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Análisis dinámico de un eje de ferrocarril con capacidad de cambio de ancho automático
CEIT and Tecnun, University of Navarra.ORCID iD: 0000-0003-1583-4625
2010 (Spanish)Doctoral thesis, monograph (Other academic)Alternative title
Dynamic Analysis of a Variable Gauge Railway Wheelset (English)
Abstract [es]

El objetivo de la presente tesis es la mejora de los actuales ejes de ancho variable para su circulación por vías de alta velocidad (AV) a velocidades de hasta 300km/h. En la actualidad los vehículos con ejes de ancho variable no sobrepasan los 250km/h de velocidad de servicio en vías de AV, lo que supone un claro desaprovechamiento de recursos y dificultades de gestión del tráfico para el gestor de la infraestructura a causa de las distintas velocidades punta de los diferentes trenes.

Los modelos ferroviarios convencionales no tienen en cuenta la flexibilidad asociada a los ejes y suponen que éstos son lo suficientemente rígidos como para no necesitar una modelización que tenga en cuenta su deformación estructural.

Sin embargo, en los ejes de ancho variable, que poseen tanto mecanismos que permiten el desplazamiento lateral de rueda respecto al cuerpo de eje como mecanismos de bloqueo de dicho desplazamiento, tienen influencia diversas holguras, rozamiento entre superficies, y componentes intermedios entre ruedas y cuerpo de eje. Estos efectos provocan una flexibilización de la conexión entre ruedas y cuerpo de eje que es necesario estudiar.

Por otra parte, en el caso de los ejes de ancho variable de cuerpo de eje no rotativo sus menores solicitaciones a fatiga permiten una importante reducción del diámetro del cuerpo de eje. Esto provoca una flexibilidad adicional muy superior a la de los ejes convencionales.

Para el estudio de la influencia de este aumento de flexibilidad en el comportamiento dinámico del eje, en primer lugar se determina qué tipo de modelo permite la correcta representación de los efectos presentes en los análisis dinámicos. Además, se analiza en profundidad el comportamiento del eje de ancho variable, para facilitar el posterior estudio y simplificaciones, así como identificar los componentes críticos del mecanismo.

En segundo lugar se calculan las relaciones esfuerzo-deformación para los distintos componentes del sistema: conjunto de rodamientos, cuerpo de eje, mecanismos de anclaje, etc. Dichas características se introducen en un modelo multicuerpo simplificado que es capaz de representar tanto ejes de ancho variable flexibles como ejes convencionales flexibles.

Por último se realiza un análisis de la influencia de dichas características en el comportamiento dinámico del vehículo, así como el grado de influencia de cada una de ellas. Además se proponen posibles mejoras del sistema para mejorar sus prestaciones a altas velocidades.

Place, publisher, year, edition, pages
Donostia - San Sebastián, Spain: Tecnun, University of Navarra , 2010. , 219 p.
Keyword [en]
variable gauge wheelset; railway dynamics;
Keyword [es]
eje de ancho variable; dinámica ferroviaria
National Category
Vehicle Engineering
Research subject
Järnvägsgruppen - Fordonsteknik
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-48832OAI: oai:DiVA.org:kth-48832DiVA: diva2:458812
Public defence
2010-09-06, Aula de Grados, Paseo de Manuel Lardizabal, Nº 15 20018, Donostia - San Sebastián, Spain, 12:00 (Spanish)
Opponent
Supervisors
Note
QC 20111209Available from: 2011-12-09 Created: 2011-11-23 Last updated: 2014-01-16Bibliographically approved

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Casanueva, Carlos

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Casanueva, Carlos
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