Industria 2015 Bando Mobilità Sostenibile Progetto MS01_00027 SIFEG - Sistema Integrato trasporto merci FErro-Gomma

Transcript

1 Industria 05 Bando Mobilità Sostenibile Progetto MS0_0007 SIFEG - Sistema Integrato trasporto merci FErro-Gomma Politecnico di Milano Dipartimento di Meccanica Ing. Stefano Melzi

2 Attività del Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano. Analisi numerica per la definizione di parametri di progetto Analisi parametrica della dinamica di marcia del singolo carro Analisi parametrica dinamica di marcia del convoglio. Analisi dell effetto del vento laterale su Rischio ribaltamento del carro Rischio di ribaltamento dei container 06/06/04 CAMAV - CArro Merci ferroviario per Alte Velocità Slide

3 Schema dell attività Simulazione con modello multi-body singolo carro tavola bordino FL FL FN FT FN FT Analisi parametrica e valutazione delle prestazioni Definizione parametri geometrici, elastici ed inerziali Parametro sospensione Valore Rigidezza verticale sospensione secondaria (x carrello) [N/m] 8*0 5 Rigidezza laterale sospensione secondaria (x carrello) [N/m] *0 5 Smorzamento verticale sospensione secondaria (x carrello) [Ns/m] Smorzamento antiserpeggio sospensione secondaria (x carrello) 4000 [Ns/m] Rigidezza verticale sospensione primaria (x carrello) [N/m] 5.*0 6 Rigidezza laterale sospensione primaria (x carrello) [N/m] 3.84*0 7 Rigidezza longitudinale sospensione primaria (x carrello) [N/m].*0 8 Smorzamento verticale sospensione primaria (x carrello) [Ns/m] 3000 Simulazione con modello multi-body del convoglio yi i+ χ i i i- Analisi parametrica e valutazione delle prestazioni Forza respongente SX [N].5.5 x 0 5 x Definizione prestazioni impianto frenante e caratteristiche convoglio xi % MF 06/06/04 Numero carri CAMAV Slide 3 CAMAV - CArro Merci ferroviario per Alte Velocità

4 Definizione parametri geometrici, elastici, inerziali Simulazioni della dinamica di marcia sul singolo carro variando i parametri di progetto (dimensioni, inerzie, parametri sospensioni) Valutazione delle prestazioni di ogni configurazione esaminata sulla base della UIC 58 Sicurezza di marcia Aggressività sul binario Comfort di marcia Parametro sospensione Valore Rigidezza verticale sospensione secondaria (x carrello) [N/m] 8*0 5 Rigidezza laterale sospensione secondaria (x carrello) [N/m] *0 5 Smorzamento verticale sospensione secondaria (x carrello) [Ns/m] Smorzamento antiserpeggio sospensione secondaria (x carrello) 4000 [Ns/m] Rigidezza verticale sospensione primaria (x carrello) [N/m] 5.*0 6 Rigidezza laterale sospensione primaria (x carrello) [N/m] 3.84*0 7 Rigidezza longitudinale sospensione primaria (x carrello) [N/m].*0 8 Smorzamento verticale sospensione primaria (x carrello) [Ns/m] 3000 Parametro geometrico Interperno carrelli [m] 9.5 Passo sale [m] Valore 06/06/04 CAMAV - CArro Merci ferroviario per Alte Velocità Slide 4

5 Definizione parametri composizione e impianto frenante Simulazioni della dinamica di marcia del convoglio considerando frenate rapide in rettilineo ed in curva Valutazione degli spazi di arresto e delle forze massime scaricate ai respingenti Spazio di arresto [m] Numero carri CAMAV % MF Forza respongente SX [N] x % MF Numero carri CAMAV x Parametro valore Numero massimo di carri 7 Massa rimorchiata complessiva 945 t Lunghezza convoglio 84 m Percentuale di massa frenata singolo carro 50% 60% Forza frenante x carro 67 kn 7 kn Forza frenante x sala 6.75 kn 8.00 kn Spazio di arresto da 00 km/h 400 m 06/06/04 CAMAV - CArro Merci ferroviario per Alte Velocità Slide 5

6 Schema dell attività Prove in galleria del vento su modelli in scala Coefficienti aerodinamici su carri e container 6 Simulazione con modelli multi-body CFy 4 0 Calcolo forze aerodinamiche CWC carro CAMAV, container a tara 350 Modello vento turbolento Calcolo CWC 06/06/04 CAMAV - CArro Merci ferroviario per Alte Velocità Slide 6 Velocità vento [km/h] Angolo di incidenza vento [ ] C C5 C6

7 Prove in galleria del vento: modelli di carro e carico Sono stati impiegati modelli in scala :0 di locomotore, carro e container (da 0 e 40 piedi) Camera di prova 4x4 m, velocità di prova 50 m/s, It<0.% Attraverso bilance dinamometriche sono stati rilevati i coefficienti aerodinamici statici su carri e container per diversi angoli di attacco 06/06/04 CAMAV - CArro Merci ferroviario per Alte Velocità Slide 7

8 Prove in galleria del vento: composizioni considerate Sono stati ricavati i coefficienti aerodinamici su carri e container per diverse composizioni del convoglio Questo ha consentito di mettere in evidenza l effetto di carri vuoti sulle azioni aerodinamiche 06/06/04 CAMAV - CArro Merci ferroviario per Alte Velocità Slide 8

9 Prove in galleria del vento: coefficienti aerodinamici Coeff. forza laterale sul secondo carro CFy C C C3 C4 C5 C6 C7 C Coeff. forza laterale su container 40 ft 06/06/04 CAMAV - CArro Merci ferroviario per Alte Velocità Slide 9

10 Stima curve CWC per carri e container 06/06/04 CAMAV - CArro Merci ferroviario per Alte Velocità Slide 0

11 Industria 05 Bando Mobilità Sostenibile Progetto MS0_0007 SIFEG - Sistema Integrato trasporto merci FErro-Gomma 06/06/04 Slide