Publication
Thermal stability of curved superelevated railways
| datacite.subject.fos | Engenharia e Tecnologia | |
| datacite.subject.sdg | 11:Cidades e Comunidades Sustentáveis | |
| dc.contributor.advisor | Piloto, P.G.A. | |
| dc.contributor.advisor | Minhoto, Manuel | |
| dc.contributor.advisor | Silveira, Raphael | |
| dc.contributor.author | Santos, Vítor Wanderson da Silva | |
| dc.date.accessioned | 2025-11-12T15:00:07Z | |
| dc.date.available | 2025-11-12T15:00:07Z | |
| dc.date.issued | 2025 | |
| dc.date.submitted | 2025 | |
| dc.description | Mestrado de dupla diplomação com o Centro Federal de Educação Tecnológica de Minas Gerais – CEFET-MG | |
| dc.description.abstract | Railways are a fundamental infrastructure transportation system for the efficient movement of people and goods, especially over long distances. However, these structures are exposed to increasingly extreme environmental conditions, driven by global climate change. Significant temperature variations throughout the day and across climatic seasons generate thermal stresses on the rails, which can cause structural failures such as thermal buckling, especially in sections with greater geometric complexity. This study aims to analyze the thermal instability of continuously welded rails (CWR) on curves with superelevation, considering the structural interactions involved. Modeling was performed using the finite element method in ANSYS, based on railway profiles. The effects of curvature, cant, lateral and longitudinal ballast resistance, fastener stiffness, and initial rail imperfections were evaluated. The results demonstrate that the loss of ballast resistance and the presence of geometric imperfections significantly reduce the critical buckling temperature. In addition, it was observed that curved geometry with superelevation directly influences the track’s sensitivity to temperature increases. The research contributes to the understanding of thermal instability mechanisms in modern railways and reinforces the importance of preventive maintenance, especially in curved alignments, to ensure operational safety in the face of increasing climate variations. | por |
| dc.description.abstract | A ferrovia é sistema de infraestrutura de transporte fundamental para o deslocamento eficiente de pessoas e mercadorias, especialmente em longas distâncias. No entanto, essas estruturas estão expostas a condições ambientais cada vez mais extremas, impulsionadas pelas mudanças climáticas globais. Variações significativas de temperatura ao longo do dia e das estações climáticas do ano geram tensões térmicas nos trilhos, podendo provocar falhas estruturais como a flambagem térmica, principalmente em trechos com maior complexidade geométrica. Este trabalho tem como objetivo analisar a instabilidade térmica de trilhos soldados continuamente (CWR) em curvas com superelevação, considerando as interações estruturais envolvidas. A modelação foi realizada utilizando o método dos elementos finitos no ANSYS, com base em perfis ferroviários. Foram avaliados os efeitos da curvatura, da superelevação, da resistência lateral e longitudinal do lastro, da rigidez dos fixadores e das imperfeições iniciais dos trilhos. Os resultados demonstram que a perda de resistência do lastro e a presença de imperfeições geométricas reduzem significativamente a temperatura crítica de flambagem. Além disso, observou-se que a geometria em curva com superelevação influencia diretamente a sensibilidade da via ao aumento de temperatura. A pesquisa contribui para a compreensão dos mecanismos de instabilidade térmica em ferrovias modernas e reforça a importância da manutenção preventiva, sobretudo em zonas curvas, para garantir a segurança operacional frente às crescentes variações climáticas. | por |
| dc.identifier.tid | 204048192 | |
| dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/10198/35052 | |
| dc.language.iso | eng | |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/ | |
| dc.subject | Railways | |
| dc.subject | Thermal buckling | |
| dc.subject | Superelevation | |
| dc.subject | Finite element analysis | |
| dc.subject | Stability analysis | |
| dc.subject | Continuously welded rails | |
| dc.title | Thermal stability of curved superelevated railways | |
| dc.type | master thesis | |
| dspace.entity.type | Publication | |
| thesis.degree.name | Dissertação de mestrado em Engenharia Mecânica |