Einschätzung der Wahrscheinlichkeit von reibungsinduzierten selbsterregten Vibrationen in Achterbahnfahrten
Das Auftreten von Vibrationen während einer Achterbahnfahrt kann die Gesamterfahrung erheblich beeinflussen und zur strukturellen Ermüdung beitragen. Trotz ihrer Relevanz bleibt das Verständnis der Ursachen oder die genaue Vorhersage dieser Vibrationen eine ungelöste Herausforderung. Einige Untersuchungen haben die Rolle von Schienenunregelmäßigkeiten sowie die Elastizität der Fahrzeugs in den Schwingungen von Achterbahnsystemen aufgeklärt. Es ist jedoch zu beachten, dass trotz Verbesserungen bei der Schienenherstellung signifikante Vibrationen in modernen Achterbahnen nach wie vor vorhanden sind. Die Erweiterung des Ursachenspektrums für diese Vibrationen zeigt, dass reibungsinduzierte selbsterregte Vibrationen in Achterbahnsystemen auftreten könnten. In der vorliegenden Studie wird die Rolle von reinen selbsterregten Schwingungen im Zusammenhang mit einem antonomen Achterbahnsystem diskutiert. Obwohl die Schwingungsintensität während dieser selbsterregten Zustände geringer ist als bei typischen Messungen, wird gezeigt, dass dieselben Reibungseffekte in auf echten Schienen fahrenden Achterbahnen relevanter werden.
The occurrence of vibrations during a roller coaster ride can significantly influence the overall experience and contribute to structural fatigue. Despite its relevance, understanding the causes or accurately predicting these vibrations remains an unresolved challenge. Some studies have elucidated the role of track irregularities as well as the elasticity of the vehicle in the vibrations of roller coaster systems. However, it is noteworthy that significant vibrations still exist in modern roller coasters despite improvements in track manufacturing. The expansion of the spectrum of causes for these vibrations suggests that friction-induced self-excited vibrations could occur in roller coaster systems. In this study, the role of pure self-excited vibrations in the context of an autonomous roller coaster system is discussed. Although the vibration intensity during these self-excited states is lower than in typical measurements, it is demonstrated that the same friction effects become more relevant in roller coasters traveling along real tracks.
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