Optimización estructural de un sistema de absorción de energía para material ferroviario

En este proyecto se lleva a cabo un análisis del comportamiento y la optimización de una estructura diseñada para absorber energía frente al impacto de un tren. Esto se consigue a través de un código computacional basado en el método de los elementos finitos, capaz de reproducir la respuesta dinámica a impacto de elementos estructurales. El software seleccionado es Abaqus/Explicit. Estas estructuras, que en este caso se denominan toperas y están situadas generalmente al final de las vías, se utilizan como elementos de seguridad pasiva ya que reducen la gravedad de un suceso en caso de accidente. Los elementos de la estructura se deforman de forma controlada para absorber la energía cinética que posee el tren derivada de su movimiento. Para llevar a cabo el diseño de la estructura se han determinado las propiedades del material, así como, las características del proceso de choque en las que se deben tener en cuenta las no linealidades, las grandes deformaciones y los grandes desplazamientos. Se han realizado diversos modelos en los cuales se han variado algunas características (espesor, sección, elementos, etc.) para optimizar una estructura inicial sencilla. El objetivo es que las deceleraciones sean lo más pequeñas posibles para que la fuerza que se transmita sobre los ocupantes del vehículo sea baja. La respuesta de los modelos ha sido evaluada mediante las curvas de aceleración, velocidad, desplazamiento y energía. A través de éstas y observando el modo en el que se produce la deformación se determina cuál es la estructura más óptima.Ingeniería Mecánic