Dipl.-Ing. Thomas Thron Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fachgebiet Schienenfahrzeuge der TU Berlin thomas.thron@campus.tu-berlin.de Prof. Dr.-Ing. Markus Hecht Leiter des Fachgebietes Schienenfahrzeuge an der TU Berlin markus.hecht@tu-berlin.de 31 EI-Eisenbahningenieur | Februar 2010 Abb. 10: Vergleich der direkt und indirekt gemessenen vertikalen TDR auf Bi- Blockschwellen mit UIC54-Schienen für unterschiedliche Fahrzeugkategorien Abb. 11: Vergleich der indirekt gemessenen vertikalen TDR der nördlichen und südlichen Schiene auf Bi-Blockschwellen mit UIC54-Schienen Zusammenfassung Eine Quantifizierung des akustischen Verhaltens von Oberbauarten kann mittels der Track Decay Rate erfolgen. Das in der Norm DIN EN 45641 vorgeschriebene Verfahren ist für die Messung von Übertragungsfunktionen und die anschließende Berechnung der TDR geeignet. Eine Kontrolle der Messdaten sollte bereits während der Messdurchführung anhand von Kohärenzfunktionen und Frequenzanalysen der Zeitsignale erfolgen. Die Messungen müssen mit mindestens zwei unterschiedlich schweren Impulshämmern ausgeführt werden, damit für den geforderten Frequenzbereich eine korrekte TDR angegeben werden kann. Die Untersuchungen zeigen weiterhin, dass die Messungen über den vorgeschlagenen Mindestabstand von 40 Metern, daher 29 Messpositionen, durchgeführt werden müssen. Der Vergleich von direkter und indirekter Messmethode liefert gute Übereinstimmungen. Das indirekte Verfahren basiert auf Messungen von Schienenbeschleunigungen und wurde in einem Geschwindigkeitsbereich bis 140 km/h bei einer Vielzahl von Zugüberfahrten erfolgreich durchgeführt. Die durchgeführten Messungen liefern pro Oberbautyp charakteristische Gleisabklingraten, wobei der Stahlschwellenoberbau die niedrigste Dämpfungsrate aufweist. Im unteren Frequenzbereich bis 800 Hz werden die höchsten Abklingraten auf Betonschwellenoberbau gemessen, wobei die angegebene Frequenzgrenze von der Zwischenlagensteifigkeit abhängig ist. Der Bi-Blockschwellenoberbau hat im mittleren Frequenzbereich zwischen 800 und 2500 Hz die höchsten Abklingraten. Wird die Gesamtsteifigkeit des Oberbaus durch z. B. Schwellenbesohlung oder Unterschottermatten verringert, sinkt die TDR bei tiefen Frequenz deutlich ab, hier ist mit einer Zunahme der Rollgeräuschabstrahlung zu rechnen. Für ausgewählte Messstellen konnte eine stabile TDR über einen Zeitraum von drei Jahren nachgewiesen werden. Danksagung Die Untersuchungen wurden in den Jahren 2007 bis 2009 im Rahmen der Entwicklung des neuen schweizerischen Eisenbahnlärmmodells sonRAIL durchgeführt und vom schweizerischen Bundesamt für Umwelt BAFU finanziert. LITERATUR [1] Bahnanwendungen – Schallemission – Charakterisierung der dynamischen Eigenschaften von Gleisabschnitten für Vorbeifahrtgeräuschmessungen. DIN EN 15461, 2008 [2] Jones, C. J. C. ; Thompson, D. J.: The use of decay rates to analyse the performance of railway track in rolling noise generation. Journal of Sound and Vibration, 293: 485–495, 2006 [3] Bahnanwendungen – Schallemission – Messung der Geräuschemission von spurgebundenen Fahrzeugen. DIN EN ISO 3095, 2005 [4] Rohrbeck, A. ; Thron, T.: sonRAIL – Die Erweiterung des schweizerischen Lärmmodells für den Schienenverkehr. ZEVrail Gl. Ann., 132: 95–105, 11 2008 [5] Müller-Boruttau, F. H. ; Breitsamter, N.: Elastische Elemente im Gleis verringern die Fahrwegbeanspruchung. ETR – Eisenbahntechnische Rundschau, 49: 587–596, 9/2000 [6] Technische Spezifikation für die Interoperabilität (TSI) zum Teilsystem “Fahrzeuge – Lärm” des konventionellen transeuropäischen Bahnsystems, 2005 [7] Janssens, M. H. A ; Dittrich, M. G.: Railway noise measurement method for pass-by noise, total effective roughness, transfer functions and track spatial decay. Journal of Sound and Vibration, 293: 1007–1028, 2006 [8] Dittrich, M. G.: Track Decay Rate measurements using the PBA technique. Euronoise, 2006 Summary Permanent way, rolling noise, noise levels – practical acoustic application – Part 2 The second part of the paper describes the evaluation of measurements of the track decay rate in accordance with the DIN EN 45641 standard. This allows for a comprehensive analysis of permanent way characteristics in terms of rolling noise radiation. As an alternative to the direct measurement method, an indirect method is put forward, and the two methods are compared as regards reproducibility by reference to numerous examples. To conclude, model calculations show the influence of different permanent way types on rolling noise radiation.
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