INFO
La línea de Dinámica Ferroviaria lleva más de dos décadas dedicada al estudio del comportamiento dinámico de vehículos ferroviarios y su interacción con la vía y catenaria. Se han desarrollado modelos capaces de reproducir tanto el comportamiento en baja frecuencia del vehículo mediante planteamientos de dinámica multicuerpo, como la dinámica de alta frecuencia, al incorporar la flexibilidad del eje montado y de la vía, tanto en recta como en curva. También se han desarrollado modelos para el estudio del desgaste y corrugación en los carriles. Y así mismo, se dispone de un modelo para el análisis de la interacción pantógrafo-catenaria en tiempo real.
El grupo mantiene una estrecha colaboración con varias empresas del sector ferroviario como TALGO y CAF para las que ha llevado a cabo algunos proyectos de desarrollo e innovación. Algunos ejemplos son: el desarrollo de un eje dinamométrico capaz de medir en circulación las fuerzas en el contacto rueda-carril durante la fase de homologación, y al mismo tiempo analizar el estado de la vía; el análisis modal experimental de cajas para reducir las vibraciones; la instalación de equipos en vía para la detección de impactos y el desarrollo de una báscula dinámica para vehículos ferroviarios; la medida experimental de vibraciones transmitidas y ruido en vía; la instrumentación y calibración de un pantógrafo para la medida en vía de la fuerza transmitida; medidas del estado del carril mediante un rugosímetro y un perfilómetro disponibles; optimización de la catenaria de alta velocidad para reducir la variación de la fuerza de contacto.
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El objetivo de la Línea de Trabajo de Integridad Estructural es la aplicación de procedimientos de diseño que ayuden a prevenir el fallo de los materiales, componentes y elementos mecánicos. En un mercado cada vez más exigente en cuanto a plazos de desarrollo, reducción de costes y calidad del producto final, el cliente demanda una gran fiabilidad frente al fallo. Como consecuencia, la aplicación de herramientas de modelado numérico del comportamiento del material y de los componentes es un recurso cada vez más demandado y necesario.
Especial atención merece el diseño a fatiga de componentes, ya que hoy en día la causa principal del fallo de componentes mecánicos en servicio es el fallo por fatiga. La aplicación de simulación numérica en el análisis por fatiga presenta cada vez más ventajas tanto técnicas como económicas. El modelado de componentes mediante Elementos Finitos, seguida de un postproceso mediante el software adecuado (FE-SAFE, ESACRACK, FATPOST, FALANCS, etc.) que aplique enfoques propios de Mecánica de la Fractura y el enfoque en deformaciones de fatiga a bajo ciclo, permite evaluar lo que se conoce como “tolerancia al daño”. De esta forma se puede garantizar una durabilidad y fiabilidad en componentes sometidos a ciclos de carga multiaxiales, y predecir la vida en servicio del componente, evitando así costosos ensayos y rediseños.
Otro ámbito de trabajo es el relacionado con la resistencia a impacto de componentes en servicio, debido a su importancia dentro del mundo del transporte. Es posible modelar el comportamiento en estas condiciones mediante análisis no lineales de Elementos Finitos (ANSYS-DYNA, ABAQUS, etc.). El I2MB cuenta en sus laboratorios con máquinas hidráulicas con las que se pueden realizar ensayos tanto de comportamiento estático del material y caracterización de sus propiedades, como ensayos cíclicos que simulen condiciones de carga de fatiga. Así mismo se cuenta con una amplia experiencia en la medida de deformaciones mediante extensometría.
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La línea de Dinámica Ferroviaria lleva más de dos décadas dedicada al estudio del comportamiento dinámico de vehículos ferroviarios y su interacción con la vía y catenaria. Se han desarrollado modelos capaces de reproducir tanto el comportamiento en baja frecuencia del vehículo mediante planteamientos de dinámica multicuerpo, como la dinámica de alta frecuencia, al incorporar la flexibilidad del eje montado y de la vía, tanto en recta como en curva. También se han desarrollado modelos para el estudio del desgaste y corrugación en los carriles. Y así mismo, se dispone de un modelo para el análisis de la interacción pantógrafo-catenaria en tiempo real.
El grupo mantiene una estrecha colaboración con varias empresas del sector ferroviario como TALGO y CAF para las que ha llevado a cabo algunos proyectos de desarrollo e innovación. Algunos ejemplos son: el desarrollo de un eje dinamométrico capaz de medir en circulación las fuerzas en el contacto rueda-carril durante la fase de homologación, y al mismo tiempo analizar el estado de la vía; el análisis modal experimental de cajas para reducir las vibraciones; la instalación de equipos en vía para la detección de impactos y el desarrollo de una báscula dinámica para vehículos ferroviarios; la medida experimental de vibraciones transmitidas y ruido en vía; la instrumentación y calibración de un pantógrafo para la medida en vía de la fuerza transmitida; medidas del estado del carril mediante un rugosímetro y un perfilómetro disponibles; optimización de la catenaria de alta velocidad para reducir la variación de la fuerza de contacto.
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El objetivo de la Línea de Trabajo de Integridad Estructural es la aplicación de procedimientos de diseño que ayuden a prevenir el fallo de los materiales, componentes y elementos mecánicos. En un mercado cada vez más exigente en cuanto a plazos de desarrollo, reducción de costes y calidad del producto final, el cliente demanda una gran fiabilidad frente al fallo. Como consecuencia, la aplicación de herramientas de modelado numérico del comportamiento del material y de los componentes es un recurso cada vez más demandado y necesario.
Especial atención merece el diseño a fatiga de componentes, ya que hoy en día la causa principal del fallo de componentes mecánicos en servicio es el fallo por fatiga. La aplicación de simulación numérica en el análisis por fatiga presenta cada vez más ventajas tanto técnicas como económicas. El modelado de componentes mediante Elementos Finitos, seguida de un postproceso mediante el software adecuado (FE-SAFE, ESACRACK, FATPOST, FALANCS, etc.) que aplique enfoques propios de Mecánica de la Fractura y el enfoque en deformaciones de fatiga a bajo ciclo, permite evaluar lo que se conoce como “tolerancia al daño”. De esta forma se puede garantizar una durabilidad y fiabilidad en componentes sometidos a ciclos de carga multiaxiales, y predecir la vida en servicio del componente, evitando así costosos ensayos y rediseños.
Otro ámbito de trabajo es el relacionado con la resistencia a impacto de componentes en servicio, debido a su importancia dentro del mundo del transporte. Es posible modelar el comportamiento en estas condiciones mediante análisis no lineales de Elementos Finitos (ANSYS-DYNA, ABAQUS, etc.). El I2MB cuenta en sus laboratorios con máquinas hidráulicas con las que se pueden realizar ensayos tanto de comportamiento estático del material y caracterización de sus propiedades, como ensayos cíclicos que simulen condiciones de carga de fatiga. Así mismo se cuenta con una amplia experiencia en la medida de deformaciones mediante extensometría.
© Instituto Universitario de Investigación Concertado de Ingeniería Mecánica y Biomecánica
