kth.sePublications
Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Pantograph-catenary wear modelling using dynamic simulation
KTH, School of Engineering Sciences (SCI), Engineering Mechanics, Vehicle Engineering and Solid Mechanics, Väg- och spårfordon samt konceptuell fordonsdesign.
2022 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Nötningsmodellering av strömtagare och kontaktledning (Swedish)
Abstract [en]

Wear condition modelling is a research topic which lately has increased in popularitydue to its significance to the railway industry. Large sums are spent on maintenanceof the network every year, which has generated a demand for understanding and predictingwear mechanisms in a multitude of components within both railway vehiclesand infrastructure. To acquire this knowledge, using a simulation software to predictwear and maintenance needs, is a cheap and dependable option. This thesis sets outto create a wear modelling software for the catenary-pantograph interaction, which intheory could enlighten railway operators of the condition of their infrastructure.

This research contains an extensive literature review on the subject of wear modelling,analysing different strategies and theories of the wear mechanism and desired modelproperties. Thereafter, an attempt to recreate a model for a representative Swedishcase was conducted; implementing parameters of a typical Swedish rail vehicle to awear rate formula, recreating a passage of a pantograph sliding along the catenary.The output was a wear rate as a function of time, a determination of life expectancyfor the infrastructure and a worn profile of the catenary wire after one year of operation.

The model, named AWEAR, was deemed functional for determining wear mechanismtendencies and behaviour for a few cases of alternating parameters. However, sinceno validation could be performed due to a lack of resources, the validity of the outputvalues could not be confirmed - thus leaving calibration of the model to future work.In conclusion, AWEAR needs to be calibrated for future research but does contain amultitude of enhancement opportunities proposed in this thesis. While not completelyfunctional, the software was deemed a useful foundation for future projects and mightresult in a product that aids operators maintaining their infrastructure.Keywords: Wear modelling, catenary pantograph interaction, mechanism,

Abstract [sv]

Slitagemodellering är ett forskningsområde som den senaste tiden har ökat i popularitetpå grund av dess betydelse till järnvägsindustrin. Stora summor spenderas på underhållav nätverket varje år, vilket har genererat en efterfågan på att förstå och förutspåslitage i en mängd olika komponenter inom både spårfordon och infrastruktur.För att uppnå vetskapen, är att använda simulering till att förutspå slitage och underhållsbehov, ett billigt och tillitsfullt alternativ. Detta arbete söker att skapa ett slitagemodelleringsprogram för interaktionen mellan pantograf och kontaktledning, vilket iteorin skulle kunna upplysa järnvägsoperatörer om skicket på deras infrastruktur.

Denna forskning innehåller en genomgående litteraturstudie inom ämnet slitagemodellering, där det olika strategier och teorier analyseras om slitagemekanism och önskade modellegenskaper. Därefter görs ett försök på att återskapa en modell för ettrepresentativt svenskt fall; där parametrar för svenska järnvägsfordon och svensk infrastruktur implementeras i en ekvaktion för att simulera en passage av en pantografglidandes längst med en kontaktledning. Resultatet var en slitagenivå som funktionav tiden, ett fastställande av förväntad livslängd på infrastrukturen och en modelleradprofil av kontaktledningen efter ett år i tjänst.

Modellen, döpt till AWEAR, ansågs funktionabel till att identifiera tendenser inomslitagemekanism och beteende för ett fåtal fall av alternerande parametrar. Då ingenjämförelse med resultat och data från riktiga scenarion genomfördes på grund utav enbrist på resurser, kunde resultaten från modellen inte bekräftas och därmed lämnadeskalibreringen åt framtida arbete. Sammanfattningsvis behöver AWEAR kalibrerasför framtida forskning men innehåller därtill en mängd olika förbättringsmöjligheterföreslagna i denna rapport. Även om modellen hitills inte är fullkomligt funktionabel,kan den skapade mjukvaran anses vara nyttigt grundmaterial för framtida projekt. Islutändan kan detta därmed

Place, publisher, year, edition, pages
2022.
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2022-041
Keywords [en]
Wear modelling, catenary pantograph interaction, mechanism, conditional, railway
Keywords [sv]
slitagemodellering, kontaktledning pantograf interaktion, mekanism, konditionell, järnväg
National Category
Vehicle and Aerospace Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-318831OAI: oai:DiVA.org:kth-318831DiVA, id: diva2:1698135
Educational program
Master of Science - Vehicle Engineering
Supervisors
Examiners
Available from: 2022-09-22 Created: 2022-09-22 Last updated: 2025-02-14Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(3381 kB)1195 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3381 kBChecksum SHA-512
2f1706acf0f03ef418bbc89e4a84f350c2b18de141ffa0f35fd480bc4e91518b7e8e041f79f34ba4347874a09321f2f45b9a6d0688b9d6d7d589f6acebabe60f
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Väg- och spårfordon samt konceptuell fordonsdesign
Vehicle and Aerospace Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 1198 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 367 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf