Estudio de la influencia del viento lateral en la dinámica y en el confort de un vehículo ferroviario mediante el análisis en bajas frecuencias en el software VI-Rail

Abstract

[ES] En este TFG se va a realizar, en primer lugar, un estudio de la influencia que pueden tener los vientos laterales en la dinámica de un vehículo ferroviario, en cómo su funcionamiento se ve alterado al encontrarse con un viento que le llega en dirección oblicua, y cuáles pueden ser los problemas a los que puede llegar a enfrentarse cuando se producen estas situaciones, como es la pérdida de estabilidad. En una segunda parte, se realizará un estudio de cómo este viento lateral puede afectar al confort de dicho vehículo ferroviario, aspecto muy importante a la hora de ofrecer un servicio comercial a los pasajeros o incluso en trenes de mercancías de todo tipo. Se verá qué parámetros del vehículo ferroviario pueden resultar afectados y cómo reducir dicha afección en pro de conseguir una mayor calidad en el servicio ofrecido. Para llevar a cabo este Trabajo será necesario revisar la bibliografía científica y la normativa existente en este ámbito para realizar un modelado del viento adecuado. El modelo de viento se incorporará al software de simulación dinámica de vehículos ferroviarios VI-Rail®. También se hará uso de la herramienta MATLAB®, muy conocida en el ámbito científico e ingenieril. Finalmente, todo el proceso, los resultados y las principales conclusiones se plasmarán en los documentos correspondientes.

[EN] In this final degree project, a study will first be carried out of the influence that cross winds can have on the dynamics of a railway vehicle, on how its operation is altered when encountering a wind that reaches it in an oblique direction, and what may be the problems that appear when these situations occur, such as a loss of stability. In a second part, a study will be made of how this cross wind can affect the comfort of the railway vehicle, a very important aspect when offering a commercial service to passengers or even on freight trains of all kinds. It will be seen what parameters of the railway vehicle may be affected and how to reduce this effect in order to achieve a higher quality in the service offered. To carry out this Work, it will be necessary to review the scientific literature and the existing regulations in this area to obtain a suitable wind model. The wind model will be incorporated into the VI-Rail® dynamic railway vehicle simulation software. The MATLAB® tool, well known in the scientific and engineering field, will also be used. Finally, the entire process, the results and the main conclusions will be reflected in the corresponding documents.

[CA] En este Treball de Fi de Grau se va a portar a terme en primer lloc un estudi de la influència que poden tindre els vents laterals en la dinàmica d’un vehicle ferroviari, en com el seu funcionament pot veure’s alterat al veure’s afectat per una carga aerodinàmica provocada por vents transversals, es a dir que li arriben en direcció obliqua, i quins poden ser els problemes a que es veuria afrontat quan es produeixen estes situacions, com pot ser la pèrdua d’estabilitat. En una segona part, es realitzarà de manera semblant un estudi de com estos vents transversals poden afectar també al confort d’aquest ferrocarril, aspecte de vital importància a l’hora d’oferir un servici comercial de passatgers o fins i tot en trens de mercaderies variades. S’estudiarà quins paràmetres del vehicle poden resultar afectats per aquesta situació i com es podria reduir aquesta afecció per tal d’aconseguir una major qualitat en el servici ofert. Ambdós estudis seran portats a terme tenint en compte vàries de las teories principals al voltant de la interacció roda-carril, que serviran per a poder establir les bases per a l’estudi mitjançant diversos anàlisis en baixes freqüències amb l’ajuda principalment del software VI-Rail®, molt utilitzat en la indústria ferroviària i que utilitza com a base l’àmpliament reconegut MSC Adams®, i de l’eina matemàtica MATLAB®, també coneguda en l’àmbit científic i enginyeril.