Desarrollo de una metodología de detección de grietas de fatiga en ruedas ferroviarias basada en el análisis de frecuencias naturales = Development of a methodology to detect fatigue cracks in railway wheels based on the analysis of natural frequencies Articles uri icon

publication date

  • July 2018

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  • 46

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  • 53

issue

  • 320

International Standard Serial Number (ISSN)

  • 0040-1838

abstract

  • El objeto de este trabajo es el análisis modal de una rueda fe-rroviaria con grietas y el estudio de la evolución del compor-tamiento de los modos de vibración a fin de reducir el número de accidentes causados por ello. Se abordará el modelado realista, en PTC Creo 3.0, de una rueda ferroviaria, siguiendo las especificaciones de una rueda real, al que se le practica-rán grietas de diferentes tamaños en las posiciones más pro-picias al fallo. Se consideran dos tipos de defectos: grietas radiales y grietas circunferenciales. Se analiza la evolución de las frecuencias naturales y se generan curvas de ajuste que describen la evolución de frecuencias como una función del área de la grieta. La metodología está basada en el análisis de las pendientes y los coeficientes de correlación asociados y permitiría especificar los modos más propicios, donde la evolución de la grieta ocasiona un comportamiento frecuen-cial más uniforme. Estos modos serían los elegidos para es-tablecer el estado de la rueda ferroviaria y poder detectar la presencia de grieta y el tamaño de la misma./This paper presents the development of a new methodology for fatigue cracks detection in railway wheels, analyzing the evolution of the eigenfrequencies as a function of crack size. Two types of defects are considered: radial cracks and circumferential cracks. The evolution of the natural frequencies is analyzed, and trend lines are generated, describing the evolution of the eigenfrequencies as a function of crack area. This methodology is based on the analysis of the slopes and associated correlation coefficients of the trend lines. This would allow for the determination of the favorable modes, in which the growth of the crack causes uniform variations in the values of the eigenfrequencies. These modes would be chosen to evaluate the structural integrity of the railway wheel and to detect the presence and size of the cracks.

keywords

  • frecuencias naturales; grietas de ftiga; metodología, rueda ferroviaria; eigenfrequencies; fatigue crack; methoology; railway wheel