Modelización de la influencia de los modos de sólido rígido del eje ferroviario montado en el ruido de rodadura de rueda y vía

Andrés, Victor T., Martínez Casas, José, Denia, Francisco D., Squicciarini, G. y Thompson, D. J.(2022) .Modelización de la influencia de los modos de sólido rígido del eje ferroviario montado en el ruido de rodadura de rueda y vía. XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica.En: Universidad Politécnica de Madrid. (2022-11-22)

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Nombre Descripción Tipo MIME Size
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Título de la Conferencia XV Congreso Iberoamericano de Ingeniería Mecánica
Fecha de inicio de la Conferencia 2022-11-22
Fecha fín de la Conferencia 2022-11-24
Lugar de la Conferencia Universidad Politécnica de Madrid
Fecha de presentación de la Ponencia 2022
Titulo Modelización de la influencia de los modos de sólido rígido del eje ferroviario montado en el ruido de rodadura de rueda y vía
Autor(es) Andrés, Victor T.
Martínez Casas, José
Denia, Francisco D.
Squicciarini, G.
Thompson, D. J.
Materia(s) Ingeniería Mecánica
Resumen El comportamiento vibroacústico de una rueda ferroviaria está definido por sus numerosos modos de vibración y frecuencias naturales. Entre ellos, los modos con mayor contribución al ruido de rodadura tienen dos o más diámetros nodales. La vibración debida a dichos modos está desacoplada del movimiento del eje, lo que permite realizar un tratamiento individualizado de la rueda, considerando por ejemplo que se encuentra empotrada en el cubo. Mediante este tratamiento, el error producido en la predicción de ruido radiado se manifiesta en los rangos de baja y media frecuencia (<1 kHz) y se puede considerar despreciable, en términos energéticos, en el caso de la rueda puesto que la mayor parte de la energía de radiación sonora de este componente se concentra en frecuencias superiores. No obstante, dado el acoplamiento debido a la interacción rueda–vía, los cambios en la dinámica de la rueda afectan a la vía, cuya energía de radiación acústica se concentra en los rangos de baja y media frecuencia. Por ello, con el objetivo de estudiar correctamente el ruido radiado por ambos componentes, resulta necesario incluir la contribución del resto del eje montado en la respuesta de la rueda. En este trabajo se propone un modelo analítico de sólido rígido del eje montado rotatorio y, haciendo uso de herramientas computacionales, se superpone su respuesta a la vibración de la rueda empotrada en el cubo. Con el fin de validar los desarrollos llevados a cabo, dicho modelo se compara de forma satisfactoria con una formulación numérica equivalente. Posteriormente, se evalúa la influencia del movimiento de sólido rígido del eje montado en la radiación acústica por ruido de rodadura de la rueda y la vía.
Abstract The vibroacoustic behaviour of a railway wheel is defined by its vibration modes and natural frequencies. Among these, those with a greater contribution to rolling noise have two or more nodal diameters. The vibration due to these modes is decoupled from the axle motion, which allows the wheel to be treated separately, considering for example that it is constrained at the hub. Using this approach, the error on the noise prediction appears in the low and medium frequency ranges (<1 kHz) and it is negligible (in energetic terms) for the wheel since most of the sound radiation energy from this component is in higher frequencies. However, given the coupling due to the wheel–track interaction, the changes in the wheel dynamics influence the track, whose acoustic radiation energy is mainly in the low and medium frequency ranges. Thus, for the proper study of the radiated noise from both wheel and track, it is necessary to include the contribution of the rest of the wheelset on the wheel response. In this work, an analytical rigid body model for the rotatory wheelset is proposed and its response is superimposed on the wheel vibration, that is constrained at the hub. The formulation developed is validated by comparing the proposed model with an equivalent numerical approach. Then, the influence of the wheelset rigid body motion on the rolling noise radiated from the wheel and track is evaluated.
Palabra clave Movimiento de sólido rígido
Acoplamiento rueda–vía;
ruido de rodadura
Editor(es) Universidad Nacional de Educación a Distancia (España)
Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica
Fecha 2022
Formato application/pdf
Identificador bibliuned:congresoCIBIM-2022UPMEspana-Vtandres
https://doi.org/10.5944/bicim2022.215
http://e-spacio.uned.es/fez/view/bibliuned:congresoCIBIM-2022UPMEspana-Vtandres
Idioma spa
Versión de la publicación publishedVersion
Nivel de acceso y licencia http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0
info:eu-repo/semantics/openAccess
Tipo de recurso conferenceObject
Tipo de acceso Acceso abierto

 
Versiones
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Creado: Mon, 23 Jan 2023, 20:39:21 CET