Análisis del comportamiento dinámico de vehículos ferroviarios a su paso por desvíos urbanos

Résumé

La necesidad de contar con sistemas de transporte eficientes, veloces y ambientalmente responsables ha impulsado en gran medida el desarrollo y optimización de éstos. No obstante, diversos estudios han demostrado que los vehículos ferroviarios presentan amplias ventajas frente al transporte por aire o carretera. A pesar de las ventajas ofrecidas por el transporte ferroviario, éste no está libre de inconvenientes. Algunos de los problemas asociados a éste transporte son el elevado coste de implementación y mantenimiento de la infraestructura, la necesidad de mantener una calidad acústica adecuada y una baja transmisión de vibraciones en las zonas colindantes a las vías y estaciones. En esta tesis se investiga uno de los elementos más críticos de la vía, los desvíos ferroviarios. Para ello se realizan modelos matemáticos que permiten analizar en detalle la circulación de un vehículo por diferentes desvíos. Estos modelos son utilizados en la implementación de modelos multicuerpo en Simpack para el estudio de las principales problemáticas relacionadas con los desvíos. En esta investigación se analiza la validez de las herramientas multicuerpo y cómo estas herramientas podrían permitir optimizar el diseño de los desvíos. Para ello se estudian diferentes parámetros de la vía y del vehículo y su influencia en la interacción dinámica entre el vehículo y la vía. De forma particular se estudia la influencia que presenta la geometría del desvío y la influencia de la elasticidad de la vía, y cómo estos parámetros pueden ser optimizados para mejorar las condiciones de circulación. En éste trabajo también se investiga la influencia del perfil de rueda y de la suspensión primaria en la circulación de un vehículo por un desvío. Finalmente, con el objetivo de analizar la validez de los resultados teóricos de los modelos desarrollados se presenta por una parte, ensayos experimentales realizados en vía, y por otra ensayos realizados en el laboratorio de ferrocarriles del CEIT