Esta Tesis se centra en el desarrollo de una metodología para el
modelado de la dinámica de sólidos flexibles de revolución que
giran en torno a su eje principal. La técnica propuesta es
especialmente adecuada para ser aplicada en la simulación dinámica
de este tipo de cuerpos cuando interaccionan con estructuras no
rotatorias. En la memoria se presentan diferentes modelados en
grado creciente de complejidad, que concluyen con la aplicación a
un eje flexible y rotatorio de un vehículo ferroviario.

El primer caso que se presenta en la memoria corresponde al
estudio de la dinámica de una viga de Rayleigh biarticulada
rotatoria. La respuesta, tanto libre como forzada, tiene solución
analítica, y ha podido ser caracterizada a través de un único
parámetro adimensional. Se ha identificado la trayectoria de los
puntos de la viga en su respuesta libre como una superposición de
curvas de tipo hipotrocoide.

En el núcleo central de la Tesis, se desarrolla una metodología
para sólidos de revolución basada en técnicas de síntesis modal
mixta lagrangiana--euleriana. Se demuestra que, para sólidos de
revolución, es posible definir una transformación de las
coordenadas modales clásicas de tipo lagrangianas a eulerianas, lo
que conduce a una formulación computacionalmente eficiente. El
método sólo puede ser aplicado analíticamente a vigas, por lo que
para geometrías de revolución generales, se ha desarrollado un
procedimiento numérico basado en elementos finitos.

La validación del método propuesto se realiza a través del
desarrollo de las ecuaciones del movimiento para un cilíndrico
biarticulado rotatorio. Este caso es realizado a través de la
comparación de resultados correspondientes a tres planteamientos
diferentes: el correspondiente a síntesis modal obtenida
analíticamente, el análogo numérico basado en elementos finitos, y
como un modelo de viga de Rayleigh rotatoria biarticulada. Se
obtienen también las ecuaciones del cilindro rotatorio libre,
mediante el planteamiento numérico, con el objeto de mostrar otra
dinámica algo más compleja.

En la parte final de la memoria se obtiene la ecuación del
movimiento de un eje rotatorio de un vehículo ferroviario,
aislado, y se estudia su respuesta dinámica, comparándola con la
del eje no rotatorio. Por último, el eje se integra en un modelo
para la simulación dinámica de un vehículo ferroviario con la vía,
obteniendo la fuerza de contacto entre la rueda y el carril en dos
casos: cuando el vehículo circula con un plano en la rueda, y
cuando el vehículo pasa sobre una vía corrugada. Los resultados se
comparan con los obtenidos empleando ejes rígidos y ejes flexibles
no rotatorios.