Numerical investigation of a smart primary Hydraulic Interconnected Suspension for rail vehicles

The concepts of ‘technology transfer’ and improvement in comfort have become central to the railway world, especially in recent years. For this reason, several studies have been conducted with the aim of improving passenger comfort, also using solutions from different fields. This thesis seeks to evaluate the possibility of replacing conventional dampers mounted on the primary suspension of a high-speed train with an innovative interconnected hydraulic suspension, taking inspiration from the FRIC system used in Formula 1 a few years ago. The first objective is to evaluate the impact of the new solution compared to the original dampers on straight and curved tracks, using an analysis based on a multibody model of the CRH380B train. Subsequently, the possibility of incorporating a solution capable of changing configuration depending on the type of track to be traveled is evaluated. Finally, a semi-active logic is introduced on the HIS to evaluate its possible benefits. All simulations were conducted using a co-simulation capable of replicating the real behavior of the high-speed train in question.

I concetti di “technology transfer” e miglioramento del comfort sono diventati centrali nel mondo ferroviario, soprattutto negli ultimi anni. Per questo motivo sono stati con dotti diversi studi con l’obiettivo di migliorare il comfort dei passeggeri, utilizzando anche soluzioni provenienti da settori diversi da quello ferroviario. Lo scopo di questa tesi è di valutare la possibilità di sostituire gli ammortizzatori convenzionali montati sulla sospensione primaria di un treno ad alta velocità con un’innovativa sospensione idraulica interconnessa, prendendo spunto dal sistema FRIC utilizzato alcuni anni fa in Formula 1. Il primo obiettivo è quello di valutare l’impatto della nuova soluzione rispetto agli ammortizzatori originali su tracciati rettilinei e curvi, utilizzando un’analisi basata su un modello multibody del treno CRH380B. Successivamente, viene valutata la possibilità di introdurre una soluzione in grado di modificare la configurazione a seconda del tipo di tracciato da percorrere. Infine, viene introdotta una logica semi-attiva sull’HIS per valutarne i possibili benefici rispetto a quella passiva. Tutte le simulazioni sono state condotte utilizzando una co-simulazione in grado di replicare il comportamento reale del treno ad alta velocità considerato.