Dynamic Simulation of Indian Railways freight vehicle for increased operational speed
2023 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE credits
Student thesis
Abstract [en]
A Multibody simulation model of Indian Railways (IR) freight wagon-BCNM1 design was developed on VI-Rail software package. The main purpose of the thesis was to develop and validate the model and utilise it to forecast the running behaviour of the vehicle and contribute to the ongoing research work. The multibody model was developed using the existing drawings of BCNM1 variant wagon. The model was validated by comparing simulation results with field trial data made available by Research Design and Standards Organisation (RDSO). Using this validated model, non-linear critical speed of both empty and loaded wagon was found. Values of non-linear critical linear speed obtained from simulation are close to nonlinear critical speed for three piece bogie reported by different scholars. Utilisingthe model, the influence of longitudinal clearance in combination with new design of elastomeric pads developed by RDSO was examined. The results show that the new pad and premium pad design developed do not significantly improve non-linear critical speed and further improvement in critical speed can be achieved by further increasing the lateral and longitudinal stiffness of the elastomeric pad. Curving performance of the new designs is nearly the same as that of the existing design. The curve chosen for simulation is the standard curve used by RDSO for testing of vehicle and in practical situation curve geometry neither of existing IR network or dedicated Freight Corridor (DFC) network is worse than the curve geometry chosen for simulations. The new designs do not adversely affect derailment coefficient, carbodyaccelerations and ride indices of the vehicle.
Abstract [sv]
Multibody-simuleringsmodell av IR godsvagn-BCNM1 design- utvecklades på VIRail mjukvarupaket. Huvudsyftet var att utveckla och validera modellen och använda den för att prognostisera fordonets körbeteende och bidra till det pågående forskningsarbetet. Multibody-modellen utvecklades med hjälp av de befintliga ritningarna som finnstillgängliga för BCNM1-vagn och validerades med mätdata från fältförsök som gjorts tillgängliga av RDSO och med användning av modellen hittades icke-linjär kritiskhastighet för både tom och lastad vagn. Värden för icke-kritisk linjär hastighet som erhållits från simulering är nära den icke-linjära kritiska hastigheten för tredelad boggis om rapporterats av olika forskare. Med användning av den utvecklade modellen undersöktes påverkan av longitudinelt spel i kombination med ny design av elastomerkuddar utvecklade av RDSO. Resultaten visar att new pad och premium pad-design som utvecklats har bättre icke-linjärkritisk hastighet och ytterligare förbättring av kritisk hastighet kan uppnås genom att ytterligare öka den laterala och longitudinella styvheten hos elastomerisk dyna. De nya designerna påverkar inte heller urspårningskoefficienten, godsvagnens accelerationer och körindex negativt.
Place, publisher, year, edition, pages
2023.
Series
TRITA-SCI-GRU ; 2023:425
Keywords [en]
Indian Railways, RDSO, freight vehicle, three piece bogie, running dynamics simulation, VI-Rail, validation, non-linear critical speed.
Keywords [sv]
Indian Railways, RDSO, godsfordon, tredelad boggi, kördynamiksimulering, VI-Rail, validering, icke-linjär kritisk hastighet.
National Category
Vehicle and Aerospace Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-343984OAI: oai:DiVA.org:kth-343984DiVA, id: diva2:1841282
External cooperation
Railway Design and Standards Organisation (RDSO)
Subject / course
Rail Vehicle Engineering
Educational program
Railway Engineering
Supervisors
Examiners
2024-02-282024-02-282025-02-14Bibliographically approved