Herramienta para el montaje de pórticos rígidos de celosía para línea aérea de contacto tipo CA-160/3kw

Martínez Elvira, David (2020). Herramienta para el montaje de pórticos rígidos de celosía para línea aérea de contacto tipo CA-160/3kw. Proyecto Fin de Carrera / Trabajo Fin de Grado, E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Herramienta para el montaje de pórticos rígidos de celosía para línea aérea de contacto tipo CA-160/3kw
Author/s:
  • Martínez Elvira, David
Contributor/s:
  • Sanz Bobi, Juan de Dios
Item Type: Final Project
Degree: Grado en Ingeniería en Tecnologías Industriales
Date: October 2020
Subjects:
Freetext Keywords: Pórtico rígido, Línea Aérea de Contacto, viga de celosía, método matricial de la rigidez, MatLab, resistencia de materiales, equipo ferroviario, cálculo de estructuras
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Ingeniería Mecánica
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

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Abstract

En el siguiente trabajo se realiza un estudio sobre los factores del trazado de la vía y de la línea aérea de contacto que influyen en el diseño de pórticos, concretamente para el caso específico de LAC CA-160/3kW y pórtico rígido de celosía. Siendo el objetivo final el implementarlo en código MatLab por medio de una aplicación que realice una representación gráfica de dicho pórtico. Para ello se comienza con un capítulo introductorio en el que se repasan los distintos métodos de alimentación eléctrica para ferrocarriles a lo largo de la historia, los dos sistemas que a día se instalan y se destaca la alta implantación actual de la línea aérea de contacto por encima del tercer carril. Debido a la menor peligrosidad del primer sistema al no poner un elemento con tensión a la altura del suelo. También se menciona la elevada implantación de las líneas electrificadas en España, lo cual da justificación a la utilidad de desarrollar la herramienta. Una vez justificada la utilidad del trabajo, se definen el objetivo principal, ya mencionado en el párrafo introductorio de este resumen, y se descompone ese objetivo principal en distintos subobjetivos con un fin organizativo. A continuación, en el tercer capítulo, se presenta el estado de la cuestión en el que se exponen generalidades del estado actual de la infraestructura ferroviaria en lo relativo a la electrificación. Después, se realiza una descripción bastante detallada de los distintos elementos que se pueden montar, en los pórticos rígidos de celosía de la línea aérea objeto de estudio, conforme a la norma correspondiente y los conceptos básicos correspondientes al método de los elementos finitos, del cual es un caso específico el planteamiento de cálculo matricial que se va a emplear en el cálculo de las vigas de celosía. El cuarto capítulo es el más extenso y el central junto con el quinto al desgranarse en él la metodología llevada a cabo durante la realización del trabajo: En primer lugar, se justifica la elección de MatLab como entorno de programación en base a adecuación a los objetivos y experiencia en él por parte del autor. Lo siguiente consiste en una descripción del modelo mecánico que se va a emplear para modelizar las vigas de celosía que componen el dintel del pórtico. Dicho modelo se basará en considerar una única dimensión para los perfiles L con 6 grados de libertad en cada extremo, tres giros y tres desplazamientos. También se describe la descomposición del sistema de cargas en cargas en barras y cargas en nudos para poder tener en cuenta el peso propio de los perfiles, puesto que el método matricial empleado no permite computar las cargas distribuidas de forma directa. Para concluir el cuarto capítulo, se expone la planificación y ejecución del algoritmo en MatLab. Se comienza definiendo las entradas y la programación de la interfaz para después explicar los aspectos claves del algoritmo empleado, poniendo el foco en el planteamiento del método matricial por ser en cierta forma la parte de mayor interés. En el quinto capítulo se realiza una guía de ejecución y/o instalación para el usuario de la herramienta y se prueba la efectividad de ésta utilizándola para representar un pórtico de la estación de La Garena, en Alcalá de Henares. Se discuten los resultados llegando a la conclusión, expuesta en el capítulo sexto, de que son muy satisfactorios, aunque también se discuten las desviaciones apreciadas entre la representación planteada por el programa y el pórtico real. Finalmente, en el séptimo capítulo se plantean posibles líneas futuras en forma de mejoras en el programa.

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Item ID: 64647
DC Identifier: http://oa.upm.es/64647/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:64647
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 02 Dec 2020 14:03
Last Modified: 27 Dec 2020 23:30
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