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Bustos Caballero, Alejandro

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    On the nonlinear hunting stability of a high-speed train bogie
    (Springer, 2023-02) Bustos Caballero, Alejandro::virtual::26::600; Tomas Rodríguez, María; Rubio Alonso, Higinio; Castejón Sisamón, Cristina; Bustos Caballero, Alejandro; Bustos Caballero, Alejandro; Bustos Caballero, Alejandro; https://orcid.org/0000-0001-9630-9579; https://orcid.org/0000-0001-6122-3011; https://orcid.org/0000-0002-5823-7372
    The hunting phenomenon is an intrinsic swaying motion appearing in railway vehicles due to the vehicle’s forward speed and the wheel–rail contact forces. Hunting motion consists of wheelset and other vehicle’s components oscillations that arise above a certain vehicle’s speed known as critical or hunting speed. These oscillations are of unstable nature and represent a safety hazard as they could lead to the vehicle’s derailment. This article analyses the stability of a bogie nonlinear model for a Spanish high-speed train when this is travelling at speeds near the hunting speed. The vehicle’s stability is studied by means of root loci methods, and the value of the critical speed is found. In addition to this, the behaviour of the vehicle is studied in both stable and unstable regions and the existence of limit cycles is discussed in this work. Finally, a sensitivity analysis of the axle load and suspension parameters is performed. The results show that the axle load, the vertical stiffness of the primary suspension and the lateral damping of the secondary suspension have a significant influence on the value of the critical speed.
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    Controles Adaptativos basados en Modelo de Referencia: nuevos Recursos Hardware Software para su implementación
    (['Universidad Nacional de Educación a Distancia (España)', 'Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica'], 2022) Peláez Lourido, Gerardo; Rubio Alonso, Higinio; Bustos Caballero, Alejandro; García Prada, Juan Carlos
    Este trabajo desarrolla un control no lineal basado en modelo de referencia (MRC) y Lyapunov. Este MRC puede acomodarse a las variaciones de las frecuencias naturales de un brazo robotizado flexible cuando cambia la carga que se transporta en su extremo. Se utiliza el método de matrices de transferencia para obtener las formas modales, las frecuencias naturales y los rangos de variación de éstas. Con ellas se diseña el control MRC que de acuerdo con el segundo método de Lyapunov debe mantener la derivada de la función potencial del error entre los estados del modelo y los del sistema real negativa para que el sistema sea estable.
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    Estudio del comportamiento vibratorio de un tren de alta velocidad en operación real mediante EGRSC y ECBF
    (['Universidad Nacional de Educación a Distancia (España)', 'Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica'], 2022) Artés Gómez, Mariano; Bustos Caballero, Alejandro; Castillo Zas, María Lourdes del; García Prada, Juan Carlos
    El Tren de Alta Velocidad se ha convertido en un transporte estratégico en los países europeos y asiáticos y cada vez son más los países que desarrollan infraestructuras para incorporar la Alta Velocidad a su sistema ferroviario. Sin embargo, mantener el buen historial de seguridad de este medio de transporte requiere un mantenimiento intensivo. Este trabajo estudia el comportamiento de un Tren de Alta Velocidad antes y después de una operación de mantenimiento integral. Para llevar a cabo esta tarea, se instala un conjunto de acelerómetros en uno de los ejes el tren con el objetivo de recolectar señales de vibración sin perturbar el funcionamiento normal del tren. A las señales de vibración obtenidas se les aplican las técnicas EGRSC y ECBF. A partir de los resultados obtenidos, se identifican varias regiones frecuenciales significativas que son comunes a ambas direcciones de viaje. Estos patrones deben tomarse como referencia para futuras acciones de mantenimiento.
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    Aplicación de Técnicas de Aprendizaje Automático a la Diagnosis de Sistemas Mecánicos
    (['Universidad Nacional de Educación a Distancia (España)', 'Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica'], 2022) Junquera Meana, Enrique; Rubio Alonso, Higinio; Soriano Heras, Enrique; Bustos Caballero, Alejandro
    En la actualidad, y como consecuencia de la evolución de la cuarta revolución industrial o Industria 4.0, se dispone de una cada vez mayor abundancia de información de todo tipo. Así el presente trabajo tiene como objetivo principal la aplicación de técnicas de aprendizaje automático a la clasificación de señales de vibraciones procedentes de rodamientos de bolas, de forma que permita identificar con precisión los defectos presentes en sus componentes. El estudio se ha realizado mediante el uso de un algoritmo de aprendizaje supervisado, en particular, una adaptación y particularización del conocido como SVM Support Vector Machine mediante la aplicación MATLAB, para el tratamiento de las señales que se han adquirido en banco de pruebas.
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    Parámetros de cálculo y optimización topológica para el diseño del pie de horquilla de una motocicleta de competición orientado a un método de fabricación
    (['Universidad Nacional de Educación a Distancia (España)', 'Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica'], 2022) Vadillo Morillas, Abraham; Castejón Sisamón, Cristina; Meneses Alonso, Jesús; Bustos Caballero, Alejandro
    El presente artículo estudia el proceso de diseño de un elemento mecánico, el pie de horquilla de una motocicleta, y los parámetros que afectan a dicho diseño y su proceso. Se abarcará desde las condiciones de contorno hasta la pieza final, pasando por la optimización de diseño y la metodología seguida para el mismo. Se presentará un estudio previo de sensibilidad ante dos parámetros clave en el proceso de optimización topológica: la penalización y el factor de vecindario; y cómo encajan en la metodología. Como resultado, se mostrará la pieza funcional y los datos recabados para la interpretación del proceso de optimización.
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    Aplicación de tecnologías disruptivas para la digitalización del mantenimiento ferroviario
    (['Universidad Nacional de Educación a Distancia (España)', 'Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica'], 2022) Rubio Alonso, Higinio; Castejón Sisamón, Cristina; Soriano Heras, Enrique; Bustos Caballero, Alejandro; García Prada, Juan Carlos
    La Industria 4.0 está revolucionando el modo en el que se abordan todos los aspectos de un producto o servicio, y el ferrocarril no es ajeno a ello. Tradicionalmente, el mantenimiento realizado en el ferrocarril se ha centrado en un enfoque preventivo, pero los paradigmas del Mantenimiento 4.0 implican una evolución hacia estrategias de mantenimiento más novedosas basadas en la monitorización de la condición y el mantenimiento predictivo. En este artículo se sientan las bases para el desarrollo de un gemelo digital del bogie de un tren de Alta Velocidad que facilite la adopción estas nuevas metodologías. Para ello, se propone un gemelo digital de bogie compuesto por tres modelos: un modelo geométrico generado por ordenador, un modelo de elementos finitos y un modelo multicuerpo. Los tres modelos proporcionan la información inicial para el comportamiento dinámico del sistema que deberá ser completado con información del sistema real en operación.