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Dissertação

{pt_PT=Dynamics of Freight Trains Under Realistic Operation Conditions} {} EVALUATED

Detalhes: {pt=Testes computacionais com modelos de multicorpos são atualmente utilizados na indústria ferroviária, incluindo na homologação das operações desde que o realismo das simulações seja garantido. O desenvolvimento de modelos de veículos é particularmente desafiador para veículos de carga, dado que a sua resposta dinâmica é altamente não linear, devido aos elementos de fricção geralmente encontrados nos sistemas de suspensão. Deste modo, a representação precisa dos mecanismos de suspensão dos veículos é de extrema importância. Nesta tese, uma locomotiva com amortecimento por fricção, um vagão de carga e um sistema de engate são modelados no programa “in-house” MUBODyn e no programa comercial VAMPIRE, para compreender as virtudes e limitações das diferentes ferramentas de modelação oferecidas pelos dois códigos. Para a modelação dos elementos de fricção o VAMPIRE oferece elementos de fricção simplificados, enquanto o MUBODyn oferece juntas cinemáticas imperfeitas. Os modelos dos veículos são simulados em condições realistas e os resultados das simulações são utilizados para realizar uma homologação virtual do comportamento dinâmico do veículo, seguindo requisitos de normas adequadas. Os resultados de ambos os programas são comparados e o impacto dos vagões nos resultados da homologação da locomotiva é avaliado. Os resultados mostram uma melhor concordância da dinâmica dos modelos dos veículos durante a negociação de curvas, em contraste com uma correlação mais fraca em vias retas. Este trabalho mostra a importância das características de modelação, em particular para suspensões com amortecimento por atrito, e indica que o impacto de veículos acoplados é relevante na realização da homologação de veículos., en=Multibody simulations for virtual testing of railway vehicles to understand their dynamic behaviour are currently used by the railway industry, including the acceptance of the operation. The requirement is that the realism of the simulations is ensured. The development of vehicle models is particularly challenging in the case of freight vehicles as their dynamic response is highly nonlinear due to the friction elements that are commonly found in their suspension system, being the accurate representation of the vehicle suspension mechanisms of utmost importance. In this thesis, a friction damped locomotive, a freight wagon and a knuckle coupler are modelled using the “in-house” program MUBODyn and the commercial program VAMPIRE. In order to understand the virtues and limitations of the different modelling features offered by different codes. To model the friction suspension elements, VAMPIRE offers line friction elements, while MUBODyn provides imperfect kinematic joints. The vehicle models are simulated under realistic conditions and the simulation results are used to perform a virtual homologation of the vehicle dynamic behaviour using the requirements of suitable standards. The results of both programs are compared and the impact of the coupled wagons on the locomotive homologation results is evaluated. The results show a better agreement of the vehicle models dynamics during curve negotiations in contrast to a weaker correlation of their behavior on straight tracks. This work shows the importance of appropriate modelling features, in particular for friction damped suspensions, and indicates that the impact of coupled vehicles is relevant when performing vehicle homologation.}
Keywords: {pt=Dinâmica Ferroviária, Veículos de Carga; Homologação Virtual, Sistema Multicorpo, Juntas Cinemáticas Imperfeitas, Suspensões com Amortecimento por Atrito, en=Railway Dynamics, Freight Vehicles, Virtual Homologation, Multibody Systems, Imperfect Kinematic Joints, Friction Damped Suspension}

Discussão: janeiro 26, 2021, 10:30