DigiRail Högprestandaberäkning av konstruktion, drift och underhåll av järnvägsinfrastruktur 

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. 

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. 

Konsortiet har utvecklats för att täcka behovsägare ur olika järnvägsperspektiv. De inkluderade behovsägarna är intresserade av att använda den tänkta simuleringstekniken som en del av framtida utveckling, planering, design och relaterade aktiviteter. Partnerna bidrar till olika områden av järnvägens livscykel från utvecklingen av nya järnvägsöverbyggnader, anläggningsmaskiner som används för att bygga dessa konstruktioner, järnvägskonstruktion och underhåll, och ingenjörskonsulter som designar konstruktioner baserat på tekniska beräkningar. 

  • Byggföretag – NCC AB – Producent av bergmaterialprodukter och ett av de största svenska företagen inom byggnation, infrastruktur, vägar och järnvägar. 
  • Maskintillverkare – Volvo Construction Equipment – ​​Världsledande tillverkare av tunga anläggningsmaskiner. 
  • Maskintillverkare – Dynapac Compaction Equipment – ​​Världsledande tillverkare av packningsutrustning för infrastruktur. 
  • Järnvägsentreprenör – InfraNord – Ledande svenskt företag inom järnvägsbyggnation och underhåll 
  • Anläggningskonsult – Ramböll – Globalt ingenjörs-, arkitektur- och konsultföretag 
  • Myndighet – Trafikverket – Ansvarig för den övergripande långsiktiga infrastrukturplaneringen av väg-, järnvägs-, sjö- och flygtransporter i Sverige. 

Tidplan

Start

2022-05-02

Slut

2025-04-30

Projektansvarig

Stiftelsen Fraunhofer-Chalmers Centrum för Industrimatematik

Projektledare

Johannes Quist

Partners

NCC

Dynapac

Volvo Construction Equipment

InfraNord

Ramböll

Trafikverket

Publikationer och bakgrundsmaterial