Dissertação

{pt_PT=Suspensão e Estabilidade Dinâmica do Guiamento } {} EVALUATED

{pt=A atração e a viabilidade económica do transporte ferroviário são limitados por vários fatores. Os comboios de alta-velocidade tradicionais são estáveis devido à rigidez elevada dos seus bogies, mas necessitam, de vias próprias com raios de curvatura grandes. A baixa taxa de ocupação, flexibilidade e velocidade dos comboios de passageiros regionais e intercidades, combinado com a má qualidade das linhas ferroviárias, levam à procura de soluções que permitem responder às necessidades do transporte ferroviário. Como resposta, idealizou-se um comboio de alta-velocidade, capaz de circular a 250 km/h, composto por uma carruagem auto-motora, um sistema de suspensão otimizado e um sistema de guiamento geo-referenciado. Desenvolvendo-se um modelo em Python para simular a dinâmica do comboio a percorrer uma via com um dado raio de curvatura. Usando um processo iterativo, dimensionaram-se os coeficientes da suspensão do comboio para carris de má qualidade, procurando maior suavidade, maior estabilidade e evitando as frequências de ressonância da estrutura e de desconforto dos passageiros. O sistema de guiamento é testado para a influência de erros entre o raio de guiamento e o raio real de curvatura, o limite do ângulo de rolamento do comboio e o seu comportamento para vias com diferentes raios de curvatura. Erros no guiamento até 6% não são significantes para segurança do comboio; a sobre-elevação da via influencia o ângulo de rolamento do comboio, mas não limita a sua velocidade; a tolerância dos passageiros à intensidade das acelerações laterais limita a velocidade do comboio, não existindo para o transporte de mercadorias., en=The appeal and economic viability of rail transport is limited by several factors. The traditional high-speed trains are stable due to the high rigidity of their bogies but require a purpose-built track composed by curves with a large radius. The low occupancy rate, flexibility, and velocity of regional and intercity passenger trains, combined with the poor quality of railway lines, lead to the search for solutions to meet the needs of today's rail transport. In response, a high-speed train capable of running at 250 km/h was designed, consisting of a self-propelled carriage, an optimized suspension, and a geo-referenced guidance system. A model was developed in Python to simulate the dynamics of the train traveling on a track with a given curvature radius. The train suspension coefficients are optimized for poor quality rails through an iterative process, seeking greater smoothness, greater stability, while avoiding the resonance frequencies of the structure and passenger discomfort. The guidance system is tested for the influence of errors between the guidance radius and the actual curvature radius, the limit of the rolling angle of the train and its behavior for tracks with different curvature radius. We concluded that: guidance errors up to 6% are not significant for train safety; track elevation influences the rolling angle of the train, but does not limit its velocity; passenger tolerance to the intensity of lateral accelerations in tight curves are the main limiting factor for train velocity, this limit does not exist for freight transport.}
{pt=comboio, guiamento geo-referencido, suspensão, alta-velocidade, en=train, geo-referenced guidance system, suspension, high-speed}

Junho 28, 2019, 16:0

Orientação

ORIENTADOR

José Maria Campos da Silva André

Departamento de Engenharia Mecânica (DEM)

Professor Auxiliar