Orientador: Fausto Rodrigues Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-21T18:17:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 SantosJunior_AutelianoAntunesdos_D.pdf: 9052011 bytes, checksum: 96d29916ec7945efc8fd122dc3c1821e (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo obter um valor para o coeficiente global de transferência de calor adequado para simular o processo do aquecimento de rodas ferroviárias durante a frenagem em rodas de 33 pol (838 mm). Para tanto, construiu-se um dispositivo de ensaios de material de atrito para freios ferroviários e rodas, em escala real, capaz de simular as condições de frenagem mais comuns encontradas na operação ferroviária. Mediram-se as variações de temperatura e potência de frenagem, para diversos ensaios padronizados, que foram comparadas com os resultados obtidos por simulação numérica do processo de frenagem. Definiu-se uma metodologia de obtenção do valor do coeficiente procurado, a qual foi seguida até que os resultados obtidos concordassem com os medidos em margens consideradas adequadas. A obtenção deste valor é de fundamental importância para o cálculo da distribuição das tensões térmicas e para as pesquisas futuras visando a determinação de condições seguras de operação das ferrovias / Abstract: The objective of this work is to determine a value of the overall heat transfer coefficient to be able to simulatethe heating during braking process in 33 inch railroad wheels. To achieve this objective it was necessary to design and construct a full scale railroad brake dynamometer to reproduce the most commom braking conditions found in railroad operation. The variations in brake power and temperature were measured during standardized tests and were compared to the results obteined ftom a finite element numerical simulation. Many trial simulations were realized in order to achieve better agreement between the numerical predictions and the experimental results. The results of this work are important to determine the thermal stress distribution in railroad wheels during braking and this represents the major aim of works developed in the Railroad Laboratory of the State University of Campinas / Doutorado / Mecanica dos Solidos / Doutor em Engenharia Mecânica

Orientador: Auteliano Antunes dos Santos Junior / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Mecanica / Made available in DSpace on 2018-07-26T00:51:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Santos_FranciscodeCarvalho_M.pdf: 10731509 bytes, checksum: d560193e393ea898a3d702799a80af17 (MD5) Previous issue date: 2000 / Resumo: Este trabalho tem como objetivo analisar as tensões no contato roda-trilho e compará-las com a resistência estimada dos materiais em contato, visando conhecer a vida em serviço de rodas ferroviárias. Essas tensões são fundamentais para o estudo da escamação superficial em rodas que suportam elevada carga. Foram calculadas as tensões utilizando a teoria de Hertz e o Método dos Elementos finitos, para o caso estático ou de rolamento puro, e as forças tangenciais no contato utilizando a metodologia de Kalker, considerando os movimentos longitudinal e lateral. Esses métodos utilizam abordagem elástica. A vida para cem milhões de ciclos foi estimada com base nos estudos de Buckingham e obtida a partir da dureza superficial da roda. O número de ciclos até a falha para um determinado valor de tensão foi estimado a partir do comportamento normal dos aços de aplicação similar. Para os cálculos foram adotados movimento em tangente, rodas classe C de 965 mm (38 pol.) e trilho padrão TR-57. O trabalho apresenta os resultados, discute as diferenças e influências encontradas e propõe os tópicos para continuidade dos estudos, baseado nos resultados obtidos / Abstract: The objective of this work is to analyze the stresses in the wheel-rail contact and to compare them with the contact strength for wheel and rail steels, aiming to estimate the service life for wheels. Those stresses are fundamental to study the shelling in wheels of high load freight railroad cars. The stresses were calculated using Hertz's theory and the Finite Element Method, for static or pure rolling condition. The shear forces caused by longitudinal and lateral movement were found using Kalker's theory. All these methods use elastic models. The life for one hundred millions of cycles was determined using the Buckingham studies and the value was calculated using the wheel surface hardness. The number of cycles until failure for a specific stress value was estimated based on the behavior of steels for similar applications. It was supposed tangent movement, 38 in. class C wheel and standard rail TR-57. The work shows the results and discusses the differences between methods. The factors of influence in each method are pointed out. The work also proposes topics for future researches / Mestrado / Mecanica dos Sólidos e Projeto Mecanico / Mestre em Engenharia Mecânica