On the accuracy of pressure measurement films in wheel-rail contact applications

• Applicant: Professor Dr. Christian Schindler
• Subject Area: Engineering Design, Machine Elements, Product Development ; Mechanics
• Term: from 2015 to 2019
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 273675311

• Final Report Year: 2017

Final Report Abstract

Druckmessfolie ist ein robustes Messmittel zur Bestimmung der Kontaktflächenform und -größe des Rad-Schiene-Normalkontakts. Allerdings verändert das Einlegen der Folie zwischen den Kontaktkörpern die Kontaktdruckverteilung und führt zu einer deutlichen Vergrößerung der Kontaktfläche. Diese systematische Messabweichung ist nahezu unabhängig vom Kontaktradius und sollte durch eine konstante Korrektion ausgeglichen werden. Aufgrund der unterschiedlichen Mikrokapseldurchmesser und Berstdrücke besitzen die verschiedenen einlagigen Folientypen voneinander abweichende systematische Messabweichungen. Des Weiteren reagieren einzig die Folientypen MS und HS sensitiv auf unterschiedliche Oberflächenrauheiten. Der HHS Folientyp filtert die nominelle Kontaktflächenvergrößerung heraus und eignet sich daher am besten für Vergleichsmessungen zur Validierung von Simulationsergebnissen.

Publications

• (2018) Multiscale Finite Element Modeling of Wheel–Rail Rough Normal Contact Measurements Using Pressure Measurement Film. Tribology Transactions 61 (5) 972–978
  Lekue, Jagoba; Dörner, Florian; Schindler, Christian
  (See online at https://doi.org/10.1080/10402004.2018.1460433)
• Determination of the Measurement Accuracy of the Prescale Pressure Measurement Film in the Wheel-Rail Contact. In Zobory I. (Hrsg.): Proceedings of the 10th International Conference on Railway Bogies and Running Gears (Bogie’16), Budapest (2017), S. 149-156
  Lekue J., Dörner F., Schindler C.
  
• On the Source of the Systematic Error of the Pressure Measurement Film Applied to Wheel–Rail Normal Contact Measurements. ASME. J. Tribol. 2017;140(2):024501-024501-4
  Lekue J., Dörner F., Schindler C.
  (See online at https://doi.org/10.1115/1.4037358)
• Über den Einsatz von Druckmessfolie zur Ermittlung der Kontaktflächengröße und -form des Rad-Schiene-Kontakts. 1st International Railway Symposium Aachen. Aachen, Deutschland. 28.–30. November 2017. 11 S.
  Dörner F., Lekue J., Ranganathan P., Schindler C.