Estudio de sensibilidad de un eje ferroviario a través del método de elementos finitos

Un eje ferroviario está sometido, inevitablemente, a tensiones. Estas tensiones junto con otros factores van a derivar, con el paso del tiempo, en el desgaste del eje, en grietas y, si los tratamientos preventivos no son los adecuados, en una rotura del eje con las consecuencias catastróficas que puede llevar consigo. El presente proyecto pretende “jugar” con las dimensiones del eje, para tratar de dar una idea precisa de cómo variarán las tensiones sufridas por éste al realizar dichos cambios: un estudio de sensibilidad. Según variemos distintas características dimensionales del eje se modificará también el comportamiento de éste frente a las cargas que soporta. Un eje ferroviario, por sus funciones y requerimientos, tiene varios cambios de sección así como radios de acuerdo entre dichos cambios de sección. Son estos dos elementos, los radios de acuerdo y los diámetros de las distintas secciones, los que se van a modificar para dar una idea de la distribución de tensiones sufrida por el eje. Para hacerlo se va a hacer uso del método de elementos finitos, interpretado por el avanzado software de ingeniería Ansys. Con él se diseñará el eje, se definirán las cargas y se obtendrán los resultados requeridos. ___________________________________________________________________________________________________________________A rail axis is subject, inevitably, to tensions. These strains together with other factors will result, over time, in wear on the axis, in cracks and, if preventative treatments are not suitable, in a shaft break with probably catastrophic consequences. This project aims to "play" with the dimensions of the axis, for trying to give a precise idea of how the tensions suffered are going to vary while we make these changes: a sensitivity study. Meanwhile we are varying the dimensional characteristics of the axis its behavior against bearing loads will also change. A rail axis, given its functions and requirements, has several section changes with their fillet radius. These two elements, the fillet radius and the section changes, will be modified to give an idea of the distribution of stresses experienced by the axis. We are going to use the Finite Element Method, executed by the advanced engineering software Ansys. With this software, we will design the axis, the loads will be defined and the required results will be obtained.Ingeniería Técnica en Mecánic