Efecto del coeficiente de fricción en la inestabilidad como mecanismo de generación de la corrugación ferroviaria
Barra lateral del artículo
Contenido principal del artículo
Resumen
La corrugación ferroviaria sigue siendo hoy en día un problema recurrente en todos los sistemas ferroviarios y a pesar de los avances de los últimos años, continúa siendo un tema de interés en la investigación. En este trabajo se presenta el acoplamiento modal debido a la fricción como mecanismo de fijación de longitud de onda de la corrugación. Para ello, se propone un modelo de elementos finitos con el que analizar el efecto del coeficiente de rozamiento en la estabilidad del sistema de eje montado en contacto con la vía. El modelo consta, por un lado, del eje montado con la suspensión primaria y por el otro, de la vía. El modelo de vía, formado por un carril sujeto por resorte-amortiguador lateral y vertical en cada traviesa, ha sido ajustado contra mediciones experimentales de receptancias. Los resultados del análisis modal muestran la importancia del coeficiente de rozamiento en la estabilidad modal del sistema. Cuanto mayor sea este coeficiente de fricción, mayor es la inestabilidad que sufre el sistema en unas condiciones concretas de circulación. Mantener el coeficiente de fricción limitado a un valor por debajo del límite podría prevenir la inestabilidad y en consecuencia la corrugación provocada por acoplamiento modal.
Detalles del artículo
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0.
CC BY-NC-SA 4.0)
El lector puede compartir, copiar y redistribuir el material en cualquier medio o formato, siempre y cuando cumpla con las siguientes condiciones:
-
Atribución (BY): Debe dar crédito adecuado al autor original, proporcionando un enlace a la licencia y señalando si se han realizado cambios.
-
No Comercial (NC): No puede utilizar el material con fines comerciales. Esto significa que no puede venderlo ni obtener ganancias directas de su uso.
-
Compartir Igual (SA): Si adapta, transforma o construye sobre el material, debe distribuir sus contribuciones bajo la misma licencia que el original.
Recuerda que esta licencia no afecta los derechos legales del autor, como el derecho moral o las excepciones de uso justo.
Citas
CORRUGATION.EU - HOME. (n.d.).
Grassie, S. L. "Rail corrugation: Characteristics, causes, and treatments." "Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part F: Journal of Rail and Rapid Transit", 223(6), 581–596. 2009. https://doi.org/10.1243/09544097JRRT264
Correa, N., Vadillo, E. G., Santamaria, J., & Herreros, J. "A versatile method in the space domain to study short-wave rail undulatory wear caused by rail surface defects." Wear, 352–353, 196–208. 2016. https://doi.org/10.1016/j.wear.2016.02.012
Martínez-Casas, J., Giner-Navarro, J., Baeza, L., & Denia, F. D. (2017). Improved railway wheelset–track interaction model in the high-frequency domain. Journal of Computational and Applied Mathematics, 309, 642–653. https://doi.org/10.1016/j.cam.2016.04.034
Jin, X. S., Wen, Z. F., & Wang, K. Y. (2005). Effect of track irregularities on initiation and evolution of rail corrugation. Journal of Sound and Vibration, 285(1–2), 121–148. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2004.08.042
Jin, X. S., & Wen, Z. F. (2008). Effect of discrete track support by sleepers on rail corrugation at a curved track. Journal of Sound and Vibration, 315(1–2), 279–300. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2008.01.057
Wang, Z., & Lei, Z. (2023). Trend analysis of rail corrugation on the metro based on wheel–rail stick-slip characteristics. Vehicle System Dynamics, 1–30. https://doi.org/10.1080/00423114.2023.2169620
Sun, Y. Q., & Simson, S. (2008). Wagon-track modelling and parametric study on rail corrugation initiation due to wheel stick-slip process on curved track. Wear, 265(9–10), 1193–1201. https://doi.org/10.1016/j.wear.2008.02.043
Kurzeck, B. (2011). Combined friction induced oscillations of wheelset and track during the curving of metros and their influence on corrugation. Wear, 271(1–2), 299–310. https://doi.org/10.1016/j.wear.2010.10.049
Cui, X. L., Chen, G. X., Yang, H. G., Zhang, Q., Ouyang, H., & Zhu, M. H. (2015). Effect of the wheel/rail contact angle and the direction of the saturated creep force on rail corrugation. Wear, 330–331, 554–562. https://doi.org/10.1016/j.wear.2014.12.046
Gimémez, J. G., Martin, L. M., & Sobejano, H. (1993). DYNAMIC VEHICLE SIMULATION “SIDIVE PROGRAM.” Vehicle System Dynamics, 22(sup1), 116–121. https://doi.org/10.1080/00423119308969482
Chen, G. X., Zhou, Z. R., Ouyang, H., Jin, X. S., Zhu, M. H., & Liu, Q. Y. (2010). A finite element study on rail corrugation based on saturated creep force-induced self-excited vibration of a wheelsettrack system. Journal of Sound and Vibration, 329(22), 4643–4655. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2010.05.011
Robles, R., Correa, N., Vadillo, E. G., & Blanco-Lorenzo, J. (2023). Comprehensive efficient vertical and lateral track dynamic model to study the evolution of rail corrugation in sharp curves. Journal of Sound and Vibration, 545. https://doi.org/10.1016/j.jsv.2022.117448