Passenger comfort of rail vehicles : experimental and numerical investigation of the floor-seat system dynamics

Ride comfort of railway vehicles is an important issue, especially for high speed trains. This thesis focuses on how the dynamics of the floor/seat system influences ride comfort. The proposed methodological approach involves both experimental and numerical activities. A laboratory test bench for performing measurements on the systems under study was designed and implemented. Experimental modal analysis was performed both on the test bench and on a train, so as to validate the test bench itself. The experimental results demonstrate that the floor/seat system is strongly coupled. FE numerical models of the system under study were developed and validated through a step-by-step procedure and a parametric analysis of the system crucial parameters was performed. The methodology proposed in the thesis is helpful to optimize the design of the floor/seat systems for an enhanced ride comfort.

Il ride comfort nell’ambito dei veicoli ferroviari è un’importante tematica, spe- cialmente nei treni ad alta velocità. Questa tesi si concentra su come la dinamica del sistema pavimento/sedile influenza il ride comfort. L’approccio metodologico adottato comprende sia attività sperimentali di laboratorio, sia attività di simulazione numerica. Un banco di laboratorio sul quale effettuare le misure di interesse è stato pro- gettato ed implementato. Analisi modale sperimentale è stata svolta sia su tale banco, sia a bordo di un treno di riferimento, al fine di validare il banco prova. I risultati sperimentali hanno dimostrato che il sistema pavimento/sedile è fortemente accoppiato. Il modello numerico ad elementi finiti del sistema studiato è stato sviluppato e validato tramite una procedura a step ed è stata svolta un’analisi parametrica su alcuni parametri fondamentali del sistema. La metodologia proposta in questa tesi si è rivelata efficace nell’ottimizzazione della progettazione del sistema pavimento/sedile al fine di migliorare il ride comfort.