Modelo de comportamiento dinámico de la transición rígido a flexible

Abstract

La historia de la humanidad muestra una tendencia a evolucionar e ir cada vez más rápido en todos los aspectos, tanto sociales, como de avances científicos y, por supuesto, en el transporte de personas y mercancías. En este último se incluye el ferrocarril.
El ferrocarril permite el transporte de gran cantidad de personas y mercancías, conectando dos puntos con una cierta distancia entre ellos. Es posible que entre ellos sea necesario superar obstáculos naturales, como montañas, o artificiales, como ciudades. Es en estos casos donde es necesario recurrir a túneles, cuya limitación de altura los hace especiales con respecto al resto de la vía.
Las innovaciones que se han ido implantando en este sector buscan mejorar la rentabilidad del mismo, para ello es necesario buscar soluciones económicamente favorables, aunque siempre se debe tener en cuenta un aspecto esencial, la seguridad. A la hora buscar mejoras en el ferrocarril se puede profundizar en los siguientes aspectos:
- Contacto catenaria-pantógrafo
- Dinámica entre rueda y carril
- Estabilidad de la vía
El caso de estudio de este proyecto será sobre el primero de ellos. Su importancia es vital dado que, fruto de este contacto, es posible la alimentación de potencia a los motores. En concreto se tratará el tránsito que se produce a la entrada y salida de un túnel, es decir, en el paso de catenaria rígida a flexible y viceversa. El planteamiento de este proyecto se realiza ante la falta de estudios tanto de análisis, como de investigación y desarrollo, en el ámbito de la transición rígido a flexible en líneas ferroviarias de captación de corriente de alta capacidad. Por esta razón, el presente documento pretende recoger datos veraces y válidos, por un lado, de la situación actual del sistema físico estudiado, esto es, tensiones, esfuerzos, desplazamientos, ... ; y, en la medida de lo posible, contribuir a mejorarlos.
Los estudios se realizan dentro del ámbito de la caracterización de los sistemas de la catenaria rígida, en los cuales ha mostrado especial interés la UIC (International Union of Railways), planteando un proyecto para el cual se ha colaborado con los resultados aquí recogidos.
Siguiendo el planteamiento inicial, los objetivos generales del trabajo serán dos. En primer lugar, analizar el comportamiento actual sacando a relucir los puntos débiles y las causas de los mismos. En segundo lugar, teniendo en cuenta los datos anteriores, se buscará optimizar el funcionamiento, añadiendo nuevas partes al sistema o modificando las ya existentes.