Analyse des Schwingungsverhaltens von Achterbahnen mittels flexibler Mehrkörpersimulation

Achterbahnfahrzeuge sind während des Betriebs vielfältigen Anregungen durch Strecke und Fahrzustand ausgesetzt. Diese Anregungen führen zu Schwingungen, die sowohl das dynamische Verhalten des Fahrzeugs als auch den Fahrkomfort der Passagiere beeinflussen. Aufgrund der komplexen Wechselwirkung zwischen Fahrzeugstruktur, Rad-Schiene-Kontakt und Strecke ist die Entstehung und Übertragung dieser Schwingungen nur begrenzt nachvollziehbar.
In dieser Arbeit wird die Dynamik einer modernen Stahlachterbahn von Intamin Amusement Rides mithilfe eines Mehrkörpersimulationsmodells untersucht. Das Modell wird in der Simulationssoftware SIMULIA SIMPACK aufgebaut und bildet wesentliche Elemente des Fahrzeugs, der Aufhängung sowie den Rad-Schiene-Kontakt ab. Ergänzend stehen Beschleunigungsmessungen aus einem realen Messbetrieb zur Verfügung, die als Referenz für einen qualitativen Vergleich dienen.
Die Simulationsergebnisse werden im Frequenzbereich ausgewertet und ausgewählten Streckenabschnitten gegenübergestellt. Dabei können einzelne charakteristische Merkmale der gemessenen Schwingungsantwort nachvollzogen werden, während in anderen Bereichen Abweichungen bestehen bleiben. Die Ergebnisse verdeutlichen sowohl das Potenzial als auch die Grenzen des gewählten Modellansatzes und liefern einen strukturierten Zugang zur Analyse fahrzeugseitiger Schwingungen bei Achterbahnen.