En l'anàlisi de la dinàmica ferroviària l'estudi del contacte roda-carril representa un paper molt important pel fet que no sols condiciona el moviment dels vehicles en via, amb fenòmens associats com l'estabilitat o el confort, sinó que també produïx fenòmens de degradació com el desgast associat a baixa freqüència (desgast dels perfils) o alta freqüència (desgast ondulatori en carrils) o fenòmens de fatiga de contacte en rodament.

Després d'estudiar la bibliografia disponible relacionada amb el contacte roda-carril, en esta Tesi s'ha desenrotllat i implementat un model per a resoldre el problema complet de contacte, l'aplicació del qual és la simulació dinàmica i l'estimació de desgast en el rang de baixa freqüència. Este model té en compte la geometria tridimensional del contacte roda-carril i estima l'àrea de contacte a partir de la interpenetració virtual entre perfils. Per a resoldre el problema normal, es definix una el•lipse equivalent a l'àrea de contacte no-el•líptica i s'assumix una distribució de tensions normals que seguix la teoria de Hertz. El problema tangencial es resol per a l'el•lipse equivalent amb l'opció de considerar el coeficient de fregament variable.

El desenrotllament d'este model de contacte s'acompanya de resultats experimentals que permeten o bé validar els resultats numèrics obtinguts amb l'aplicació del model de contacte, o bé parametritzar estos models per a considerar distintes condicions en el contacte. D'una banda, s'utilitza la tècnica d'ultrasons, aplicada per a l'estudi del contacte entre superfícies metàl•liques. Esta tècnica permet obtindre la forma i grandària de l'àrea de contacte així com una estimació de la distribució de pressions normals. D'altra banda, s'empren corbes de tracció mesurades experimentalment en una màquina de doble disc per a extraure els paràmetres que definixen el comportament tangencial del contacte roda-carril davall distintes condicions: superfícies seques, banyades, amb oli, amb modificadors de fricció, etc.

Finalment es realitza una aplicació del model de contacte al cas de la simulació dinàmica, on s'avalua l'efecte de considerar un coeficient de fregament variable enfront del mètode clàssic de coeficient de fregament constant. A més, es comparen els resultats de desgast per mitjà dels dos algoritmes de desgast existents (local/global).