Desarrollo de un modelo de radiación sonora para la predicción de ruido de rodadura y chirridos en curva de vehículos ferroviarios

Abstract

[ES] En el presente proyecto se estudia el ruido radiado por una rueda ferroviaria debido al contacto entre ésta y el carril. Se proponen dos metodologías de cálculo de la potencia acústica, llevando a cabo su comparación. El objeto principal del estudio reside en el cálculo del ruido emitido por un vehículo ferroviario a consecuencia de la rugosidad en la rueda y en el carril, conocido como ruido de rodadura, y el análisis de su contenido en frecuencia. Asimismo, se analiza el ruido chirriante, conocido como squeal noise, emitido por la rueda cuando el vehículo negocia una curva de radio pequeño. En ambos casos la metodología ha consistido, en primer lugar, en caracterizar la rueda ferroviaria: morfología, propiedades inerciales, disipativas y elásticas y modelo de Elementos Finitos (EF). Posteriormente, se analiza el comportamiento modal de la rueda calculando sus frecuencias naturales y modos de vibración, así como la respuesta originada por la excitación que se produce como consecuencia al contacto rueda/carril. A continuación, conocida la respuesta vibratoria de la rueda, se calcula la potencia acústica radiada por la misma. Por último, se analizan los resultados y se obtienen las conclusiones pertinentes. Los resultados apuntan a que no es necesario el uso de una malla de EF muy fina pues, considerando unas pocas coronas circulares dividiendo la rueda, los correspondientes puntos equiespaciados a lo largo de la circunferencia y extrapolando su comportamiento al resto de la misma, se obtienen prácticamente los niveles de potencia acústica radiada estimados por modelos que consideren todos los nodos de la rueda, con diferencias despreciables frente al ahorro drástico del coste computacional requerido para cada simulación.