Clasificación y análisis de la evolución de la respuesta modal de un eje ferroviario con grietas

Abstract

Este proyecto ‘Clasificación y análisis de la evolución de la respuesta modal de un eje ferroviario con grietas’ tiene como objetivo principal continuar con la línea de investigación de las frecuencias propias de un eje y la influencia que producen un conjunto de grietas simuladas en las vibraciones propias. Comenzaremos, tras una breve introducción, hablando de diferentes tipos de ejes existentes en la industria. Tras ello, situaremos el proyecto dentro de un marco teórico, describiendo la teoría de vibraciones y el fenómeno de fatiga. A continuación, introduciremos unas pequeñas pautas sobre el software empleado Creo Elements/Pro y el método de elementos finitos usado. Una vez explicado el marco teórico, desarrollaremos la metodología empleada y cómo hemos modelado el eje y las diferentes grietas. Posteriormente mostraremos los resultados completos de los análisis modales llevados a cabo dentro del proyecto, así como todas las tablas y gráficas que apoyen el estudio. Para finalizar, dedicaremos los últimos capítulos a las conclusiones, trabajos futuros planteándose posibles mejoras, además de dar un presupuesto detallado y mencionar la bibliografía empleada. Por último, citar que el presente proyecto es la continuación de un conjunto de investigaciones llevadas a cabo por el Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Carlos III de Madrid cuyo objetivo es indagar en el análisis de la defectología de ejes ferroviarios.

The main goal of this project, ‘Classification and analysis of the evolution of the modal response of a cracked railway axle’, is to continue the research line of the railway axle’s natural frequencies and the influence that a grouping of simulated cracks produces on the axle’s vibrations. After a short introduction, we will explain different types of axles which nowadays we can find in the industry. After that, we will place the project within a theoretical framework, describing the theory of vibrations and fatigue phenomenon. Then, we will give some patterns about the software that we used, 'Creo Elements/Pro', as well as the finite element method applied. Once the theoretical part has been explained, we will develop the methodology and explain how we modeled the railway axle and the different cracks. Then we will show the results of the modal analysis carried out within the project, as well as all tables and graphs to support the study. To conclude, in the last chapter we will explain the conclusions, future work considering possible improvements, a detailed budget and the bibliography used. Finally, mention that this project is a continuation of a series of investigations conducted by the Department of Mechanical Engineering at the University Carlos III of Madrid in order to investigate the analysis of defectology on railway axles.