DESARROLLO DE MODELOS INTEGRALES PARA LA SIMULACION DE LA INTERACCION DINAMICA VEHICULO-DESVIO

2021

AGENCIA ESTATAL DE INVESTIGACION

INV. COMPETITIVA PROYECTOS

Baeza González Luis Miguel

Los desvíos ferroviarios son aparatos de vía imprescindibles sin los cuales no sería posible realizar la explotación ferroviaria como hoy la conocemos. Más allá de la función para la cual han sido diseñados, desde un punto de vista de la Mecánica, la presencia de un desvío significa una heterogeneidad en las propiedades elásticas, inerciales y geométricas de la vía. Como consecuencia de ello, en los desvíos se producen complejos fenómenos dinámicos caracterizados por la existencia de impactos que alcanzan niveles de fuerza varias veces superiores a los que se transmiten a través del contacto rueda-carril en plena vía. La existencia de dichos fenómenos dinámicos da lugar a un problema ambiental: los desvíos producen ruido y vibraciones, sobre todo en entornos urbanos (que es donde se concentran). En segundo lugar, los niveles de fuerza que aparecen debido a los fenómenos dinámicos implican fallos mecánicos del aparato y del balasto que multiplican las operaciones de mantenimiento, hasta el punto de que el gasto de tales operaciones supone entre el 25 y 30% del coste total del mantenimiento de la superestructura. En este proyecto se propone una metodología integral para el análisis de las solicitaciones sobre el desvío y el balasto, que permita el desarrollo e implementación de una herramienta de simulación de la dinámica que se produce cuando un vehículo ferroviario circula por un desvío. Para ello, se va a considerar de manera realista, la dinámica vibratoria del desvío, la mecánica del balasto, la variación a lo largo del desvío de la geometría asociada al contacto, la mecánica del contacto rueda-carril y la dinámica vibratoria del eje montado. Como aplicación, la metodología desarrollada se empleará en el análisis de los desvíos para ancho mixto DMM. Tales desvíos se usan en el Corredor Mediterráneo en vías de alta velocidad ambivalentes (que compatibilizan ancho estándar e ibérico), no existiendo ningún precedente comparable a nivel internacional. El conocimiento generado en este proyecto deberá contribuir a establecer criterios y especificaciones para el diseño y el mantenimiento de desvíos. Dichos criterios y especificaciones tendrán vocación de óptimos en el sentido de que contribuirán a reducir el impacto ambiental y los costes de explotación, al tiempo que habrán de permitir aumentar la competitividad de este medio de transporte.