A multi-body simulation study was undertaken to investigate the running behavior of a rail grinder vehicle with newly developed Ganz bogies. The main purpose of the simulations was to forecast and support the vehicle acceptance tests and support the ongoing development. A multi-body model was built in Simpack and the most critical force elements were isolated and validated by tests. Derailment safety was assessed based on both European and Australian standards. The vehicle's running stability was carried out for both standard (1435mm) and broad gauge (1676mm) versions. Vehicle sway characteristics were determined through the calculation of flexibility coefficient both numerically and analytically. A parametric study for primary vertical damper was undertaken to assess the empirically selected dampers and optimize the performance. The results show that the damping coefficient can be greatly reduced while maintaining acceptable running behavior, thus the lifetime of dampers can be increased. Based on stability investigations, yaw damper installation is not necessary, though the bracketry for the possibility of later installation will remain on the prototype bogie. / En flerkroppssimulering genomfördes med hjälp av Simpack med syfte att undersöka gångegenskaperna hos ett järnvägsslipfordon, med boggi som nyligen utvecklats av Ganz. Huvudsyftet bakom simuleringarna var att förutspå - och underlätta godkännandet av fordonets acceptanskrav samt underlätta pågående utveckling.  En flerkroppsmodell konstruerades och de mest kritiska kraftbärande elementen undersöktes - och verifierades separat med hjälp av tester. Säkerhetsaspekterna kring urspårning undersöktes utifrån både europeiska och australiska standarder. Fordonets gångstabilitet bedömdes med både standard - samt bred spårviddsvarianter. Fordonets svängningsegenskaper bestämdes genom att genomföra beräkningar av flexibilitetskonstanten både numeriskt och analytiskt.  En parameterstudie genomfördes för fordonets primära vertikala dämpare med avsikt att evaluera empiriskt valda dämpare samt optimera prestanda. Resultaten visar att dämpningskoefficienten avsevärt kan minskas samtidigt som acceptabel rullningsförmåga behålls, vilket därmed förlänger dämparens livstid. Installation av girdämpare är inte nödvändigt, baserat på stabilitetsundersökningar, dock behålls fästen på boggi-prototypen för att möjliggöra framtida monteringar av sådana element.

Swedish forest industry is relying on the cut-to-length method for logging and there has always been a constant quest to make it more efficient and sustainable. Reduction of forest soil damage and operator vibration dosages are crucial steps that could facilitate meeting the above stated targets. In this context Skogforsk- The Swedish Forest Research Institute has decided to explore the potential usage of caterpillar tracks on conventional wheeled forwarders. An efficient way to perform this study is to use multi body simulations to evaluate the performance of the tracked forwarder concept over different terrains. This thesis work aims to model and simulate a tracked forwarder in Adams ATV module. As part of the thesis a conventional wheeled forwarder was selected and a track unit was conceptualised to fit it. The concept was modelled and simulate with Adams ATV for various ground conditions. An effort was also made to identify the performance parameters required to improve traction, handling, and ride performance. Based on this some results were selected and studied and inferences were made. The results from the thesis work could provide a guideline on the methodology to be followed and a a deliverable is also a multi-body dynamics model for future design research. / Svensk skogsindustri jobbar efter kortvirkesmetoden för trädavverkning. Det finns en strävan efter att göra denna metod mer effektiv och samtidigt mer ekologiskt hållbar, exempelvis en minskad markpåverkan reduktion av de helkroppsvibrationer som operatören utsätts för. Motivet till detta examensarbete är att utforska möjligheten att ersätta dagens hjulbaserade skogsmaskiner med banddrivna. Det överordnade syftet för examensarbetet är att utveckla en modelleringsmetodik för dynamiska systemsimuleringar. Metoden för detta är att modellera och simulera en banddriven skotare med Adams ATV-modul och att beskriva ett rekommenderat tillvägagångssätt och möjliga resultat. Som en del av arbetet har en traditionell skotare valts och en konceptuell bandenhet har skapats och anpassats för att passa till skogsmaskinen. Konceptet modellerades och simulerades med Adams ATV för olika markunderlag. Ytterligare arbete lades på att identifiera de parametrar som är viktiga för grepp, fordonskontroll och framkomlighet. Baserat på några av resultaten valdes några för en fördjupad studie. Resultatet från examensarbetet kan ge riktlinjer för val av lämplig metodik för denna typ av prestandastudier. En konkret leverabel från projektet är också en dynamisk flerkroppsmodell, som kan utgöra en bas för fortsatta konstruktions- och prestandastudier.

This thesis aims to explore if multibody simulations is a suitable method to investigate vibrations in the steering system of trucks. Vibrations in the steering system and subsequently in the steering wheel is a common issue that automotive manufacturers face. The vibration levels in the steering wheel are in some countries regulated and some vibration phenomena can even cause issues with the handling properties of the whole vehicle. Therefore being able to predict and reduce these with the help of multibody simulations would be of great value. The thesis does this by comparing the simulations to measurements. It investigates what parts can be approximated as rigid, what the effects different numerical solvers have and compares different driving scenarios. This can however be quite challenging, one reason being that the differential equations arising when performing multibody simulations of trucks are very stiff. The numerical challenges of this must be overcome while still keeping the resolution of the accelerations in the solution high enough to still be representative of reality. The thesis also explains how to mathematically model a physical system such that the numerical analysis of it can be efficient. The results show that the success of multibody simulations is very dependent on the test case. However, they also show that together with physical measurements multibody simulations can be a powerful complementary tool. The thesis also presents improvements that could be made to the model as well as certain key areas that need to be studied more in order to align the multibody simulations results with measurements. The multibody simulations software used to perform the calculations and the modelling in the report is Adams developed by Hexagon AB. / Den här rapporten syftar till att ge inblick i om flerkroppssimuleringar kan vara ett användbart verktyg för att undersöka styrsystemsvibrationer i lastbilar. Dessa vibrationer är orsaken till en mängd styrningsproblem samt att rattvibrationer har lagkrav att inte vara för stora. Att kunna förutspå och efterlikna dessa vibrationer med flerkroppssimulering skulle därmed vara till stor fördel. Detta undersöks genom att jämföra simuleringarna med mätdata. Det undersöks vilken påverkan stelkroppsapproximationer av vissa komponenter har, påverkan av olika numeriska integrationmetoder samt steglängder och även olika körningslastfall. Att genomföra flerkroppssimuleringar av lastbilar är dock inte alltid helt enkelt, på grund av differentialekvationernas styva karaktär uppstår ofta konvergensproblem. Ska man sedan använda resultaten för att undersöka styrsystemsvibrationer måste man överkomma dessa konvergensproblem men bibehålla en tillräckligt fin upplösning av resultatet för att resultatet fortfarande ska vara representativt av den fysiska lastbilens dynamiska egenskaper. Rapporten beskriver även hur man kan gå tillväga för att matematiskt modellera ett fysisk system så att det effektivt går att utföra dynamisk analys av det. Resultaten visar att flerkroppssimulering kan vara väldigt beroende på vad körfallet är, med vissa körfall där simuleringar och mätningar stämmer väl överens och andra där detta inte är fallet. På grund av detta kan det vara otillräckligt att endast använda flerkroppssimulering för att utvärdera styrsystemsvibrationer, men resultaten visar att tillsammans med mätdata kan flerkroppssimulering vara ett kraftfullt komplement. I rapporten presenteras även exempel av viktiga komponenter att ta hänsyn till för att bättre kunna simulera styrsystemsvibrationer samt områden där mer forskning har potential att förbättra flerkroppssimuleringar i hänsyn till styrsystemsvibrationer. Mjukvaran som används för att utföra flerkroppssimulering är Adams som utvecklas av Hexagon AB.

Due to the increase in demand on freight transportation it becomes necessary to avoid delays to ensure that the goods reach its destination on time. The main factors causing disturbances in the traffic on the mainline is the breakdown of vehicles mainly due to damaged wheels. The damaged wheels are identified through the wheel-rail impact force measurements provided by the wheel impact load detectors (WILD). This calls for the optimal schedule of maintenance of wheelsets and wagons in general. During the maintenance, the officials manually check for defective wheels and the exchange of wheelsets is performed based on the type of damage. The classification of wheel damages plays a vital role in providing ease of damage identification and insights to deduce a strategy for wheelset exchange. In this study, an attempt to classify the damaged wheelsets is done by analysing the wheel-rail impact force data from the wayside detectors. The data from the detectors are acquired from PredgeAB, a Luleå based startup pioneering in providing decision support on optimal maintenance schedules and predictive maintenance of rail wheels. Through their detection and prediction solutions it was observed that of all the wheels marked as damaged by the detectors 10% were undamaged. The source of the deviation in the impact force readings could help Predge make better estimations in damage detection and prediction. In this study, the sources contributing to the deviation is studied using multi-body simulations in GENSYS. A new method for modelling wheel damage is developed to overcome the shortcomings of the software. The findings of this study can then be used appropriately to make classifications of wheel damages. / På grund av den ökade efterfrågan på godstransporter är det nödvändigt attundvika förseningar för att säkerställa att varorna når sin destination i tid. Deviktigaste faktorerna som orsakar störningar i trafiken på huvudlinjen är stopp ispår av fordon, främst på grund av skadade hjul. De skadade hjulen identifierasmed hjälp av mätningar av slagkraft mellan hjul och spår som tillhandahållsav hjulbelastningsdetektorer (WILD). Detta kräver ett optimerat schema förunderhåll av hjulsatser och vagnar i allmänhet. Under underhållet kontrollerartjänstemännen manuellt för defekta hjul och utbytet av hjulsatser utförs baserat på typen av skada. Klassificeringen av hjulskador spelar en viktig roll närdet gäller att underlätta identifiering av skador och ge insikt för att bedöma enstrategi för hjulbyte. I den här studien görs ett försök att klassificera de skadade hjulsatserna genom att analysera data från slagkraften mellan spår ochhjul från detektorer. Uppgifterna från detektorerna hämtas från PredgeAB, enLuleå-baserad uppstartsbolag som är pionjärer för att ge beslutsstöd om optimala underhållsscheman och prediktivt underhåll av järnvägshjul. Genom sinadetekterings- och prediktiva lösningar observerades att 10% av alla hjul märktasom skadade av detektorerna var oskadade. Källan till avvikelsen i slagkraftavläsningarna kan hjälpa Predge att göra bättre uppskattningar när det gällerupptäckning och förutsägelse av skador. I den här studien studeras de källorsom bidrar till avvikelsen med simuleringar av flera kroppar i GENSYS. En nymetod för modellering av hjulskador har utvecklats för att övervinna programvarans brister. Resultaten av denna studie skulle kunna användas på lämpligtsätt för att göra klassificeringar av hjulskador.

A hydraulic damper plays an important role in tuning the handling and comfort characteristicsof a vehicle. Tuning and selecting a damper based on subjective evaluation, by considering theopinions of various users, would be an inefficient method since the comfort requirements of usersvary a lot. Instead, mathematical models of damper and simulation of these models in variousoperating conditions are preferred to standardize the tuning procedure, quantify the comfortlevels and reduce cost of testing. This would require a model, which is good enough to capture thebehaviour of damper in various operating and extreme conditions.The Force-Velocity (FV) curve is one of the most widely used model of a damper. This curve isimplemented either as an equation or as a look-up table. It is a plot between the maximum forceat each peak velocity point. There are certain dynamic phenomena like hysteresis and dependencyon the displacement of damper, which cannot be captured with a FV curve model, but are requiredfor better understanding of the vehicle behaviour.This thesis was conducted in cooperation with Volvo Cars with an aim to improve the existingdamper model which is a Force-Velocity curve. This work focuses on developing a damper model,which is complex enough to capture the phenomena discussed above and simple enough to beimplemented in real time simulations. Also, the thesis aims to establish a standard method toparameterise the damper model and generate the Force-Velocity curve from the tests performedon the damper test rig. A test matrix which includes the standard tests for parameterising andthe extreme test cases for the validation of the developed model will be developed. The final focusis to implement the damper model in a multi body simulation (MBS) software.The master thesis starts with an introduction, where the background for the project is described and then the thesis goals are set. It is followed by a literature review in which fewadvanced damper models are discussed in brief. Then, a step-by-step process of developing thedamper model is discussed along with few more possible options. Later, the construction of a testmatrix is discussed in detail followed by the parameter identification process. Next, the validationof the developed damper model is discussed using the test data from Volvo Hällered ProvingGround (HPG). After validation, implementation of the model in VI CarRealTime and Adams Caralong with the results are presented. Finally the thesis is concluded and the recommendations forfuture work are made on further improving the model. / En hydraulisk stötdämpare spelar en viktig roll för att fordonets hantering och komfort. Attjustera och välja en stötdämpare baserat på subjektiv utvärdering, genom att beakta olika användares åsikter, skulle vara en ineffektiv metod eftersom användarnas komfortkrav varierarmycket. Istället föredras matematiska modeller av stötdämpare och simulering av dessa modellerunder olika driftsförhållanden för att standardisera inställningsförfarandet, kvantifiera komfortnivåerna och minska testkostnaden. Detta skulle kräva en modell som är tillräckligt bra för attfånga upp stötdämparens beteende under olika drifts- och extrema förhållanden.Force-Velocity (FV) -kurvan är en av de mest använda stötdämparmodellerna. Denna kurvaimplementeras antingen som en ekvation eller som en uppslagstabell. Det är ett diagram somredovisar den maximala kraften vid varje maxhastighetspunkt. Det finns vissa dynamiskafenomen som hysteres och beroende av stötdämparens förskjutning, som inte kan fångas med enFV-kurvmodell, men som krävs för att bättre förstå fordonets beteende.Denna avhandling genomfördes i samarbete med Volvo Cars i syfte att förbättra den befintligastötdämparmodellen som är en Force-Velocity-kurva. Detta arbete fokuserar på att utveckla enstötdämparmodell, som är tillräckligt komplex för att fånga upp de fenomen som diskuteratsovan och tillräckligt enkel för att implementeras i realtidssimuleringar. Avhandlingen syftarockså till att upprätta en standardmetod för att parametrisera spjällmodellen och generera ForceVelocity-kurvan från de test som utförts på stötdämpartestriggen. En testmatris som innehållerstandardtest för parametrisering och extrema testfall för validering av den utvecklade modellenkommer att utvecklas. Det sista fokuset är att implementera stötdämparmodellen i en multi-bodysimulation (MBS) programvara.Examensarbetet inleds med en introduktion, där bakgrunden för projektet beskrivs ochdärefter definieras målen med arbetet. Det följs av en litteraturöversikt där några avanceradestötdämparmodeller diskuteras i korthet. Därefter diskuteras en steg-för-steg-process för attutveckla stötdämparmodeller tillsammans med några fler möjliga alternativ. Senare diskuteraskonstruktionen av en testmatris i detalj följt av parameteridentifieringsprocessen. Därefterdiskuteras valideringen av den utvecklade stötdämparmodellen med hjälp av testdata från VolvoHällered Proving Ground (HPG). Efter validering presenteras implementeringen av modellen iVI CarRealTime och Adams Car tillsammans med resultaten. Slutligen avslutas rapporten medslutsatser från arbetet och rekommendationer för framtida arbete görs för att ytterligare förbättramodellen.