Tesis:
Metodología analítica para el estudio de sensibilidades aplicado a modelos de simulación dinámica de vehículos ferroviarios desde el punto de vista de la seguridad, la fatiga de vía y la calidad de marcha.
- Autor: SUAREZ ESTEBAN, Berta
- Título: Metodología analítica para el estudio de sensibilidades aplicado a modelos de simulación dinámica de vehículos ferroviarios desde el punto de vista de la seguridad, la fatiga de vía y la calidad de marcha.
- Fecha: 2010
- Materia: Sin materia definida
- Escuela: E.T.S. DE INGENIEROS INDUSTRIALES
- Departamentos: INGENIERIA MECANICA Y DE FABRICACION
- Acceso electrónico: http://oa.upm.es/3616/
- Director/a 1º: FELEZ MINDAN, Jesús
- Director/a 2º: SANZ BOBI, Juan de Dios
- Resumen: El principal objetivo que se ha planteado en esta tesis es el desarrollo de una metodología de análisis que permita determinar qué grado de exactitud se requiere en la definición de cada uno de los parámetros involucrados en los modelos para la simulación del comportamiento dinámico del material rodante ferroviario. También se ha intentado relacionar el grado de precisión requerido para cada parámetro con el tipo de estudio que se desea llevar a cabo con el modelo, distinguiéndose tres tipos de análisis: estabilidad, seguridad y confort. De este modo es posible conocer de antemano en qué manera pueden verse alterados los resultados de las simulaciones dinámicas por la existencia de errores concretos no intencionados o por omisiones en la generación de los modelos de material rodante. Para alcanzar el objetivo previsto se ha optado por llevar a cabo un estudio de sensibilidad que permita determinar la influencia de cada uno de estos parámetros en el comportamiento dinámico global del vehículo. Para ello se ha definido un modelo de vehículo de referencia, a partir del cual se ha ido modificando, de uno en uno, y de forma independiente, el valor de los siguientes parámetros: • velocidad de circulación, • características de la composición (número de coches y posición), • calidad de vía, • propiedades inerciales de la caja, del bogie y del eje montado, • propiedades elásticas de las suspensiones primaria y secundaria, • rozamiento rueda-carril y geometría de los perfiles de la rueda, • rigidez del enganche, y fricción entre topes (en caso de existir). Con este propósito, se ha desarrollado una metodología de trabajo que permite sistematizar la respuesta dinámica de los vehículos, evitando el enfoque del estudio hacia casos extremadamente particulares. Con esta finalidad, se han configurando simulaciones tipo totalmente genéricas, y se ha llevando a cabo un tratamiento estadístico sistematizado sobre los resultados obtenidos. Para la configuración de los trazados y calidades de vía sobre los que se ha simulado el comportamiento del vehículo, así corno para el post-procesado de los resultados, se ha optado por utilizar las recomendaciones recogidas en la ficha UIC-518, para homologación de vehículos ferroviarios mediante técnicas experimentales. Esta metodología de trabajo ha permitido identificar los parámetros críticos de los modelos, constituyendo un paso adelante hacia la definición de procesos de 'homologación virtual' para vehículos ferroviarios. El trabajo realizado se ha desarrollado en las siguientes fases, cada una de las cuales se subdivide, a su vez, en etapas con un objetivo más concreto: 1. Análisis estadístico de los parámetros de diseño de los vehículos ferroviarios: • Construcción de una base de datos de vehículos ferroviarios • Análisis taxonómico • Análisis estadístico de promedios y rangos de variación • Análisis dimensional 2. Estadio de sensibilidad aplicado a modelos de referencia para la simulación dinámica de vehículos ferroviarios: • Construcción de un modelo parametrizado para simulación dinámica • Elección del modelo de referencia • Definición de la metodología de trabajo a seguir en el estudio de sensibilidad • Análisis de la influencia de la velocidad de circulación • Análisis de la influencia del tamaño de la composición • Análisis de la influencia de la calidad de vía • Análisis de sensibilidad de: • las propiedades inerciales • las propiedades elásticas • las características del contacto rueda-canil • el sistema de enganche 3. Identificación de los parámetros críticos en la definición de los modelos: • Estudio comparativo de los resultados anteriores A continuación se pasa a describir el trabajo desarrollado en cada una de estas etapas.