Eje ferroviario "wheelset": metodología para el cálculo del factor de intensidad de tensiones usando Abaqus II

Abstract

Este trabajo de fin de grado se lleva a cabo con el objetivo de realizar un análisis en un eje ferroviario. El eje está instalado en un bogie, cuya definición según la RAE es: ”Conjunto de dos pares de ruedas montadas sobre sendos ejes próximos, paralelos y solidarios entre sí, que se utilizan en ambos extremos de los vehículos de gran longitud destinados a circular sobre carriles”. Este tren pertenece a RENFE, y se denomina CIVIA. El mismo ha sido concebido, proyectado y diseñado para el transporte de viajeros en recorridos de cercanías. La finalidad principal del estudio persigue el cálculo de las tensiones a las que se ve sometido el eje en condiciones normales de funcionamiento, es decir, soportando 25 toneladas repartidas entre sus extremos en voladizo. Las consecuencias que pueden provocar dicha aplicación son entre otras, la aparición de una grieta en el eje. El necesario cálculo del Factor de Intensidad de Tensiones (FIT) ante la presencia de una fisura o grieta en el eje, ha sido llevado a cabo utilizando el Método de los Elementos Finitos (MEF). Dicha necesidad, junto con el cálculo de las tensiones referidas, se convierten en el determinante principal que da origen al presente estudio. El desarrollo del proyecto se lleva a cabo utilizando el Método de Elementos Finitos Extendidos (XFEM) sirviéndose para ello del uso del programa ABAQUS, que permite el estudio del análisis estático, así como, calcular el FIT de una manera eficaz.