Desarrollo de modelos eficientes de contacto rueda-carril en dinámica ferroviaria
- Autores: Jorge Gómez Bosch
- Directores de la Tesis: Luis Miguel Baeza González (dir. tes.), Juan Giner Navarro (dir. tes.), Francisco David Denia Guzmán (tut. tes.)
- Lectura: En la Universitat Politècnica de València ( España ) en 2025
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Jordi Romeu Garbi (presid.), María del Carmen Ramiro Redondo (secret.), Eduardo Latorre Iglesias (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Ingeniería y Producción Industrial por la Universitat Politècnica de València
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: RiuNet
- Resumen
El modelado del problema de contacto rueda-carril, que estudia la transmisión de las fuerzas entre las ruedas de un vehículo ferroviario y la vía sobre la que se apoya, ha sido y sigue siendo de especial interés para el estudio de fenómenos asociados a la dinámica acoplada de ambas estructuras. Dicho acoplamiento se desarrolla a través de un área muy pequeña con una dinámica fuertemente no lineal y no estacionaria que ha dificultado la implementación de herramientas capaces de aunar precisión y velocidad en los cálculos, poniendo a los investigadores en el compromiso de tener que acudir a metodologías simplificadas con tal de poder abordar simulaciones de la dinámica acoplada completa. Dichas simplificaciones limitan el estudio de fenómenos asociados a la alta frecuencia como la corrugación y los chirridos en curva.
Estos fenómenos han sido extensamente estudiados y se puede encontrar información sobre ellos en la bibliografía. Sin embargo, su complejidad es tan elevada que no ha sido posible contar con una herramienta capaz de aunar precisión y velocidad en los cálculos, obligando a los investigadores a tener que acudir a metodologías simplificadas con tal de poder realizar simulaciones suficientemente extensas que les permitan extraer conclusiones de sus trabajos en un tiempo razonable.
Los métodos CONTACT y FastSim desarrollados por el profesor Kalker constituyen los softwares de referencia en dinámica ferroviaria para el cálculo de las distribuciones de las tracciones normal y tangencial en el área de contacto. Si bien CONTACT se basa en una teoría variacional exacta y, por tanto, obtiene una solución de referencia, FastSim asume que el área de contacto está enteramente en adhesión para simplificar y acelerar el cálculo. El objetivo de la presente Tesis es proponer nuevas herramientas simplificadas a partir de dichas formulaciones que superen las limitaciones de tiempo de cálculo de CONTACT y la precisión de los resultados de FastSim. Las bondades de los métodos alternativos desarrollados e implementados se han testado en simulaciones con perfiles reales de rueda y carril bajo condiciones de circulación realistas, mostrando prestaciones computacionales que mejoran los de las metodologías originales.
