Begriffsklärungen & Faktoren

in Zusammenhang mit elastischen Elementen

 

Statisches Bettungsmodul

Bei der Bettungstheorie stellt man sich das Gleis als einen unendlich langen Stab vor, der auf einer kontinuierlichen, elastischen Unterlage gebettet ist. Der Bettungsmodul ist der Wert für die Elastizität des gesamten Systems, Schiene – Schwelle – Schotter – Unterbau – Untergrund, und dient zur Abschätzung der statischen Einfederung unter der Betriebsbelastung.
Diese Größe ist ein Maß für die Steifigkeit, welche experimentell bestimmt werden muss. Der statische Bettungsmodul sagt im Grunde aus, wie tief sich die Schiene bei langsamen Fahrverkehr oder stehendem Zug einsenkt.
Der Bettungsmodul ist das Verhältnis der Spannung zur Einfederung. Üblicherweise wird der Sekantenmodul, z.B. zwischen 0,02 N/mm² und 0,10 N/mm² gemessen. Alternativ kann auch der Tangentenmodul bestimmt werden.

Statisches Bettungsmodul Diagramm

 

Einsenkung

Zu unterscheiden ist die Einsenkung, bzw. Einfederung des Elastomers und die Schieneneinsenkung. Die Einsenkung lässt sich über die Federkennlinie bestimmen und ist der Weg im Millimeter, um den das Material unter einer bestimmten Spannung zusammengedrückt wird.
Die Schieneneinsenkung beim Befahren berücksichtigt die Steifigkeiten im Gleisoberbau vom Fahrzeug bis zum Untergrund. Sie wird statisch für den stehenden und dynamisch für den fahrenden Zug ermittelt. Je nach Geschwindigkeit, Achslast, Oberbautyp, Unterbauart und DAMTEC® Type liegt die Einsenkung in der Regel zwischen 1 mm und 3 mm.

Einsenkung Diagramm

 

Dynamischer Bettungsmodul

Zu unterscheiden sind der niederfrequente (Oberbaudynamik) und der hochfrequente dynamische Bettungsmodul (Körperschalldämmung).
Mit der erstgenannten Kenngröße kann die Biegeverformung der Schiene unter dem rollenden Rad aus
dem Zusammenspiel der Biegeelastizität von Schiene und Schwelle einschließlich Schotter abgeschätzt werden.
Der höherfrequente dynamische Bettungsmodul einer Unterschottermatte beeinflusst die Eigenfrequenz des elastisch gelagerten Oberbaus als schwingungsfähiges Gesamtsystem und damit das Einfügungsdämmmaß. Die Prüfung erfolgt mit einer statischen Vorlast.

Dynamischer Bettungsmodul Diagramm

 

Einfügungsdämmmaß

Das Einfügungsdämmmaß ΔLe (in dB) ist eine Kenngröße die ausdrückt, inwieweit eingefügte Maßnahmen zur Verminderung des in ein System eingeleiteten Körperschalls beitragen. Das Einfügungsdämmmaß ΔLe ist das Verhältnis der Körperschallleistungen „ohne eingebauter Maßnahme“ zu „mit eingebauter Maßnahme“. Es ist eine Kenngröße des gesamten Systems – vom Fahrzeug bis zum Unterbau.

Einfügungsdämmmaß Diagramm

 

Prognoseberechnungen

Da die Mechanismen bei der Entstehung und Ausbreitung von Körperschall in Verbindung mit Schienenverkehr weitgehend bekannt sind, kann die zu erwartende Wirkung von Minderungsmaßnahmen nach genauer Beurteilung des Systems in dem sie zum Einsatz kommen sollen, im Voraus berechnet werden. Hierzu stehen vielfach erprobte Rechenmodelle zur Verfügung. Die Kombination aus hochentwickelten Materialien, welche allen modernen Anforderungen an einen effektiven Schall- und Vibrationsschutz erfüllen, sowie die lange Erfahrung bei der Umsetzung wirkungsvoller Maßnahmen, machen DAMTEC® zum kompetenten Partner in Sachen Schall- und Schwingungsminderung im Bahnbereich.

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