POLIITECNICO DI MILANO

P

OL

IIT

EC

NIC

O D

I M

ILA

NO

GRUPPO DI MECCANICA APPLICATA

18-19 giugno 2004

Stato della Ricerca

La ricerca nelDipartimento di Meccanica

del Politecnico di MilanoPROGETTI EUROPEI

ROLLING: An integrated system to detect loads and solicitations of tracks during train transit (concluso)

WIRE: Measuring device for assessing the geometry of the catenary (concluso)

TROWS: Tyre and Road Wear and Slip assessment (concluso)

HYPERWHEEL: High Performance Railway Wheelset; development of an innovative, silent, wheelset for high speed

HIPERTRACK: Design of an innovative track system with reduced vibro-acoustic impact

CORRUGATION: Study of mechanisms and remedies for rail head corrugation

Contratti Europei V Programma Quadro

La ricerca nel Dipartimento di Meccanica del Politecnico di Milano

EURNEX: European Rail Research Network of Excellence

InMAR: Use of intelligent (smart) materials for active noise reduction in vehicles

MODTRAIN: Innovative modular vehicle concepts for an integrated european railway system

SPURT: Seamless Public Urban Rail Transport

TURNOUTS: "New concepts for turnouts in urban rail transit infrastructure" MODTRAIN:

WEATHER: Wind Early Alarm System for terrestrial Transportation Handling Evaluation

…….

Contratti Europei VI Programma Quadro


Progetto WIRE (FP5)Progetto WIRE (FP5)

Scopo: Sviluppo di un dispositivo per la misura in linea del livello di consumo della linea aerea di alimentazione dei veicoli ferroviari

Tipo: GROWTHDurata: 1/04/2000-31/03/2003Finanziamento: Eu. 130.000,00

(Eu. 1.170·000,00)

Responsabile operativo U.R. Milano: F. Resta


Progetto WIRE - PartnershipProgetto WIRE - Partnership

SmeTecnoGamma (I)Jenaer Messtechnik (D)Elettroimpianti Montagner (I)

RDTPolitecnico di Milano (I)Cybernetix (FR)Conserzio Padova Ricerche (I)

End UserRFI (I)RATP (FR)EuroTunnel


Progetto WIRE - RisultatiProgetto WIRE - RisultatiSviluppo di un sensore per la misura in linea del consumo del filo di contatto


Contact wire

Digital Camera

Laser Beam

25 cm Contact wire profile

Progetto ROLLING (FP5)Progetto ROLLING (FP5)

Scopo: Messa a punto di un sistema diagnostico per la rilevazione dei carichi per asse e delle sollecitazioni dinamiche dovute all’interazione tra ruota e binario, mediante un sensore di spostamento interferometrico.

Tipo: CRAFTDurata: 1/03/2001- 1/03/2003Finanziamento: Eu. 200.000,00

(Eu. 1.300.000,00)

Responsabile operativo U.R. Milano: F. Resta


Progetto ROLLING - PartnershipProgetto ROLLING - Partnership

SmeTecnoGamma (I)Jenaer Messtechnik (D)Raind (I)Nelrow (F)

RDTPolitecnico di Milano (I)The Ecole des Mines et de Nantes (F)Università degli Studi di Padova (I)

End UserRFI (I)Ferrocarril Metropolitana di Barcellona (E)EuroTunnel (F)


Progetto ROLLING - RisultatiProgetto ROLLING - RisultatiCampagna di misura metropolitana milanese:

confronto tra trasduttori tradizionali e sensore interferometrico


4 4.5 5 5.5 6-0.2

-0.1

0

0.1

0.2

MODELLO MATEMATICO

-Carico per asse [N]-Livello di vibrazione [m/s2]

Progetto TROWS (FP5)Progetto TROWS (FP5)

Scopo: Studio dell’usura dei pneumatici vettura e gigante e del manto stradale

Tipo: GROWTHDurata: 1/04/2000-31/03/2003Finanziamento: Eu. 395.000

(Eu. 2.250·000,00)

Responsabile operativo U.R. Milano: F. Cheli


Progetto TROWS - PartnershipProgetto TROWS - Partnership

Politecnico di Milano (I)PIRELLI Pneumatici (I)Università di Firenze (I)TNO (NL)Delft University of Technology (NL)CETE (F)LCPC (F)PSA Peugeot Citroen (F)Helsinki University of Technology (FI)Nokian Tyres (FI)VIAGROUP (CH)


Progetto TROWS - RisultatiProgetto TROWS - Risultati•Modello 3D del pneumatico per la predizione degli slittamenti all’interfaccia pneumatico-strada

•Determinazione di una legge sperimentale d’usura per associare la potenza dissipata per strisciamento per unità di area, al consumo della mescola


Ring

Disc

Plate

y = 0,0002x1,5808

R2 = 0,9894

0,0E+00

2,0E-06

4,0E-06

6,0E-06

8,0E-06

1,0E-05

1,2E-05

1,4E-05

1,6E-05

1,8E-05

0,0E+00 5,0E-02 1,0E-01 1,5E-01 2,0E-01 2,5E-01

Frictional Power per Unit Area [W/mm2]

Mas

s Lo

ss p

er U

nit A

rea

[mg/

mm

2]

NOKIAN FrontCorundum24 Old

NOKIAN FrontCorundum24New

PIRELLI FrontSWP Old

PIRELLI FrontSWP New

Potenza(NOKIAN FrontCorundum24New)

Normalised Wear Depth Rate

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1

Experimental Numerical

LF

RF

LR

RR

Progetto HIPERWHEEL (FP5)Progetto HIPERWHEEL (FP5)

Scopo: forze di contatto ruota rotaia.

Tipo: RTD

Durata: 1/4/2000-31/9/2004

Finanziamento a POLIMI: Eu. 140·000,00

Responsabile operativo U.R. Milano: S. Bruni, F. Braghin


Progetto HIPERWHEEL - PartnershipProgetto HIPERWHEEL - Partnership

Centro Ricerche FIAT (I, COORD.)Politecnico di Milano (I)Chalmers University of Technology (S)The University of Sheffield (UK)Fraunhofer Institut LBF (D)Societé Nationale des Chemins de Fer SNCF (F)Ferrovie dello Stato / Trenitalia (I) Lucchini Sidermeccanica (I)Valdunes (F)Otto Fuchs Metallwerke (D)Mechanical Dynamics Italy (I)


Progetto HIPERWHEEL - RisultatiProgetto HIPERWHEEL - Risultati• Modello matematico di interazione treno/armamento per la previsione degli spettri di carico e delle sollecitazioni al contatto ruota-rotaia in funzione delle condizioni di sevizio della sala


a) Forze verticali b) forze lateraliConfronto numerico-sperimentale tra gli spettri di carico simulati e misurati

Progetto CORRUGATION (FP5)Progetto CORRUGATION (FP5)

Scopo:Studio del fenomeno della “marezzatura” nei trasporti urbaniTipo: GROWTHDurata: 1/04/2000-31/03/2003Finanziamento: Eu. 395.000

(Eu. 2.250·000,00)

Responsabile operativo U.R. Milano: A. Collina, P. Belforte


Progetto CORRUGATION - PartnershipProgetto CORRUGATION - PartnershipPolitecnico di Milano (I)Dynamics, Structures & System International (B)Acoustic Control (S)Frateur de Pourcq (B)Institut National des Sciences Appliquées (F)Centre National de la Recherche Scientifique (F)Lucchini Sidermeccanica (I)Railtech International (F)Régie Autonome des Transports Parisiens (F)SL Infrateknik (S)SPIE Drouard (F)Société del Transports Intercommunaux de Bruxelles (B)Tecnogamma (I)Université Catholique de Louvain (B)Université Libre de Bruxelles (B)


Progetto CORRUGATION - RisultatiProgetto CORRUGATION - Risultati• Analisi parametriche per la valutazione della nascita e dello sviluppo della marezzatura.


Armamento con attacco diretto

Armamento ballast

Progetto HIPERTRACK (FP5)Progetto HIPERTRACK (FP5)

Scopo: Progetto di un armamento ferroviario innovativo per la riduzione dell’impatto vibroacustico e la riduzione dei costi di manutenzione

Tipo: RTDDurata: 1/1/2001-30/6/2004Finanziamento a POLIMI: Eu. 252·000,00

Responsabile operativo U.R. Milano: S. Bruni, D. Rocchi


Progetto HIPERTRACK - PartnershipProgetto HIPERTRACK - Partnership

Fraunhofer Institut LBF (D, COORD.)

Politecnico di Milano (I)

University of Lubljiana (SLO)

Krupp Gleistechnick

Rete Ferroviaria Italiana RFI (I)

Lucchini Sidermeccanica (I)

Max Bögl GmbH (D)

Swietelsky Bauges. m.bH (D)


Progetto HIPERTRACK - RisultatiProgetto HIPERTRACK - Risultati• Un dimostratore del nuovo armamento è attualmente installato sulla linea Adriatica ed è stato provato a velocità fino a 220 km/h.


L’armamento innovativo installato in linea e un dettaglio della campagna di caratterizzazione vibro-acustica

Progetto TURNOUTS (FP6)Progetto TURNOUTS (FP6)

Scopo: Progetto di soluzioni innovative per ridurre gli effetti delle forze di impatto negli scambi ferroviari per linee urbane.

Tipo: STREP

Durata: 1/11/2003-31/10/2006

Finanziamento: Eu. 258·000,00

Responsabile operativo U.R. Milano: S. Bruni


Progetto TURNOUTS - PartnershipProgetto TURNOUTS - Partnership

Politecnico di Milano (I)Bari Fonderie Meridionali (I)Université Catholique de Louvain (B)National Technical University of Athens (GR)COGIFER (F)JEZ Sistemas Ferroviarios (E)D2S (B)RATP xx specificare xx – Paris (F)STIB- Bruxelles (B)Frateur de Pourq (B)


Progetto TURNOUTS - RisultatiProgetto TURNOUTS - Risultati

Modello matematico di interazione treno/armamento in presenza di profilo di rotaia variabile lungo la linea


Progetto InMAR (FP6)Progetto InMAR (FP6)

Scopo: Controllo attivo di vibrazioni e rumore grazie all’utilizzo di “smart materials”.

Tipo: IP

Durata: 15/1/2004-15/1/2008


Responsabile operativo U.R. Milano: A.Cigada


Progetto InMAR - PartnershipProgetto InMAR - Partnership

Politecnico di Milano (I) ISVR University of Southampton (I) LMS International (B) IMMG S.A. Institute of Mechanics and of Materials (GR) Ford-Werke AG (D) Fraunhofer Institut - LBF Betriebsfestigkeit … (D) DLR (D) Budapest University Bombardier Transportation (S) Technische Universität Darmstadt (D) Volkswagen AG (D) ……………..


Progetto InMAR - RisultatiProgetto InMAR - Risultati

Progetto appena avviato …


Progetto SPURT (FP6)Progetto SPURT (FP6)

Scopo: Definizione delle basi tecniche necessarie per la messa a punto di una nuova normativa Europea per il trasporto urbano su rotaia .

Tipo: STREP

Durata: 1/12/2003-1/12/2006




Progetto SPURT - PartnershipProgetto SPURT - Partnership

Politecnico di Milano (I)LBF (Franhofer Institut fur Betriebsfestigkeit) (D)TU Darmstadt (D)Lucchini Sidermeccanica (I)D2S International (B)Ansaldo Breda (I)AMEC SPIE RAIL (F)STIB (Societè des Transports Intercommunaux de

Bruxelles) (B)Politecnika Slaska (P)


Progetto SPURT - RisultatiProgetto SPURT - RisultatiModellazione numerica del comportamento dinamico di veicoli tranviari finalizzata all’analisi delle problematiche di comfort, sicurezza di marcia e aggressività del rotabile nei confronti dell’armamento per la messa a punto di una normativa europea.


Fl as = 1000 N Fl ad = 1000 N

Fl pd = 9800 N Fl ps = 9800 N

y

x

Ft as = 1500 N

Ft ps = 10500 N

Ft pd =1000 N

Ft ad = 24000 N

Fin

Progetto EURNEX (FP6)Progetto EURNEX (FP6)

Scopo: Rete di eccellenza per la ricerca nell’Ingegneria Ferroviaria

Tipo: NoE

Durata: 1/1/2004-31/12/2006

Finanziamento a POLIMI : trascurabile

Responsabile operativo U.R. Milano: S. Bruni


Progetto EURNEX - PartnershipProgetto EURNEX - Partnership

56 partecipanti, tra cui:FAV (D, coord.)University of Birmingham (UK)INRETS (F)IST Lisboa (P)DLR (D)Imperial College (UK)Universitat Politecnica de Catalunya (E)Politecnico di Milano (I)Chalmers University of Technology (S) Royal Institute of Technology, Stockholm, (S)…


Progetto EURNEXProgetto EURNEX


Nella fase iniziale delle sue attività, la rete di eccellenza si sta occupando di:

elaborare un data base delle competenze elaborare una lista dei corsi di istruzione in campo ferroviario

(laurea, PhD, corsi brevi) sviluppare la possibilità di scambi di ricercatori attraverso

l’Europa

Progetto WEATHER (FP6)Progetto WEATHER (FP6)

Scopo: Sviluppo di un sistema di allarme innovativo per la protezione dei veicoli stradali e ferroviari al vento trasversale, mediante la valutazione del rischio.

Tipo: CRAFT

Durata: 1/9/2004-1/9/2006




Progetto WEATHER - PartnershipProgetto WEATHER - Partnership

RDT Politecnico di Milano (I)Università di Birmingham (UK)Università di Nottingham (UK)

Sme Meteodyn (F)Atmos (F)EMI (F)NUBILA (I)Geonica (E)Campbell (UK)Alstom (F)Lecinena (E)


Progetto WEATHER - RisultatiProgetto WEATHER - RisultatiProve in galleria del vento su autoarticolati

Modelli di simulazione per il calcolo delle CWC.


50 100 150 2000

50

100

150

Cant deficiency [mm]

U [

km/h

]

100 km/h200 km/h300 km/h

50 100 150 2000

50

100

150

Cant deficiency [mm]

U [

km/h

]

100 km/h200 km/h300 km/h

Progetto MODTRAIN (FP6)Progetto MODTRAIN (FP6)

Scopo: Soluzioni standardizzate e modularizzate per veicoli ferroviari.

Tipo: IP

Durata: 1/3/2004-28/2/2007

Finanziamento: Eu. 342000,00

Responsabile operativo U.R. Milano: S.Bruni, P.Belforte



Progetto MODTRAIN - PartnershipProgetto MODTRAIN - Partnership

Circa 40 partecipanti, tra cui:UNIFE (B, coord)SNCF, DB, Trenitalia (F, D, I)Alstom Transport (F)Bombardier Transport (D)Ansaldo Breda (I)Siemens (D)Politecnico d Milano (I)TU Berlin (D)IST Lisboa (P)

Progetto MODTRAIN - strutturaProgetto MODTRAIN - struttura

Il progetto integrato si compone di 5 sottoprogetti:

MODBOGIE carrello modulare

MODPOWER standardizzazione del sistema di alientazione della trazione

MODCONTROL standardizzazione del sistema di controllo e diagnostica veicolo

MODLINK standardizzazione delle interfacce veicolo/veicolo e uomo/veicolo

MODUSER feedback sui risultati del progetto da parte degli operatori ferroviari


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