Análisis M.E.F. de un sistema de rodadura ferroviario - con ejes de diferentes materiales - Proyecto Fin de Carrera

Aug 25, 2026

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El proyecto fin de carrera analiza, mediante técnicas analíticas y el método de elementos finitos, el comportamiento de un sistema de rodadura ferroviario cuando el eje se fabrica con aleaciones de aluminio o de titanio en lugar de acero. Se investiga el papel del bajo peso y la resistencia mecánica a la tracción en el diseño, comparando respuestas mecánicas como tensiones y deformaciones, durabilidad y modos propios de vibración, usando CATIA y PATRAN/NASTRAN, para luego integrar resultados y extraer conclusiones.

IdiomaSpanish

CategoríaInvestigación e Informes

FormatoPDF

Páginas192

Tiempo de lectura4 h 56 min

AccesoGratis para descargar

Tabla de contenidos

Introducción y objetivos

Justificación del proyecto

Ámbito e introducción al proyecto

Objetivos

Medios empleados

Estructura de la memoria

Introducción a conceptos ferroviarios. El tren CIVIA

Introducción

Historia del tren CIVIA

Departamento de Ingeniería Mecánica INGENIERÍA TÉCNICA INDUSTRIAL MECÁNICA PROYECTO FIN DE CARRERA ANÁLISIS M.E.F. DE UN SISTEMA DERODADURA FERROVIARIO, CON EJES DE DIFERENTES MATERIALES Autor: Fabiola Mogollón Quiroga Tutores: Higinio Rubio Alonso Alejandro Bustos Caballero Leganés, Octubre 2015. ii Título: Análisis M.E.F. de un sistema de rodadura ferroviario, con ejes de diferentes materiales Autor: Fabiola Mogollón Quiroga Tutores: Higinio Rubio Alonso y Alejandro Bustos Caballero EL TRIBUNAL Presidente: ~~ ~~ Vocal: Secretario: Realizado el acto de defensa y lectura del Proyecto Fin de Carrera el día 27 de Octubre de 2015 en Leganés, en la Escuela Politécnica Superior de la Universidad Carlos III de Madrid, acuerda otorgarle la CALIFICACIÓN de VOCAL SECRETARIO PRESIDENTE iv Agradecimientos Quiero dar las gracias a toda la gente que me ha apoyado y animado durante esta etapa, amigos y familia, agradecer muy especialmente a mi tutor del proyecto Higinio Rubio Alonso, por su dedicación con todos los alumnos que tutela, por su confianza, paciencia y consejos, también a mi cotutor Alejandro Bustos Caballero por su valiosa ayuda. No puedo dejar de mencionar lo importante que ha sido para que pueda llevar a cabo el proyecto que MSC.Software, la casa que fabrica la versión de Patran/Nastran, facilite ladescarga de sus programas con licencias de estudiante y procure material didáctico para el autoaprendizaje, esta buena disposición apoya a la universalidad del conocimiento y a la formación de profesionales que manejen su software. vi Resumen Una de las causas de incidentes y accidentes ferroviarios documentados e investigados porel Ministerio de Fomento de España es la rotura de un eje debido a fatiga. El Departamento de Ingeniería Mecánica de la Universidad Carlos III de Madrid ha investigado y dirigido varios proyectos fin de carrera dedicados al estudio de ejes ferroviarios. El presente proyecto es un estudio de un eje ferroviario en el supuesto de estar constituido por aleaciones de aluminio o titanio en vez de acero. Estos materiales son ideales para aplicaciones donde su bajo peso y su resistencia mecánica a la tracción son factores de gran influencia en el diseño, por lo que se utilizan comúnmente en sectores industriales como la aeronáutica y automoción. ¿Qué ocurriría si el eje ferroviario estuviera fabricado en aluminio otitanio? ¿Es relevante en esta aplicación la disminución de peso? Una exposición teórica acerca de distintos conceptos acercara a las bases necesarias para entender la tecnología ferroviaria del eje, los cálculos, la metodología y se realizara un examende sensibilidad de los programas empleados. En el desarrollo del proyecto se calcularan las respuestas del acero, aluminio y titanio, ante diferentes estudios, (análisis de tensiones y deformaciones, durabilidad y modos propios devibración) por medio de técnicas analíticas y el método de los elementos finitos empleando dos programas informáticos que tienen esta aplicación, CATIA y PATRAN/NASTRAN. Al compilar la información obtenida en los resultados y evaluarla, se obtendrán las conclusiones. viii Abstract One of the causes of railway incidents and crashes documented and investigated by the Public Works Ministry (Department for Transport) of Spain is the breakage of an axle due to fatigue. The Mechanical Engineering Department of the University Carlos III in Madrid has researched and directed several thesis concerning axles of railway vehicles. The study of a rail axle is the main purpose of this project. It focuses on the rail axle made of aluminium alloys or titanium instead of steel. It is been found, that these materials are ideal for applications where low weight and strength of materials are comparable with steel are factors of great influence in the design. Therefore, they are commonly used in industrial sectors such as aerospace and automotive. What would happen if the rail axis

Preguntas frecuentes

Cuál es el objetivo principal del proyecto?

Estudiar un eje ferroviario que, en lugar de acero, esté constituido por aleaciones de aluminio o titanio y analizar qué ocurre en su comportamiento mecánico.

Qué métodos y herramientas se emplean para el estudio?

Se combinan técnicas analíticas con el método de los elementos finitos y se utilizan dos programas: CATIA y PATRAN/NASTRAN.

Qué aspectos del eje se calculan y comparan entre los materiales?

Se calculan respuestas del acero, aluminio y titanio, incluyendo análisis de tensiones y deformaciones, durabilidad y modos propios de vibración.

Aug 25, 2026

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