Calibrazione di modelli FE per lo studio delle vibrazioni ferroviarie mediante misure sperimentali

A useful tool in the analysis of ground-vibration induced by trains is the use of finite element models (FEM). By the way, these models need particular attentions in their development in order to assure the correct and realistic representation of the structural system, as well as its response to the applied dynamic forces. In particular, to properly develop a FE model, a calibration process is needed, with the aim of setting the most critical parameters. In this paper, the calibration procedure of a FE model is presented, using experimental data obtained by in-situ measurements. The examined model has been developed to evaluate the effects of the railway vibrations. The calibrated model can then be used in the assessment of the mitigation capacity of different screening interventions, that can be realized in the surrounding track areas.

Nello studio dei fenomeni vibratori connessi all’esercizio dei sistemi ferroviari, un utile strumento è rappresentato dai modelli agli elementi finiti (FE). Tuttavia, questi modelli, hanno bisogno di particolari attenzioni per poter garantire la corretta e realistica rappresentazione del sistema strutturale, nonché della sua risposta alle azioni dinamiche applicate. In particolare, per sviluppare correttamente un modello FE, è necessario compiere un processo di calibrazione, con la finalità di impostare correttamente i parametri più sensibili riguardo alla correttezza dei risultati forniti. Nel presente studio, si presenta la procedura di calibrazione di un modello FE, mediante l’utilizzo di alcuni dati sperimentali ottenuti da misurazioni in situ. Il modello esaminato è stato realizzato con la finalità di valutare gli effetti vibratori prodotti dal passaggio dei rotabili su una linea ferroviaria. Il modello, così calibrato, può essere in particolare utilizzato per valutare il contributo fornito, nell’attenuazione delle vibrazioni, da particolari provvedimenti costruttivi o sistemi di protezione dal fenomeno vibratorio, realizzati nelle zone limitrofe al binario.