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Modelos dinámicos avanzados de ejes ferroviarios

RiuNet: Repositorio Institucional de la Universidad Politécnica de Valencia

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Modelos dinámicos avanzados de ejes ferroviarios

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dc.contributor.advisor Baeza González, Luis Miguel es_ES
dc.contributor.advisor Denia Guzmán, Francisco David es_ES
dc.contributor.author Martínez Casas, José es_ES
dc.date.accessioned 2013-12-09T07:25:23Z
dc.date.available 2013-12-09T07:25:23Z
dc.date.created 2013-11-22T11:00:02Z es_ES
dc.date.issued 2013-12-09T07:25:21Z es_ES
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10251/34343
dc.description.abstract En esta Tesis se aborda el estudio de la interacción dinámica de un vehículo ferroviario con la vía a través de la incorporación en el modelado de la flexibilidad de los elementos que componen el sistema. La dinámica acoplada del vehículo con la vía determina algunos problemas importantes de la ingeniería ferroviaria como son el ruido de rodadura y la generación de determinados desgastes anormales de la rueda y del carril, lo cual afecta a la seguridad, al impacto ambiental y al coste de la explotación. Las principales contribuciones de esta Tesis se enmarcan en el modelado del eje montado donde, además de la flexibilidad, se consideran los efectos inerciales asociados al giro. Los trabajos realizados abarcan desde la profundización en el campo de la Mecánica de Rotores en el que se fundamentan los modelos del eje montado, hasta la aplicación a los casos de interés industrial que las hipótesis adoptadas más avanzadas hacen posible plantear. Para la obtención de la ecuación del movimiento del eje se propone una metodología para sólidos de revolución basada en el uso de un sistema de coordenadas en el que, aprovechando la simetría axial, se utilizan las geometrías deformadas modales en ejes fijos como base para definir el desplazamiento de una partícula en función de su posición espacial en la configuración no deformada (planteamiento modal Euleriano). Al estar formulado en coordenadas espaciales fijas, el modelo es eficiente en aquellos casos en los que hay interacción entre el sólido rotatorio con una estructura no rotatoria, tal como corresponde al caso de un eje ferroviario con la vía. Las hipótesis adoptadas permiten considerar tanto la dinámica cuando el sólido describe una trayectoria arbitraria añadida al movimiento de rotación como el efecto del amortiguamiento interno. La adopción de un sistema de coordenadas de trayectoria que se mueve según el eje de la vía en combinación con el planteamiento modal Euleriano, han hecho posible obtener una formulación del eje montado en curva cuyo coste computacional asociado es muy bajo. Para ello se desarrolla la ecuación del movimiento adoptando la hipótesis de pequeños desplazamientos con respecto al sistema de trayectoria, e incorporando un modelo de contacto rueda-carril flexible basado en el método de penalti, que considera los perfiles reales de la rueda y del carril. El modelado general del sistema se lleva a cabo adoptando técnicas de subestructuración en las que los diferentes subsistemas se formulan de manera separada, acoplándose posteriormente a través de las fuerzas que se transmiten entre ellos. En el modelo de la vía se adoptan condiciones de contorno cíclicas que reducen el efecto de borde asociado a la longitud finita de ésta. Los modelos permiten la posibilidad de considerar tanto una vía recta como una vía curva de radio constante. Los trabajos muestran resultados asociados a determinados casos prácticos que dan origen a la dinámica de alta frecuencia del sistema vía - masas no suspendidas. Se abordan los efectos de las irregularidades de la banda de rodadura y del camino de rodadura en el carril, tales como los planos de rueda (o planos de bloqueo), la corrugación del carril (o desgaste ondulatorio) y la presencia de defectos pseudoaleatorios de onda media o corta (rugosidad). Las simulaciones presentadas en esta Tesis muestran el cálculo de las tensiones en el cuerpo del eje y las fuerzas en el contacto rueda-carril. es_ES
dc.language Español es_ES
dc.publisher Universitat Politècnica de València es_ES
dc.rights Reserva de todos los derechos es_ES
dc.source Riunet es_ES
dc.subject Sólido flexible rotatorio es_ES
dc.subject Amortiguamiento modal es_ES
dc.subject Coordenadas eulerianas es_ES
dc.subject Vehículo ferroviario es_ES
dc.subject Interacción dinámica vehículo-vía es_ES
dc.subject Vía curva flexible es_ES
dc.subject Rugosidad de carril es_ES
dc.subject Plano de rueda es_ES
dc.subject Fuerzas de contacto rueda-carril es_ES
dc.subject Tensiones dinámicas en eje es_ES
dc.subject Fatiga de ejes ferroviarios. es_ES
dc.subject.classification INGENIERIA MECANICA es_ES
dc.title Modelos dinámicos avanzados de ejes ferroviarios
dc.type Tesis doctoral es_ES
dc.identifier.doi 10.4995/Thesis/10251/34343 es_ES
dc.rights.accessRights Abierto es_ES
dc.contributor.affiliation Universitat Politècnica de València. Departamento de Ingeniería Mecánica y de Materiales - Departament d'Enginyeria Mecànica i de Materials es_ES
dc.description.bibliographicCitation Martínez Casas, J. (2013). Modelos dinámicos avanzados de ejes ferroviarios [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/34343 es_ES
dc.description.accrualMethod TESIS es_ES
dc.type.version info:eu-repo/semantics/acceptedVersion es_ES
dc.relation.tesis 8392 es_ES


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