 45 50 0 2 0 0 0 2 0 4 0 6 mV V xl 0 2766 mV V xr 0 7393 mV V dx 1 0159 mV V yl 50 015 kN yr 0 N Steigung 98 655 kN mV V Abbildung 20 Praktischer Kalibrierfaktor 12 Kalibrierung von Kraftmessger ten 13 Metallische Werkstoffe Kalibrierung der Kraftmessger te f r die Pr fung von Pr fmaschinen mit einachsi ger Beanspruchung ISO 376 1999 Deutsche Fassung EN ISO 376 2002 30 Versuchsvorbereitung 5 1 7 Bereitstellung der Signale seitens ZF Antriebstechnik Die Bereitstellung des Kalibriersignal geschah in Absprach mit ZF als analoges Span nungssignal von 10V Versuchsvorbereitung 31 6 Datenakquisition Zu diesem Kapitel geh ren alle Punkte die sich mit dem Messen der Pendelst tzkr fte besch ftigt sowie aller zus tzlichen Messsignale Dies beinhaltet das Ausw hlen
143. passfilter der Software ist ein Butterworthfilter 6 ter Ordnung Die H he der Filterordnung beeinflusst ma geblich die Steilheit der Filterflanke Eine steile Filterflanke ist immer gew nscht da sie ungew nschte Frequenzen oberhalb der Filterfrequenz stark d mpft Andererseits haben Filter mit hoher Ordnung den Nach teil dass sie das Signal nahe der Filterfrequenz zum Uberschwingen bringen Unter R cksichtnahme auf die endliche Steigung des Tiefpassfilters hat man sich in der Pr f stelle im Regelfall darauf geeinigt die Filterfrequenz auf ein F nftel der Abtastrate zu set zen Auf diese Weise kann ein Aliasing sicher ausgeschlossen werden Da sich nach einigen Gespr chen mit den Experten von ZF Antriebstechnik herauskristallisiert hat dass f r diesen Versuch eine Nutzfrequenz von 2000Hz und eine Abtastrate von 5000Hz von Bedeutung war bernahm man diese Einstellungen ebenfalls Datenakquisition 35 Em Gerate Konfiguration vme zjali Jl nl LI F_Pendelst tze IC differentiell ypp052 differentiell zpp052 differentiell pp052 differentiell ypp05Getriebe differentiell u62 differentiell differentiell differentiell differentiell differentiell differentiell differentiell differentiell differentiell differentiell 711 066 m s differentiell 6 17284 km s Abbildung 25 Tiefpassfilterfrequenz Nutzfrequenz Die Abtastfrequenz wird ber die Abtastzeit also die L nge eines Samples definiert
144. ppe ALSTOM ist ein weltweiter Marktf hrer im Energie und Transportbereich ALSTOM ist f hrend im Bau von Anlagen und Produkten f r die Stromerzeugung Ener gie bertragung und Schieneninfrastruktur ALSTOM setzt Ma st be f r innovative und umweltfreundliche Technologien Der Konzern baut den schnellsten Zug und die kapazi t tsst rkste U Bahn der Welt Zudem bietet ALSTOM L sungen und Dienstleistungen f r schl sselfertige Kraftwerke die Strom aus Gas Kohle Wasser und Wind erzeugen f r Kernkraftwerke liefert der Konzern Komponenten f r den konventionellen Teil Der Schwerpunkt im Bereich Energie bertragung liegt auf der Entwicklung von intelligenten L sungen ALSTOM besch ftigt 92 700 Menschen in rund 100 L ndern und erzielte im Gesch ftsjahr 2010 2011 einen Umsatz von 20 9 Milliarden Euro Der Konzern nahm Auftr ge im Wert von 19 1 Milliarden Euro entgegen und bertraf damit das Vorjahresniveau ALSTOM er zielte ein Betriebsergebnis von 1 57 Milliarden Euro In Deutschland besch ftigt ALSTOM 9 000 Personen an 23 Standorten in den Gesch fts bereichen Power Transport und Grid Die ATD in Salzgitter ist einer der gr ten Entwicklungs und Produktionsstandorte von Schienenfahrzeugen in Deutschland sowie das gr te Werk bei ALSTOM Transport Alstom Transport Deutschland GmbH Themenstellende Firma 15 3 1 1 ALSTOM Transport Deutschland GmbH ALSTOM Transport in Deutschland geh rt zu den weltweit f
145. quenz in Famos Somit hatte man nun den Zeiteinfluss aus dem Signal eliminiert Nun musste wie auch schon bei der Berechnung Uber der Zeit der Kanal differenziert werden Dies hatten den Hintergrund dass das Ergebnis die Steigung und somit die Ubergangsb gen sind Im Folgenden wurde hier wieder die Schmitt Trigger Funktion verwendet um die Uber gangsb gen herauszusuchen Die Grenzen des Schmitt Triggers wurden hier auch an hand von praktisch ermittelten Erfahrungswerten gesetzt Jetzt musste der soeben er zeugte Schmitt Trigger Kanal als XY Diagramm mit der Strecke erzeugt werden um wieder einen zeitunabhangigen Kanal zu bekommen Datei Bearbeiten Konfiguration Optionen Extras Eu ASA LH a Se zur ck Q R GU kr mmung_diff_abs Kr mmung_tp1 _diff_S_trigger _1 10 6 fsm 2 300 200 bergangsb gen Schmitt Trig ger Funktion Abbildung 44 Ausgeschnittene bergangsb gen mit Schmitt Trigger zeitunabh ngig Da jedoch das Ergebnis wieder eine Rechteckfunktion von 1 bis 1 war musste im Kanal Eins addiert und der Kanal durch Zwei geteilt werden Nun bekam man eine eindeutige Rechteckfunktion von 0 bis 1 Unter der Annahme dass die Einsen alle bergangsb gen waren musste der Kanal jetzt noch mit der Strecke multipliziert werden Das Ergeb nis waren alle bergangsb gen in einem Kanal der an die Rainflow Sequenz berge ben wer
146. quenz in Famos 55 kanals gebildet und mit den erzeugten Bogenradienklassen multipliziert Als Ergebnis wurden die Gesamtkilometer der einzelnen Klassen ausgegeben Sollte in der Startse quenz die Berechnung der Bogenradien ber dem Weg ausgew hlt worden sein erfolgte jetzt die Berechnung der vier Bogenradienklassen ber der zur ckgelegten Strecke Dies hatte den Hintergrund eine Vergleichsm glichkeit zu schaffen dessen Berechnung un abh ngig von der Zeit sein sollte Dazu musste das Geschwindigkeitssignal integriert werden um einen Kanal zu bekommen dessen Wert der zur ckgelegten Strecke ent sprach A strecke of x Datei Bearbeiten Konfiguration Optionen Extras QA fH SS Oik O kk A 10 3 sm 14 Abbildung 42 Integriertes Geschwindigkeitssignal Strecke Im Anschluss daran wurden aus dem Krummungssignal die Spritzer entfernt und zweimal gespiegelt zur ck und vor und mit einem Butterworth TP Filtert vierter Ordnung sowie mit einer Frequenz von 3 Hz gefiltert Als Ergebnis erzeugte man so ein quasistatisches Signal Unter Hilfenahme des Spiegelns wurde der Zeitversatz der durch das Filtern ent stand aus dem Signal eliminiert Im Anschluss daran bildete man ein XY Diagramm von der Kr mmung und der zuvor berechneten Strecke A Kr mmung Datei Bearbeiten Konfiguration Optionen Extras SO AAHS Qar ob 10 3 im Abbildung 43 XY von Kr mmung und Strecke 56 Entwicklung Auswertese
147. r ein Bauteil der Betriebsbelastung ausgesetzt ist wird blicherweise durch eine Beanspruchungs Zeit Funktion beschrieben Eine Beanspruchungs Zeit Funk tion kann grundlegend in drei Kategorien eingeteilt werden Belastungs Zeit Funktion konstante ruhende zyklische Belastung sto artige Belastung Belastung o E Omax aT geg ve a Om ae t kn Abbildung 2 Systematisierung einer Beanspruchungs Zeit Funktion nach MS08 S 8 6 Elementares Grundwissen 2 2 1 Ermittlung einer Last Zeit Funktion Fur die experimentelle Ermittlung der Lebensdauer von Bauteilen wird eine Belastungs Zeit Funktion aufgezeichnet Wobei man bei der Beurteilung unter qualitativer und quan titativer Analyse unterscheiden muss Bei der qualitativen Analyse wird das Einsatzprofil eines Bauteils definiert Diese Definition setzt sich aus der voraussichtlichen Nutzungs dauer sowie Verteilung und Reihenfolge der einzelnen Lastfalle zusammen Bei der quan titativen Analyse werden die Bauteilbelastungen unter realen Belastungsbedingungen in Abh ngigkeit der entsprechenden Lastf lle aufgezeichnet Zur Ermittlung der Bauteilbelastungen ist eine Vielzahl von M glichkeiten gegeben Grunds tzlich stehen Betriebslastmessungen rechnerische Simulation analytische Simu lation sowie die Absch tzung zur Verf gung F r die versuchstechnische Umsetzung ei ner Betriebslastmessung stehen verschiedene Sensoren zur Auswahl Sensoren f r den d
148. realisieren e Radienklassen e Radienklassen abh ngig von der Zeit e Radienklassen abh ngig vom Weg e Auto Offset Entfernung e TP Filter e Berechnungsvariablen e Variable Einstellung der Klassengrenzen Bei den ersten vier Variablen wurde die Deklaration ebenfalls so ausgef hrt dass die Funktion mit O oder 1 aktiviert oder deaktiviert werden kann Mit Radienklassen l sst sich ganz allgemein die Rain Flow Auswertung der Radienklassen aktivieren oder deakti vieren Hier kam die berlegung auf die Berechnung flexibel zu gestalten Die Umset zung sollte so realisiert werden dass die M glichkeit gegeben war die Radienklassen vom Weg oder der Zeit berechnen zu lassen Auf den Hintergrund dieser M glichkeit der Auswertung wird in der zugeh rigen Funktion sp ter explizit eingegangen Die automati sche Offset Entfernung wurde implementiert um vom Wegkanal eine Nullpunktver schiebung zu entfernen Das TP Filter sollte eine Filterung des Wegkanals erm glichen Dieses wurde so ausgef hrt dass es mit einer 0 deaktiviert bleibt und wenn es benutzt werden m chte einfach die Filterfrequenz in Hz eingetragen werden kann Die Filtercha rakteristik ist standardm ig auf Butterworth eingestellt Die Filterordnung hingegen wur de als frei w hlbar umgesetzt Bei den Berechnungsvariablen gibt es vier wichtige Pa rameter die implementiert werden mussten Zu diesen geh rte unter anderem der Kanal name des D mpfer We
149. rechnet Matrizen aufeinanderfolgender Beanspruchungsabl ufe werden einfach addiert Eine Extrapolation bei nicht ausreichenden Messdaten ist nicht zu emp fehlen Ein zuverl ssigeres Verfahren ist es ein repr sentatives Versuchsprogramm vor zubereiten um gezielte Analysen treffen zu k nnen Anlagen Teil 1 3 Vorbereitende Ma nahmen Kanalvorverarbeitung Um bestm gliche Ergebnisse w hrend der Klassierung zu erzielen bedarf es einiger Grundkenntnisse im Umgang mit Famos Dies ist notwendig um die zu klassierenden Kan le einer Kanalvorverarbeitung zu unterziehen Darunter ist zu verstehen dass die Rohdaten im Vorfeld bestm glich auf unerwartete bzw ungewollte Einfl sse untersucht werden die durch geeignetes Filtern zu eliminieren sind Des Weitere sollte der Offset entfernt werden da einige Tests im Vorfeld gezeigt haben das dieser einen gro en Einfluss auf die Klassierung hat Als letzten Punkt m s sen noch die Extremwerte analysiert werden Diese Werte werden im Anschluss in der Startsequenz der Klassierung ben tigt Die Kanalvorverarbeitung kann nat rlich auch das Auswertetool bernehmen Aber dabei sollte jedem Benutzer klar sein dass eine intensive Auseinandersetzung mit den Messda ten im Vorfeld immer bessere Ergebnisse erzielen wird als die automatische Kanalvor verarbeitung im Auswertetool anzuwenden 4 Anlagen Teil 1 Userguide Nachdem das Tool aus dem SVN Archiv ordnungsgem herunte
150. rfahren der Belastungen und Beanspruchungen e Zul ssige Belastungsgrenzen e Alle erforderlichen Freigabekreterien Die Streckenversuche m ssen mit Testfahrzeugen Nutzlasten Gleisqualitaten und Ge schwindigkeitsprofil durchgef hrt werden die alle typisch f r die vorgesehenen Betriebs bedingungen sind 18 Themenstellende Firma 4 Beschreibung des Versuchsobjektes Dieses Kapitel dient dem Zweck einen berblick ber das Versuchsobjekt sowie dessen Stellenwert im ALSTOM Konzern wiederzugeben Des Weiteren soll es das Einsatzgebiet des Fahrzeuges die Abmessungen sowie die zu untersuchende Komponente vorstellen 4 1 Der Coradia LINT Der ALSTOM Coradia LINT ist in der Familie der Nahverkehrs Dieseltriebwagen angesie delt Das Akronym LINT steht dabei f r leichter innovativer Nahverkehrstriebwagen Der LINT wurde von der damaligen Firma Linke Hofmann Busch LHB entworfen und nach der bernahme durch den ALSTOM Konzern innerhalb der ALSTOM Coradia Fami lie weiter vermarktet Am zweiten November 2011 erfolgte die Auslieferung des 500sten Coradia LINT Da so eine hohe St ckzahl von verkauften Fahrzeugen im Schienenfahr zeug Sektor eher un blich ist kann bei dem Coradia LINT schon beinahe von einem Se rienfahrzeug gesprochen werden In der Regel wird jedes Fahrzeug f r den Kunden neu entworfen und genau auf die Bed rfnisse des sp teren Einsatzgebietes zugeschnitten 4 2 Der LINT 41 f r DB AG Vi e
151. rgeladen wurde ist IMC Famos zu starten Als n chsten Schritt muss die Startsequenz ge ffnet werden Dazu muss wie folgt vorgegan gen werden 1 Ordner ffnen ausw hlen 2 Verzeichnis heraussuchen unter dem das Tool aus dem SVN abgespeichert wurde 3 Startsequenz RF Klassierung ausw hlen und ffnen Auto_Olfser_Eriferung sea De Bad ir zeg ww BP_Fitee SEQ De Aachenik lessen seq BPZ SEQ 3 DE Feed zeg DMS_Tenp_konp_A_B SEQ Dy AF_Get seq je Errpfindichkeit_und_Eiihei_Vergabe zeg Se AF_Irt seq Mifivanablen_ertfemen seq De DE Heu SEQ gt Hitivanabler_erifemen_Box seq Fo S etze eet soa DHP Fer seq De TE E et sea STARTSEQUENZAF KLASSIERUNG seq Deg FAMOS Sequonzen Disloge f sea do Abbrechen rs SE lees Nachdem de Startsequenz ordnungsgem geladen wurde m ssen die zu klassierenden Kan le geladen werden 4 Ordner ffnen ausw hlen 5 Die zu klassierenden Daten aus dem entsprechendem Projektverzeichnis ausw hlen und ffnen Immer auch Vkmh und Zwischenwagendampferweg mit ffnen Anlagen Teil 1 5 2003 02 10 13 07 18 11 Burg DLOS ARAW EAMTO_D12 01 O2 RAW a ha O gt Off sonst nenwelie Eingete felis row in dest class or Amplitude 1 row im st start and destination class 1 saplitude Panikianse 0 closed 1 open bese aigorichn I Seese kein Schvingepiel 0 5 halben SS Reint low Pareneter nach Signalart
152. s das Z hlverfahren auf den Anwendungs fall abgestimmt werden Um R ckschl sse auf die Mittelschwankung zu bekommen wer den gerne Z hlverfahren kombiniert In diesem Fall werden die Bereichsz hlung und das Klassengrenzen berschreitungsverfahren parallel ausgef hrt Um Probleme bei der Ver suchs und rechentechnischen Weiterverarbeitung mittels R cktransformation von Einpa rametrigen Z hlergebnissen in vollst ndige Schwingspiele zu vermeiden bedient man sich verschiedener M glichkeiten Die besonders sch digende Art der Z hlergebnisse wie obere ber bzw Unterschrei tungen obere bzw untere Spitzenwerte oder auch Momentanwerte besteht darin zuerst das Schwingspiel mit gr tm glicher Amplitude zu bilden und dann das mit zweitgr ter Amplitude usw siehe Abb 4 Das entspricht einer Beanspruchungs Zeit Funktion ohne Mittelwert nderung Regelm igkeitsfaktor io 1 0 Das Ergebnis der R cktransformation h ngt dabei von der Interpretation des Ausgangskollektivs ab DRO3 Elementares Grundwissen 9 Klassengrenze i Klassengrenze i Abbildung 4 R cktransformation des Ergebnisses einer Z hlung der berschreitungen bzw Unterschreitungen von Klassengrenzen a und einer Z hlung der oberen bzw unteren Spitzenwerte je Klasse c auf volle Schwingspiele b d beginnend mit der gr tm glichen Amplitude nach DR03 S 207 Selbst bei der Bedingung io 1 0 f r zwei unterschiedliche Beanspruchungs Zeit Fu
153. samtstrecke Gesamtstrecke Strecke neu Berechnung der Gesamtstrecke seteinheit Gesamtstrecke km 1 Vergabe Einheit Kilometer v v 1l inkrementiere Z hlervariable ende Schleifenaustritt FE erer REKEREKE KEAR 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 22 202 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 222 22 222 Anlagen Teil 2 21 Sequenz zur Vorverarbeitung aller Kan le zur Radienklassenbestimmung E REAR CRE KERR BARA ER NEE CK RRR KALA BIG BRR BARN BR RRR CBR RRR LORI KER EN weg binden um Radius zu bestimmen i l Hilfsvariable erstellen x 2 Hilfsvariable erstellen wenn Radienklassen 1 Abfrage ob Radienklassen in der Startsequenz aktiviert wurde Anzahl s D mpfer vargetinit2 Kanalname D mpfer 2 vkmh Kanalliste erstellen Kanal vargetname i aktuellen Kanalname einlesen s D mpfer gebunden lt Kanal gt Variable erstellen mit dem K Inhalt entf lt Kanal gt entferne Inhalt vom Kanal solange x lt Anzahl_s D mpfer Schleifeneinleitung zum automati schen binden der einzeln Messungen vom D mpfer Kanal vargetname x aktuellen Kanalname einlesen s D mpfer gebunden binde s D mpfer gebunden lt Kanal gt binde aktuellen Kanalinhalt an die Variable s D mpfer gebunden x x 1l inkrementiere Z hler entf lt Kanal gt entf Inhalt vom Kanal ende Schleifenaustritt wenn einheit s D mpfer gebunden 1 lt gt m berpr fu
154. schnitt auf 1 sonst wenn Maske Mittel gt Radienklasse 3 min and Maske Mittel lt Radienklasse 3 max Abfrage ob Mittelwert lt Wert aus Startsequenz Maske Rad K1 3 st ck Maske Rad K1 3 Ausschnittaufl h nge an Maske Rad Kl 3 Teilst ck von Ausschnitt auf 1 sonst wenn Maske Mittel gt Radienklasse 2 min and Maske Mittel lt Radienklasse 2 max Abfrage ob Mittelwert lt Wert aus Startsequenz Maske Rad K1 2 st ck Maske Rad K1 2 Ausschnittaufl h nge an Maske Rad KI 2 Teilst ck von Ausschnitt auf 1 sonst wenn Maske Mittel gt Radienklasse 1 Abfrage ob Mittelwert lt Wert aus Startsequenz Maske Rad K1 1 st ck Maske Rad EI 1 Ausschnittaufl h nge an Maske Rad Kl 1 Teilst ck von Ausschnitt auf 1 ende Schleifenende ende Schleifenende ende Schleifenende ende Schleifenende Schleifenende i i l Z hler inkrementieren ende Schleifenende Maske Rad Kl 1 wegAbh XYvon strecke Maske Rad _ Kl 1 XY Datensatz von strecke und Maske Daten erzeugen abh ngig vom Weg Maske Rad Kl 2 wegAbh XYvon strecke Maske Rad Kl 2 XY Datensatz von strecke und Maske Daten erzeugen abh ngig vom Weg Maske Rad _Kl_3 wegAbh XYvon strecke Maske Bad EI 3 XY Datensatz von strecke und Maske Daten erzeugen abh ngig vom Weg Anlagen Teil 2 31 Maske Rad Kl 4 wegAbh XYvon strecke Maske Rad Kl 4 XY Datensatz von strecke und Maske Daten erzeugen
155. solange i lt Anzahl Kanal Schleifeneinleitung f r Abarbeitung aller Kan le Anzahl vargetinit2 Namensmuster 2 Kanalliste erstellen Kanal vargetname i aktuellen Kanalnamen aus Kanalliste lesen Einheit einheit lt Kanal gt 1 Y Einheit abfragen RF Name RF Kanal RF Kanalnamen erstellen sequenz RF Neu Erste Rainflow Z hlung und Speicherung der Werte in erster Mat rix gt RF Matrix Name RF_ lt Kanal gt okKKKKK f vargetinit Para Kanal Erstellung des Parameters Kanalname 1 Messung f r ei ne Indizierung der zus tzlichen Messungen pro Kanal Anzahl der zus tzlichen Mess f r RF Bere varge tinit2 vargetinit Para 2 Kanalliste erstellen wenn Anzahl der zus tzlichen Mess f r RF Bere gt 0 Abfrage ob mehr als eine Messung pro Kanal eingeladen wurde solange r lt Anzahl der zus tzlichen Mess f r RF Bere Schleife die abgearbeitet wird um weitere Messungen pro Kanal in eine RF Matrix einzulesen kanal_feed vargetname r aktuellen Kanalnamen einlesen sequenz RF Feed Sequenzaufruf f r anschlie end eingespeiste Mess werte Wenn Messung nicht am selben Tag wenn r Anzahl der zus tzlichen Mess f r RF Bere Sobald die Anzahl der abgearbeiteten Dateien an weiteren Messungen pro Kanal abgearbeitet sind wird die RF Matrix zur ckgegeben sequenz BPZ Sequenzaufruf sequenz RF Get Sequ
156. stabes Beim Zugstab entsteht in der Kraftwirkungsrichtung L ngsrichtung die positive L ngsdehnung 1 und in der Querrichtung die negative Querdehung Quer kontraktion eq Beim Druckstab ist die L ngsdehnung negativ und die Querdehnung posi tiv F r die L ngsdehnung gilt die Beziehung 1 Dehnung F Kraft A Fl che E Elastizit tsmodul Bei reiner Normalkraft ist 1 En F r die Querdehnung gilt 1 Dehnung F Kraft A Fl che eq Querdehnung E Elastizitatsmodul V Querkontrakti onszahl Die Entscheidung fiel auf den Schaltungstypen Vollbr cke Dieser setzt sich aus vier akti ven DMS zusammen die miteinander zu einer Vollbr cke verschaltet werden Bei ihr sind alle vier Br ckenarme mit messenden DMS besetzt und r umlich in enger Nachbarschaft angeordnet W rmedehnungen werden bei dieser Art der Schaltungsanwendung sehr gut kompensiert Die Messwerte setzen sich hierbei wie folgt zusammen Ea Emechi Etnerm1 E Emech2 Etherm2 Emech3 F Etherm3 ei Emech4 Etherm4 Eu E E3 Eu Dehnung Die W rmedehnung in der Pendelst tze wirkt auf alle vier DMS in gleicher Weise ein wodurch sich eine sehr gute Temperaturkompensation ergibt Das Messsignal besteht aus der arithmetischen Summe der von den vier DMS erfassten Einzeldehnungen bis 4 Durch die Spiegelsymmetrisch angeordneten DMS auf der Pendelst tze und die symmet rische Bauteilform werden ber
157. sungen wurden in den ersten und zweiten Tag der Messfahrten eingeteilt Zur Vorverarbeitung jedoch wurden alle Messungen zusammen in die Auswertesoftware Famos geladen und nach groben Spritzern bzw nicht plausiblen Effekten im Signal gesucht Um dies zu reali sieren wurden zuerst alle Messungen des DMS Kanals F_Pendelst tzkraft in ein Kur venfenster geladen Dies hatte jedoch zur Folge dass s mtliche Messungen zeitlich bereinander lagen und sich somit schlecht ein erster berblick verschafft werden konnte Mit der Option zeitrichtige Darstellung konnten alle Messungen in chronologischer Rei henfolge dargestellt werden Wie sich schnell erkennen lie gab es tats chlich einige nicht plausible Vorkommnisse Nach genauerer Betrachtungsweise lie en sich diese durch ihren unharmonischen Amplitudengang auch als solche eingruppieren Im Folgen den galt es diese Effekte zu eliminieren Da Spikes nicht immer leicht vom korrekten Verhalten des Signals zu unterscheiden sind ist es daher kaum m glich diesen Vorgang vollautomatisch zu gestalten und macht die Signalvorverarbeitung vor der eigentlichen Rainflowauswertung so gut wie unm glich Auswertung Messsignale 65 A F_Pendelstiitzkraft F_Pendelst tze Datei Bearbeiten Konfiguration Optionen Extras EU AAHH BASE Omi o k 2 IN ne Wir a Spikes im DMS Signal 77 12h 77 14h 77 16h 77 18h 77 20h 77 22h 87 Oh 87 2h 87 4h 87 6h
158. tablen enttemen Ak 62 Auswertung Messsignale uuuuununsssnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn nn 63 Auswertung Eed 63 Inhalt 8 2 Vorverarbeitung Messsignale 262s son nern 65 8 3 Rainflowauswertung anhand der entwickelten Sequenz 68 8 4 Bogenradienabh ngige Hainilowauswertung 73 9 Zusammenfassung und Ausblick uuuuussnnssnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 77 9 1 ZUSAMMEN ass Una ee ee ee eier ea 77 9 2 AUSDIOR ebe Eeer 78 Quellen und Literaturverzeichnis uussurnun00nnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnennnn 79 Anlagen 83 Anlagen Tell acs en een een een 1 Anlagen CU 16 Anlagen UR u seen 47 Anlagen Tell 4 ge 51 Selbstst ndigkeitserkl rung uuursunsssnnnnnnennnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn 53 V Inhalt Abbildungsverzeichnis Abbildung 1 Lebensdauer eines Bauteils mit den klassischen Konzepten den entsprechenden Phasen nach MS08 S 2 6 Abbildung 2 Systematisierung einer Beanspruchungs Zeit Funktion nach MS08 S 8 6 Abbildung 3 Einparametrische Klassierverfahren berschreitungsz hlung a Spitzenwertz hlung b Bereichsz hlung c und Momentanwertz hlung d nach DRO3 S 206 9 Abbildung 4 R cktransformation des Ergebnisses einer Z hlung der berschreitungen bzw Unterschreitungen von Klassengrenzen a und einer Z hlung der 10 Abbildung 5 Unterschiedliche Dehnungsfolgen mit ident
159. teile Kr mmung tp diff median Kr mmung tp diff 3 Spritzer entfernen ber 3Punkte Krimmung tp diff S trigger Stri Krimmung tp diff 0 0002 0 00018 Filterung nach bergangsb gen wenn 1 Ubrgangsb gen wenn 0 Geraden oder B gen Ba SUR aN a Sn TS VINA aR A x korrektur fals Kanal geschnitten wurde Kr mmung _null AlleO Kr mmung tp diff S trigger 7Alle Nulldurchg nge z hlen null xoff Kr mmung tp diff 3 trigger xoffset filtern Krummung_null binde null Krummung_null xoffset an Kr mmung null binden Endzeit null lang Kr mmung tp diff S trigger 100 Xdel Kr mmung tp diff S trigger korrekten Endzeitpunkt Erstellen Kr mmung _null binde Kr mmung null Endzeit Endzeit an Kr mmung null binden a nn Maske bergangsb gen Kr mmung tp diff S trigger 0 Kanalerstellung Maske Rad Kl 4 Kr mmung tp diff S_ trigger 0 Kanalerstellung Maske Rad Kl 3 Kr mmung tp diff S_ trigger 0 Kanalerstellung Maske Rad Kl 2 Kr mmung tp diff S_ trigger 0 Kanalerstellung Maske Rad Kl _ 1 Kr mmung tp diff S_ trigger 0 Kanalerstellung i l Z hlervariable z lang Kr mmung null Abfrage wie lang der Kanal Kr mmung null ist solange i lt z Schleifeneinleitung zur Abarbeitung aller Kr mmung null Daten wenn mitte Gren Kr mmung tp diff S trigger Wert Kr mmung _null i 1 Wert Kr mmung _ null i lt 0 Bestimmung ob
160. tem Kommunikationsprotokolle zwischen verschiedenen Computersystemen Datenakquisition 33 und auch unterschiedliche Protokolle wie CCP und KWP2000 unterst tzt An einem IMC busDAQ lassen sich beliebige CAN Bus Teilnehmer wie Sensoren Messverstarker oder auch Steuerger te anschlie en Die ber CAN Bus gesendeten Messdaten k nnen getriggert dargestellt und gegebenenfalls verrechnet werden Die Protokollparameter werden ber die Bediensoftware imcDevices konfiguriert und k nnen in ihren physikali schen Einheiten gespeichert werden In unserem Fall diente es zur Erfassung unserer GPS Signale die vom CANSAS Modul als CAN Botschaften zum Bus DAQ gesendet wur den e as SR 2 RER gt gt 2 3 ND 2 001 4 Br gt AN 1 o D gt E A 5 gt gt 6 DE damat e 3 D ge amp D Abbildung 23 IMC busDAQ IMC Man 2 6 1 3 Cronos PL 8 Das IMC CRONOS PL 8 bietet 8 Steckpl tze f r Messverst rker bzw Messmodule und kann dadurch maximal auf bis zu 64 analoge Messkan le ausgebaut werden In diesem Fall ist das Messger t mit 4 UNI 2 8 Messkarten ausgestattet und kann somit f r 32 aktive Kan le verwendet werden die es erm glichen eine Vielzahl von physikalischen Gr en zu erfassen Dazu geh ren Spannungsmessungen Strommessungen und Widerstands messungen PT100 und beliebige Thermoelemente und DMS in allen Br ckenkonfigura tionen In diesem Fall setzten wurde es zur Spannungsmessung eing
161. term glichkeiten der DMS Kan le Der Median Filter ist eine gute Instruktion um Spritzer durch St rungen w hren der Messung aus dem Signal zu filtern Die Umsetzung wurde so realisiert dass dieser ebenfalls mit einer 1 oder 0 deklariert werden kann Der Standardwert wurde auf drei gesetzt Dies ist eine Signalgl ttung ber drei Punkte Der Wert kann jedoch nach Belieben von 3 bis 99 frei gew hlt werden Bei der Umsetzung der Hoch Tief und Bandpass Filterm glichkeiten und deren Einstellungen wurde genauso vorgegangen wie bei der TP Filterung im Block zuvor Da es hin und wieder vorkommen kann dass Kan le gemessen werden ohne vorher eine Empfindlichkeit im Messger t eingestellt zu haben sollte mit der Variable Empfindlichkeit eine nachtr gliche Empfindlichkeitsverga be geschaffen werden Ist dies gew nscht kann hier direkt ein Zahlenwert eingetragen werden Da bei dieser Art der Empfindlichkeitsvergabe der Kanal quasi einheitenlos w re musste dessen Vergabe ebenfalls mit einer frei deklarierbaren Variable realisiert werden Als letzten Punkt galt es noch eine Eingabe f r die Extremwerte des Signals sowie eine M glichkeit f r eine flexible Einteilung der Klassenbreiten zu realisieren Dazu wurden die Variablen Min_DMS Max_DMS und Schritt_DMS implementiert Auch hier wurde die Umsetzung so realisiert dass die entsprechenden Werte direkt als Zahl eingetragen wer den k nnen Nachdem die Erstellung der Startsequ
162. tersequenz wird in den nachfolgenden Kapiteln genauer eingegangen Die weitere Abarbeitung musste so ablaufen dass alle Messungen des ersten Kanals herausgesucht und eine Rainflowmatrix erstellt werden musste um diese wiederum mit der Matrix des ersten Kanals zu verrechnen Dieser Vorgang musste so lange wiederholt werden bis alle Messungen des ersten Kanals abgebarbeitet wurden Anschlie end wurde bei allen anderen Kan len in der gleichen Art und Weise vorgegan gen bis von allen geladenen Kan len und den dazugeh rigen Messungen eine fertige Rainflowmatrix Bereichspaarz hlung und gegebenenfalls eine Extrapolation erstellt wur de Ein weiterer wichtiger Punkt der bei dieser Art der Kanalabarbeitung zu beachten war ist es wenn Messungen an verschiedenen Tagen gemacht wurden In diesem Fall w rde die Zeitspur der Kan le nicht mehr l ckenlos sein Aus diesem Grund f gte man bei der Rainflowmatrix eine Diskontinuit t ein Somit werden anschlie end eingespeiste Messwerte als neue Messung betrachtet und k nnen ohne Fehler der Rainflowmatrix bei gef gt werden Als Ergebnis w rde man nun die fertige Rainflowmatrix erhalten Sollte die zu Beginn eingeleitete Schleife einen Sprung zur Berechnung der Rainflow Bogenradi enklassen erzwungen haben so w rde die Abarbeitung der einzelnen Bogenradienklas sen nach der eben vorgestellten Vorgehensweise ablaufen Der einzige Unterschied be l uft sich hierbei auf die Schleifenabarbeitung Da bei d
163. tstrecke manuell gt 0 Bedingung einleiten Gesamtstrecke Gesamtstrecke manuell Hilfsvariable erstellen ende Bedingung beenden Anlagen Teil 2 37 Extrapol faktor Lebensdauer Kilometer pro Jahr Gesamtstrecke Berechnung des Extrapolationsfaktors sonst Bedingung wenn wenn nicht erf llt ist Extrapol faktor 1 Kanal Extrapolationsfaktor 1 Zuweisen ntf Lebensdauer entf Kanal Lebensdauer entf Kilometer pro Jahr entf Kanal Kilometer pro Jahr ende Bedingung beenden RR wenn Type 1 Bedingung wenn Variable 1 Verfahren Min Hilfsvariable erstellen sonst Bedingung wenn wenn nicht erf llt ist Verfahren 1 Kanal Verfahren 1 zuweisen ende Bedingungszweig beenden lt RF_Name gt ClsOffRainflowGetMatrix lt RF_Name gt Extrapol faktor aktuelle Matrix abholen und mit Extrapolationsfaktor multiplizieren lt RF_Name gt Xoff lt RF_Name gt Min Schritt 2 Klassenmitte berechnen setzoff lt RF Name gt Min Verfahren Schritt 2 Klassenmitte berechnen wenn DMS TP Filter Freq gt 0 and Anzahl DMS gt 0 Parameterabfrage aus der Startsequenz Ueber TP Filter tform DMS TP Filter Freq a 10 Hz Max tform Max a 10 Einheit Min tform Min a 10 Einheit SetKomm lt RF_Name gt Ueber ende wenn s TP Filter Freq gt 0 and Radienklassen 1 Parameterabfrage aus der Startsequenz Ueber TP Filter
164. uchung von Signalen insbesondere von Belas tungs Zeit Funktionen erwiesen Au er den nach einer festen Regel ablaufenden deter minierten Schwingungen kommen in der Technik h ufig auch Schwingungen vor die regellos verlaufen Zum Erfassen solcher Vorg nge bedient man sich blicherweise statis tischer Methoden Der Grundgedanke der Z hl und Klassierverfahren ist es eine Bean spruchungs Zeit Funktion in ihre Einzelschwingungen zu zerlegen und in verschiedene Klassen einzuteilen um eine Lebensdauerberechnung durchf hren zu k nnen Als ersten Schritt ist es notwendig eine Klassierung vorzunehmen damit im Anschluss eine Z hlung erfolgen kann Hierbei ist es wichtig den Messbereich in quidistante Klassen einzuteilen Der Beanspruchungs Zeit Funktion werden f r das jeweilige Klassierverfahren charakte ristische Kennwerte entnommenen und ihrem Wert entsprechende in vorzugsweise gleichbreite Klasse gez hlt Um stochastische Vorg nge auszuwerten muss zwischen ein und zweiparametrische Z hlverfahren unterschieden werden 2 3 1 Einparametrische Klassierverfahren Das Ausz hlen von berschreitungen oder Unterschreitungen von Klassengrenzen ist nur eines von mehreren bew hrten Z hlverfahren oder Klassierverfahren zur Registrie rung von Betriebslastamplituden oder entsprechenden Beanspruchungen hinsichtlich der Erm dungsfestigkeit Die folgenden weiteren einparametrischen Z hlverfahren deren Entwicklung zun chst auf spezie
165. us tzliche Vorsichtsma nahmen zu treffen Es sollte bei jedem Stopp auf der Strecke die Bremsscheibentemperatur anhand eines Infrarotthermometers ermittelt werden um festzustellen ob sich die Bremsscheiben 38 Datenakquisition temperatur noch in den Spezifikationsgrenzen bewegt Folgendes Streckenprofil wurde f r die Versuchsfahrten erarbeitet Abbildung 29 erarbeitetes und gefahrenes GPS Streckenprofil In der Abb 29 ist der rote Streckenverlauf der erste Versuchstag und der wei e Strecken verlauf der zweite Versuchstag In Summe macht das eine Gesamtstrecke von ca 1000km die die verschiedensten Beanspruchungen von dem Getriebe abfordern um das gew nschte Lastkollektiv zu erzielen Der Streckenverlauf ist folgenderma en geplant Start Ende Tag 1 Salzgitter Bad gt Ringelheim gt Neuenkruhausen gt Seesen gt Kreiensen gt Northeim gt Hardegsen gt Bodenfelde gt Bad Talshafen gt Lauenf rde Beverungen gt Oldendorf gt Bad Harzburg gt Vienenburg gt Blankenburg gt H ttenrode gt Blankenburg gt Braun schweig Start Ende Tag 2 Braunschweig gt Peine gt leede gt gro Gleidingen gt Goslar gt Oker gt Vienenburg gt Schladen gt Braunschweig gt Gliesmarode gt R dgesb ttel gt Dollbergen gt Lehrte gt fingen gt ALSTOM Datenakquisition 39 6 3 Versuchsaufbau und Durchf hrung F r die Versuchsvorbereitung wurde die Produktions
166. wauswertung ber die Extremwerte des Signals ausgef hrt werden wobei hingegen mit der 1 eine Auswertung der Signale ber dessen Mittelwert erfolgen sollte Die Vari able Border bearbeitet die Randklassen bei der Auswertung Bei einer 0 werden die Randklassen geschlossen Dies bedeutet dass Extremwerte au erhalb der Klassen nicht mit in die Matrix gez hlt werden Mit einer 1 sind die Randklassen ge ffnet Die Extremwerte au erhalb der Klassengrenzen werden in diesem Fall mit ber cksichtigt Die Variable CalcOptions bestimmt den Berechnungsalgorithmus der Auswertung hier kann wiederum die 0 f r den Standard Vierpunkt Algorithmus oder eine 1 f r eine Aus wertung nach Chlorman und Seeger erfolgen Als n chster Punkt musste eine freie Handhabung des Residuums realisiert werden Dies ist der einzige Punkt in diesem Block der nicht nur mit einer 1 oder 0 deklariert werden kann sondern auch mit 0 5 Dies erm glichte es mit der 0 das Residuum zu l schen Mit der 0 5 werden alle Schwingspiele im Signal als halbe Schwingspiele betrachtet und mit der 1 wird jede Schwingung voll gez hlt Alle nichtvollendeten Schwingspiele werden somit k nstlich ge schlossen Dies w re die worst case Annahme Die Variable IgnoreSmallSpans musste realisiert werden um die Bearbeitung kleiner Spannen innerhalb einer Klasse zu ber cksichtigen Mit einer 0 werden alle kleinen Spannen g
167. wird ber dem Weg ausgef hrt Auto_Offset_Entfernung 0 automatische Offset Entfernung vom Weg TP Filter s_TP_Filter_Freq 0 5 Hz 0 gt 0ff Tiefpassfilterung s_TP_Filter_Charakteristik 0 Standardwert 0 gt Butterworth Filter s_TP_Filter_Ordnung 1 Filterordnung Standardwert A Kanalname_aq aq Kanalname_Dampfer s D mpfer Drehzapfenabstand 16 5 m Zwischenwagend nmpfer 1 375 Querbasis Zwischenwagend npfer halbe m Variable Einstellung der Klassengrenzen Radienklasse_1 1000 Standart gt 1000m Geraden Radienklasse_2_max 1000 Standard 600m 1000m gro e B gen Radienklasse_2_min 600 Radienklasse_3_max 600 Standard 400m 600m enge B gen Radienklasse_3_min 400 Radienklasse_4_max 400 Standard 250m 400m sehr enge B gen Radienklasse_4_min o Abbildung 37 Variablen Bogenradien Nachdem der Block f r die Bogenradienklassen umgesetzt wurde mussten nun die wich tigsten und auch zugleich letzten Parameter der Startsequenz implementiert werden Dies waren alle DMS Parameter die f r die Rain Flow Klassierung notwendig waren Zu diesen geh rten e Median Filter e HP Filter e TP Filter e BP Filter e Kanal Empfindlichkeit e Einheit Vergabe e Temperatur Kompensation e Kanalname DMS Entwicklung Auswertesequenz in Famos 49 e Anzahl DMS e Minwert DMS e Maxwert DMS e Schrittweite DMS Die ersten vier Variablen dieses Blocks waren die allgemeinen Fil
168. z km_Gesamt ist f r die Berechnung der gefahrenen Gesamtkilometer zu st ndig Dazu wurden zwei Hilfsvariablen erzeugt die f r eine Z hlerschleife und einen leeren Kanal genutzt wurden Als n chstes wurde die Schleife eingeleitet und mit der Va riable Anzahl_vkmh_1 verglichen um alle geladenen Dateien zu erfassen Anschlie end musste der aktuelle Kanalname eingelesen werden Dies ist n tig damit die Berechnung den richtigen Datensatz abarbeiten kann Daraufhin erfolgte die Berechnung mit folgender Formel vkmh 3600 Gesamtstrecke um das Ergebnis in km zu erhalten Abschlie end musste noch die Einheit des berech neten Kanals gesetzt werden 7 2 5 Sequenz Rad_Init Bevor die Berechnung der Radienklassen eingeleitet werden konnte war es n tig einige vorbereitende Parameter zu erstellen Dazu mussten als erstes wieder zwei Hilfsvariablen erstellt werden die eine Schleifenabarbeitung erm glichten Als n chstes musste festge stellt werden ob die Berechnung der Radienklassen in der Startsequenz aktiviert worden ist Des Weiteren wurde wieder eine Kanallistenabfrage erstellt um alle geladenen D mp fer D mpferweg Dateien einer Messung zu erfassen und um aus diesen wiederum den dazugeh rigen Kanalnamen auszulesen Daraufhin musste unter Hilfenahme der erstell ten Hilfsvariablen eine Schleife eingeleitet werden die alle erfassten Dateien des D mpfer Weges aneinander bindet um eine vollst ndige Datei zu bekom

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