Resumen
El objetivo fundamental de este Proyecto es abordar de manera integral los problemas asociados al impacto negativo del ferrocarril en lo
referente a contaminación acústica. Dicho impacto, en el entorno urbano, se debe principalmente al ruido de rodadura y los chirridos en
curva, que surgen como consecuencia de la interacción dinámica entre el vehículo ferroviario y la vía. Si bien es cierto que estos dos
fenómenos han sido estudiados en la literatura, no todos los esfuerzos dedicados a la mitigación sonora de los componentes ferroviarios
han dado los beneficios esperados, debido principalmente a dos razones: 1) en multitud de estudios, el planteamiento vibroacústico se ha
centrado en un sólo componente ferroviario, rueda o vía, de manera aislada y sin considerar su acoplamiento dinámico. En consecuencia,
se consigue reducir la contribución sonora de dicho componente, pero se transfiere energía a los componentes restantes y el efecto
mitigador en la radiación total es mucho más reducido e incluso en ocasiones nulo; 2) los dispositivos de reducción sonora, como capas
viscoelásticas y absorsores dinámicos, hacen uso de materiales poliméricos tradicionales, proporcionando mejoras únicamente en un
rango de frecuencias estrecho, con efecto nulo e incluso negativo en el resto de frecuencias de interés. El presente proyecto pretende dar
solución a dichos problemas, y en este sentido, se propone: (a) la formulación de una herramienta vibroacústica integral que contemple
conjuntamente la dinámica vibratoria y acústica de todos los componentes ferroviarios importantes, como son la rueda, el carril y la
traviesa. Esta herramienta permitirá predecir el campo vibratorio y acústico de todos los componentes generado en los fenómenos de
ruido de rodadura y de chirridos en curva, así como la influencia que tienen las propiedades geométricas, elásticas, viscosas e inerciales
de la rueda y de la vía; (b) el planteamiento de técnicas y dispositivos de mitigación sonora con vocación de óptimos que actúen sobre la
rueda y la vía, como son: optimización geométrica del perfil de rueda y carril, patrón de perforaciones optimizado de la rueda, capas
viscoelásticas y absorsores dinámicos de vibraciones en la rueda y en la vía, y placas de asiento con propiedades viscoelásticas
optimizadas; (c) el diseño y síntesis de materiales poliméricos avanzados cuyas propiedades elásticas y viscosas garanticen la mitigación
sonora de los dispositivos indicados anteriormente en todo el rango de frecuencia de interés; (d) la validación numérica y experimental
tanto de la herramienta vibroacústica como de los dispositivos de reducción sonora desarrollados, a partir de los programas comerciales
de elementos finitos disponibles por el grupo solicitante, y de las medidas experimentales llevadas a cabo en los laboratorios del equipo y
de los centros internacionales colaboradores (Polimi y Chalmers) así como en las infraestructuras de las empresas interesadas (Talgo,
Metro de Madrid y Stadler Rail). El conocimiento generado en este Proyecto deberá contribuir a establecer especificaciones y criterios
para el diseño de material rodante y de la vía, así como de los dispositivos de mitigación sonora. Dichos criterios y especificaciones
tendrán vocación de óptimos en el sentido de que contribuirán a reducir el impacto acústico ambiental y los costes de explotación del
sector ferroviario en zonas urbanas, aumentando la sostenibilidad y competitividad de este medio de transporte.
