Investigation of dynamic motions and vibration reduction methods in railway vehicles

Rail transportation is remaining its importance day by day because it is safe and convenient to carry more people and goods. With the demand for rail vehicles, expectations have increased especially in terms of comfort and speed, so the studies have been accelerated on the dynamic effects on rail vehicles to be a solution. Vibrations resulting vertical and lateral dynamic movements cannot supply the expected level in terms of vehicle safety, handling and comfort at high speeds. In the studies focused on suspension systems for reducing the dynamic effects, active and semi-active suspension technologies, which contain a control mechanism in place of conventional passive systems, have come to the forefront. In addition to passive elements, in the active suspension systems actuators and controllers are added to the system, while in semi-active suspension systems, it is tried to find a solution by controlling only the damping element without adding the actuator to the system. Another method that is developed to reduce vibration is the optimization of suspension systems. In this review, the dynamic motions in rail vehicles, methods of modeling and rood inputs are examined and the effect of active, semi-active system and optimization methods on reducing vehicle vibrations are discussed. It is concluded that the most effective method for reducing vibration was active systems but is not feasible in practice. In the present study, it is aimed to guide the future researchers who will practice on modelling and reducing the vibrations of railway vehicles.

Raylý taþýtlarda dinamik hareketler ve titreþim azaltma yöntemlerinin incelenmesi

Demiryolu ulaþýmý güvenli oluþu, daha fazla kiþi ve eþya taþýmaya uygunluðu sebebiyle önemini her geçen gün arttýrmaktadýr. Raylý taþýtlara olan talep ile konfor ve hýz anlamýnda bu araçlardan beklentiler artmýþ olup, çözüm için raylý taþýtlardaki dinamik etkiler üzerinde çalýþmalar hýzlandýrýlmýþtýr. Düþey ve yanal dinamik hareketler sonucu oluþan titreþimler araç güvenliði, yol tutuþ ve konfor açýsýndan yüksek hýzlarda beklenen seviyeyi karþýlamayabilmektedir. Dinamik etkilerin azaltýlmasý için süspansiyon sistemleri üzerine yoðunlaþýlan çalýþmalarda geleneksel pasif sistemlerinin yerine, yapýsýnda bir kontrol mekanizmasý da içeren aktif ve yarý aktif süspansiyon teknolojileri ön plana çýkmýþtýr. Aktif süspansiyon sistemlerinde mevcut pasif elemanlara ek olarak sisteme bir eyleyici ve kontrolcü eklenirken, yarý aktif süspansiyon sistemlerinde ise eyleyici olmadan sadece sönümleme elemaný üzerinden kontrol saðlanarak çözüm üretilmeye çalýþýlmýþtýr. Titreþim azaltmak için geliþtirilen bir diðer yöntem süspansiyon sistemlerinin optimizasyonudur. Bu derlemede raylý taþýtlardaki dinamik hareketler, modelleme metotlarý ve yol girdileri incelenmiþ olup aktif, yarý aktif sistem ve optimizasyon yöntemlerinin araç titreþimlerinin azaltýlmasýndaki etkileri ele alýnmýþtýr. Titreþimin azaltýlmasýnda en etkili yöntemin aktif sistemler olduðu ancak uygulamada makul sonuçlar alýnamadýðý belirlenmiþtir. Bu çalýþmada, demiryolu taþýtlarýný modelleme ve oluþan titreþimleri azaltma konularýnda çalýþacak gelecekteki araþtýrmacýlara yol göstermesi amaçlanmýþtýr.