La revista de alto impacto Vehicle System Dynamics ha publicado un artículo de Francisco Badea e Ingo Kaiser, investigadores de GREEN (Grupo Nebrija de Investigación en Ingeniería Aplicada y de Vehículos) en colaboración con Jordi Viñolas, director del Área de Ingeniería Industrial de la Escuela Politécnica Superior de la Universidad Francisco de Vitoria (UFV), y Jesús Ángel Pérez Fernández, profesor en la Escuela Politécnica de Gijón de la Universidad de Oviedo y experto en fatiga de materiales.
El artículo no solo recoge muchos de los contenidos presentados por Kaiser en 2024 en los dos congresos en Praga y Dresde, sino que también refleja un análisis sistemático, profundo y cuidadoso de los resultados calculados que profundiza en la comprensión del comportamiento dinámico de vehículos ferroviarios, particularmente en los efectos de la geometría de la vía y de la dinámica estructural de los ejes montados y de los carriles.
En varios países europeos se utilizan geometrías de vía que son básicamente compatibles con los ejes montados adaptados al ancho internacional de 1435 mm, pero defieren de la inclinación lateral del carril, del perfil del carril y del juego lateral del eje montado en la vía. La consecuencia de estas diferencias de las geometrías de vía es que los mismos vehículos muestran un comportamiento dinámico muy diferente en países diferentes.
Por esta razón, la investigación del artículo es particularmente relevante para vehículos usados en el tráfico internacional. Este tema es una parte importante del asunto general de interoperabilidad que significa, según la Directiva (UE) 2016/797 del Parlamento Europeo y del Consejo de 11 de mayo de 2016, “la capacidad de un sistema ferroviario para permitir la circulación segura e ininterrumpida de trenes que cumplan las prestaciones requeridas”. La interoperabilidad es una propiedad crucial para facilitar y mejorar el tráfico internacional.
Coche de pasajeros en servicio
El modelo que han usado los investigadores se basa en un coche de pasajeros real que todavía está en servicio regular. La Deutsche Bahn (Ferrocarril Alemán) utiliza estos coches de pasajeros del tipo Bpmz para trenes de largas distancias de tráfico nacional (InterCity) e internacional (EuroCity).
Las imágenes muestran un coche de este tipo. Estos coches están equipados con bogies del tipo MD 52 que pertenecen a la familia de bogies Minden-Deutz.
La imagen muestra un bogie del tipo MD 52 que permite una velocidad máxima de 200 km/h. Hoy estos bogies están en servicio no sólo en Alemania, sino también en Austria, Polonia, Croacia y Serbia.
Además, RENFE también usaba bogies de una generación anterior de la familia Minden-Deutz. Sin embargo, el tipo MD 52 es un diseño más avanzado y adaptado a velocidades más altas.
Una extensión importante del modelo de los investigadores en comparación con la modelización estándar es que el modelo avanzado tiene en cuenta también deformaciones estructurales de los ejes montados y de los carriles como flexión y torsión, mientras que en la modelización estándar los ejes montados y los carriles se representan por cuerpos rígidos no deformables.
La comparación de los resultados obtenidos de los modelos diferentes muestra que las flexibilidades estructurales de los ejes montados y de los carriles refuerzan el movimiento de lazo del vehículo que es un movimiento periódico combinado de translaciones laterales y rotaciones de guiñada.
La geometría de la vía
Los resultados de la investigación muestran que la intensidad del efecto de la dinámica estructural en el comportamiento dinámico depende de la geometría de la vía, es decir, hay ciertas geometrías para las que las flexibilidades estructurales de los ejes montados y de los carriles tienen un efecto muy fuerte en el comportamiento dinámico del vehículo, mientras que para otras geometrías este efecto es muy débil. Esta relación se refleja en el título “Incorporating track irregularities in the analysis of the impacts of track geometries and structural dynamics of wheelsets and rails” del artículo.
La revista Vehicle System Dynamics es una revista internacional que trata temas relevantes para todos los tipos de vehículos terrestres. Vehicle System Dynamics está clasificada como Q1 (el mejor cuartil) con respecto al “Impact Factor” y al “CiteScore”. Para cada manuscrito entregado la revista realiza una revisión por pares (peer review) y tiene un porcentaje de aceptación de 22 %; es decir, el 7 8% de los manuscritos entregados son rechazados. Según el Journal Citation Report (JCR) la revista Vehicle System Dynamics fue clasificada en la categoría ENGINEERING, MECHANICAL como Q1 con respecto al Journal Impact Factor y al Journal Citation Indicator en 2023 y en 2024.
Fotos de Wikimedia Commons y dibujo de Ingo Kaiser.
Enhorabuena profesores, Nebrija afirmándose en Europa con vuestras investigaciones. Un orgullo.
Enhorabuena profesores! es un orgullo tener compañeros en Nebrija que logran esta calidad de publicación con sus investigaciones. Me siento muy orgullosa de ellos.
¡Que buen trabajo compañeros! Es un tema complejo, pero esta expliicado con mucha claridad y aporta conclusiones realmente útiles para entender mejor la dinámica ferroviaria y los retos de interoperabilidad en Europa.
¡Bravo, Francisco e Ingo!
Vehicle System Dynamics demuestra que la investigación de Grupo GREEN sigue marcando huella en el ámbito internacional. Un reconocimiento merecido a un gran trabajo. ¡ENHORABUENA!
Me parece una noticia que corrobora el excelente trabajo de Francisco e Ingo. Un enorme orgullo que un grupo de investigación de la Escuela Politécnica pueda publicar en revistas de alto impacto internacional. ¡Muchas felicidades!
¡Enhorabuena! Grandísimo trabajo de Francisco e Ingo.