Im Rahmen des Next Generation Train (NGT) Projekts forscht das DLR an Schienenfahrzeugen der Zukunft. Ziel ist es, bei Betrachtung des gesamten Lebenszyklus deren Energie- und Ressourceneffizienz zu verbessern und den Verkehrsträger Schiene effektiver und attraktiver zu machen. Dazu wird unter Anderem der Einsatz von neuen Materialien und Leichtbau für Wagenkästen untersucht.
Die für die Zulassung von Schienenfahrzeugen gültigen Normen und Nachweisverfahren wurden für metallische Werkstoffe entwickelt und basieren auf einfach durchführbaren Versuchen. Sie sind jedoch für neue Materialien wie Verbundwerkstoffe ungeeignet und erlauben es nicht, deren besondere Festigkeitseigenschaften optimal auszunutzen. Hier möchte die DLR-Forschung durch Betrachtung von Materialschädigungsprozessen bei dynamischen Lasten und den Einsatz moderner Simulationstechnik neue Möglichkeiten schaffen.
Am Institut SR wird die Systemdynamik des NGT-Hochgeschwindigkeitszuges mittels detaillierter Mehrkörpersimulation analysiert. Auf diese Weise werden die im Wagenkasten auftretenden Verformungen und Beanspruchungen bei der Fahrt über eine vermessene Trasse bestimmt. Anhand dieser Ergebnisse und der Anwendung von Betriebsfestigkeitsrechnung kann dann die Konstruktion von Wagenkästen so leicht und effizient wie möglich, aber so robust wie nötig ausgeführt werden.
