Bodendruck - Messung vs. Simulation: Nah an der Realität

Im vergangenen Monat haben wir bereits die Bodendruck-Simulation der TU Dresden vorgestellt. Terranimo aus der Schweiz beschäftigt sich ebenfalls bereits sehr lange mit diesem Thema. Hier ein Einblick.

vor 8 Monaten

(Bildquelle: Redaktion profi)

Das Messen des Bodendrucks unter Praxisbedingungen ist sehr aufwändig. Man versucht deshalb, mit Simulationsprogrammen Bodenverdichtungen in Abhängigkeit von Bereifung und Radlast zu simulieren.

Aufwändige Versuche…

Solche Programme lassen sich aber nur auf Basis von zahlreichen Messungen entwickeln. Die Berner Fachhochschule hatte dabei auch die Möglichkeit, eine 1 x 1 m große Sensormatte mit sage und schreibe fast 37.000 Kraftmesspunkten zu nutzen. Für die Versuche wurde die Matte zuerst direkt unter den Reifen (VF600/70 R 30) mit 4,6 t Radlast und 1,6 bar Innendruck gelegt. Um zu sehen, wie die Tiefenwirkung bei dieser Radlast ist, wurden zudem Messungen gemacht, bei denen über der Matte 10, 20 bzw. 30 cm Erde mit entsprechender Lagerungsdichte eingebaut wurde.

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Das Ergebnis zeigen die Bilder unten: Wenn die Stollen nicht einsinken können (Bild 1) ist der Druck bis zu 10 bar hoch, während sie in 10 cm Tiefe kaum noch zu erkennen sind. Und in 20 bzw. 30 cm Tiefe gibt es keinen Unterschied mehr zum Zwischenstollenraum. Deshalb betrachtet die Terranimo-Simulation die Stollen auch nicht separat.

Sensormatte vs. Simulation

…für gute Simulationen

Wie gut eine Simulation die Wirklichkeit abbildet, zeigt der Vergleich von Messungen mit Bolling-Sonden. In den Tiefen 20, 40 und 60 cm sind die gemessenen und die berechneten Drücke sowohl bei hohem (links) als auch bei niedrigem Reifendruck (rechts) immer auf einem vergleichbaren Niveau. Somit lässt sich ohne aufwändige Messungen der Bodendruck (und damit die Gefahr von Bodenverdichtungen) mit dem Programm terranimo.ch voraussagen.

Bolling-Sonden im Vergleich zur Terranimo-Simulation

So funktionieren Bollingsonden

Um den tatsächlichen Bodendruck messen zu können, gibt es sogenannte Bollingsonden. Diese bestehen aus einem wassergefüllten Rohr, das am Ende einen Gummischlauch hat. Dieser wird über ein Bohrloch direkt unterhalb der Fahrspur in einer definierten Tiefe platziert. Bei der Überfahrt wird dann der steigende Wasserdruck in dem geschlossenen System aufgezeichnet. Das Ergebnis ist in den Grafiken oben links zu sehen.

Die Sonden sind in verschiedenen Tiefen platziert. Bei der Überfahrt werden die Gummischläuche (Pfeile) zusammengedrückt. (Bildquelle: Stirnimann)

Hubert Wilmer

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