{"id":108356,"date":"2011-11-05T00:00:00","date_gmt":"2011-11-05T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/sin-categoria\/estudio-del-comportamiento-frente-a-fuego-humos-y-esfuerzos-mecanicos-de-materiales-compuestos-de-matriz-organica-para-aplicaciones-ferroviarias-de-altas-prestaciones\/"},"modified":"2011-11-05T00:00:00","modified_gmt":"2011-11-05T00:00:00","slug":"estudio-del-comportamiento-frente-a-fuego-humos-y-esfuerzos-mecanicos-de-materiales-compuestos-de-matriz-organica-para-aplicaciones-ferroviarias-de-altas-prestaciones","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.deberes.net\/tesis\/zaragoza\/estudio-del-comportamiento-frente-a-fuego-humos-y-esfuerzos-mecanicos-de-materiales-compuestos-de-matriz-organica-para-aplicaciones-ferroviarias-de-altas-prestaciones\/","title":{"rendered":"Estudio del comportamiento frente a fuego, humos y esfuerzos mecanicos de materiales compuestos de matriz organica para aplicaciones ferroviarias de altas prestaciones"},"content":{"rendered":"

Tesis doctoral de Juan Antonio Marquez Picon <\/strong><\/h2>\n

La constante evoluci\u00f3n y mejora de los veh\u00edculos ferroviarios, ha dado paso a la introducci\u00f3n de los materiales compuestos dentro de este sector, para poder conseguirlo. Los condicionantes cada vez mayores que se est\u00e1n exigiendo a este modo de transporte, hacen que este tipo de soluciones sirvan para la adaptaci\u00f3n del mismo de una forma muy eficaz. el paso de los materiales met\u00e1licos tradicionales a los materiales compuestos, ha sido necesario para cumplir con unos requerimientos, cada vez mas exigentes: coches mas seguros, con mayores capacidades de transporte, de menores pesos, con poco consumo energ\u00e9tico, de mayor confort, mas vers\u00e1tiles y con mejores procesos de fabricaci\u00f3n, con mayor resistencia frente a fuego, con menor nivel de ruido, con mejor est\u00e9tica, etc. As\u00ed los materiales compuestos son una de las mejores opciones para lograrlo, ya que al ser un material configurado a medida, puede adaptarse a las exigencias requeridas, en funci\u00f3n de los distintos condicionantes. aparecen un sin fin de oportunidades que pueden dar un gran giro a la industria ferroviaria, en t\u00e9rminos de veh\u00edculos m\u00e1s seguros, menos pesados, altamente resistentes, medioambientalmente fiables y con t\u00e9cnicas de producci\u00f3n altamente industrializadas, y con muy pocos costes energ\u00e9ticos. los materiales compuestos se han ido introduciendo en el mundo ferroviario poco a poco. Inicialmente se han utilizado para la construcci\u00f3n de interiorismos, pasando a formar parte de componentes de mayor envergadura e importancia, como particiones, pupitres de conducci\u00f3n, aseos modulares, etc. De una forma paulatina, se est\u00e1n utilizando para la fabricaci\u00f3n de componentes de mayor entidad y compromiso, como son bogies, coches completos, etc. Estos \u00faltimos avances se est\u00e1n introduciendo, en gran medida, en el mundo ferroviario de la alta velocidad y en los tranv\u00edas. este documento pretende desarrollar un demostrador, de un elemento de un coche ferroviario de metro de Madrid, en concreto de una puerta de un coche tipo 8000, con un compromiso estructural muy elevado, y que est\u00e1 funcionando en la actualidad correctamente. Se analiza el comportamiento de los materiales compuestos a largo plazo, y se indica la monitorizaci\u00f3n de los mismos para justificar su uso en el campo de los ferrocarriles. las aportaciones m\u00e1s importantes de este trabajo est\u00e1n encaminadas a indicar cuales son los requerimientos, en base a normativas y especificaciones existentes, se deben de exigir a los materiales compuestos, desde el punto de vista de resistencia frente a fuego, humos y emisi\u00f3n de gases t\u00f3xicos, consiguiendo un ahorro en peso significativo y conservando la estructuralidad; establecer un plan de ensayos para conseguirlo; y aplicarlo sobre una puerta exterior de pasajeros del coche ferroviario. As\u00ed mismo, se introduce el desarrollo hacia la fabricaci\u00f3n de un veh\u00edculo construido \u00edntegramente en materiales compuestos, de forma compacta, aplicando parcialmente el plan. se han estudiado los laminados, sobre todo en cuanto a la resina se refiere, para cumplir los requerimientos frente ha fuego. Se han construido subestructuras de mayor envergadura (s\u00e1ndwiches), teniendo especial cuidado con las espumas utilizadas en la fabricaci\u00f3n de las mismas para alcanzar dichos requerimientos. De estas subestructuras, se han analizado dos configuraciones de material diferentes: una con alta resistencia frente a fuego (resina fen\u00f3lica en pieles y vigas de refuerzo, y espuma pir en n\u00facleos) y otra con alta estructuralidad (resina fen\u00f3lica en pieles, y resina epoxi en vigas de refuerzo, y espuma pvc en n\u00facleos). Al analizar las dos configuraciones de subestructuras, se ha corroborado que la configuraci\u00f3n que tiene mayor resistencia frente a fuego, tiene menor resistencia estructural, aunque cuando existen vigas de refuerzo interiores no existe una predominancia de las propiedades mec\u00e1nicas de una sobre otra. As\u00ed mismo, el porcentaje de resistencia mec\u00e1nica residual obtenido en ambas configuraciones, es mayor en las subestructuras con mayor resistencia frente a fuego, l\u00f3gicamente. Ambas configuraciones han alcanzado el nivel m1-f1 exigido. se ha conseguido, con la configuraci\u00f3n de mayor resistencia frente a fuego y humos, que la estructura conserve su estabilidad durante al menos, 60 minutos (e60) y su aislamiento t\u00e9rmico durante al menos, 20 minutos (i20). Durante la hora que dur\u00f3 el ensayo, se alcanz\u00f3 dentro del horno, una temperatura de 950\u00c2\u00bac, manteni\u00e9ndose la cara exterior de la puerta pr\u00e1cticamente intacta. Una puerta de aluminio sometida al mismo tipo de ensayo alcanzar\u00eda r\u00e1pidamente 140\u00c2\u00bac en la cara exterior, dejando de ser estanca a las llamas a los 15 minutos, ya que se habr\u00eda alcanzado el punto de fusi\u00f3n de este material a los 10 minutos del ensayo. en la puerta prototipo se ha reducido el peso en 6 kg, existiendo una diferencia entre la de materiales compuestos y la de aluminio de un 25%. Una vez instalada, se han realizado ensayos de medici\u00f3n e inspecci\u00f3n visual cumpliendo con las tolerancias dimensionales fijadas. Tras cinco a\u00f1os de puesta en servicio, y una vez realizada una medici\u00f3n de control num\u00e9rico sobre la puerta, se han podido comprobar, comparando las mediciones obtenidas con el cad inicial, las deformaciones sufridas por la puerta, estando dentro de valores admisibles. Transcurridos cinco a\u00f1os mas, podr\u00e1n compararse los valores obtenidos entre la medici\u00f3n actual y la futura. finalmente, se han dado los primeros pasos para aplicar los materiales compuestos a la estructura resistente de un veh\u00edculo ferroviario completo, realizando un modelo de elementos finitos del mismo, y analizando las distintas subestructuras de forma similar al modelo de la puerta realizado. Al suelo de la estructura de la caja del coche, se la ha sometido a ensayos espec\u00edficos de foco de calor bajo bastidor, debido al alto grado de compromiso que tiene esta parte, al estar compartimentando el habit\u00e1culo de pasajeros, respecto de los equipos susceptibles de provocar un fuego. Los paneles de la estructura del veh\u00edculo han alcanzado, tambi\u00e9n, el requerimiento de m1-f1, y han alcanzado una estabilidad estructural durante al menos, 60 minutos (e60), y un aislamiento t\u00e9rmico durante al menos, 45 minutos (i45).<\/p>\n

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Datos acad\u00e9micos de la tesis doctoral \u00abEstudio del comportamiento frente a fuego, humos y esfuerzos mecanicos de materiales compuestos de matriz organica para aplicaciones ferroviarias de altas prestaciones<\/strong>\u00ab<\/h3>\n
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  • T\u00edtulo de la tesis:<\/strong>\u00a0 Estudio del comportamiento frente a fuego, humos y esfuerzos mecanicos de materiales compuestos de matriz organica para aplicaciones ferroviarias de altas prestaciones <\/li>\n
  • Autor:<\/strong>\u00a0 Juan Antonio Marquez Picon <\/li>\n
  • Universidad:<\/strong>\u00a0 Zaragoza<\/li>\n
  • Fecha de lectura de la tesis:<\/strong>\u00a0 11\/05\/2011<\/li>\n<\/ul>\n

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    Direcci\u00f3n y tribunal<\/h3>\n
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    • Director de la tesis<\/strong>\n
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      • Manuel Melis Maynar<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n
      • Tribunal<\/strong>\n
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        • Presidente del tribunal: alejandro Ure\u00f1a fernandez <\/li>\n
        • pedro Miguel Bravo diez (vocal)<\/li>\n
        • enrique Barbero pozuelo (vocal)<\/li>\n
        • Luis Castejon herrer (vocal)<\/li>\n<\/ul>\n<\/li>\n<\/ul>\n

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