DigiRail Högprestandaberäkning av konstruktion, drift och underhåll av järnvägsinfrastruktur

Syfte och mål

Järnvägssystemet är en hörnsten för en hållbar transportinfrastruktur, men flera utmaningar finns gällande underhåll samt ökning av last och hastighet. Simuleringsmetoder har använts under lång tid inom forskning och utveckling av järnväg. I detta projekt kommer en ny nivå av digitalisering att implementeras, vilket möjliggör detaljerade fysikbaserade modeller av hela strukturen. Projektets mål är att utveckla och validera en virtuell modell av komplett järnvägsöverbyggnad och fordon för konstruktion, drift och underhåll med multi-fysik högprestandaberäkning.

Förväntade effekter och resultat

Modellering av det kompletta systemet kräver olika numeriska metoder; diskret-elementmetod nyttjas för obundna material, finit-elementmetod för strukturer samt flerkroppsdynamik för maskin- och fordonssystem. Ett centralt resultat kommer därmed vara ett nytt ramverk för effektiv sammankoppling av dessa tre metoder. Huvudfokus i projektet är att validera simuleringskonceptet för tre områden; driftsfall & transienta zoner, underhållsoperationer, design & konstruktion. En validerad metod kan vidare nyttjas för problemlösning och optimering.

Planerat upplägg och genomförande

Projektet genomförs genom följande arbetspaket: WP1 - Projektkoordinering WP2 - Utveckling av mjukvarudemonstrator WP3 - Modellering och simulering av järnvägskonstruktioner och -system WP4 - Validering av maskin och fordon MBD/DEM FMI-koppling WP5 - Validering av järnvägsstrukturmodell under driftbelastningsfall WP6 - Validering och utredning av kritiska underhållsoperationer WP7 - Utredning av transienta positioner och verifiering mot analytiska beräkningsmetoder FCC leder WP1-3 och representanter från industrin WP4-7.