[en] ABSTRACT: Elastomeric materials have been traditionally employed in the manufacturing of rail pads intended for high-speed lines. The behaviour of the currently marketed pads based on these materials is seriously affected by both the railway environment and mechanical requirements, such as mechanical fatigue, thermal variations, UV rays, extreme rising of temperature, humidity and salinity, among others. This Thesis work deeply analyses the feasibility of developing an anti-vibration metallic cushion as an alternative to traditional rail pad materials. To this end, the design of a pad based on a stainless steel wired mesh cushion is proposed as a starting point for the future manufacturing of elastic metal cushion rail pads, whose mechanical performance is not only comparable to those made with elastomers, but also significantly prolonged in regards of the current working life standard of existing commercial products. The experimental result analysis concludes that the developed metal cushion material displays an excellent behaviour against mechanical and environmental aging processes with respect to elastomeric materials, being able to reach a stiffness in commercial ranges of current rail pads. Foremost manufacturing parameters of metal cushion pads are identified under a material design criterion which takes into account their influence over mechanical performance. Finally, the new material is characterized through a mathematical referenced model, with the aim of carrying out an analysis within the dynamic range in terms of stiffness and damping.

[es] RESUMEN: Tradicionalmente, para la fabricación de placas de asiento enfocadas a las líneas de alta velocidad, se han empleado materiales elastoméricos. El comportamiento de los pads actualmente comercializados en base a estos materiales, se ve seriamente afectado por las exigencias de trabajo de la vía, junto con los condicionantes ambientales que rodean a la misma: fatiga mecánica, fatiga térmica, rayos UV, temperaturas extremas, humedad y salinidad. En esta Tesis, se analiza la viabilidad de confeccionar un cojín metálico antivibratorio como alternativa a las placas de asiento estandarizadas. Para ello, se plantea el diseño de un pad basado en una malla de filamento de acero inoxidable, que sirva como punto de partida para el futuro desarrollo de placas metálicas de asiento elásticas que presenten unas prestaciones mecánicas comparables a las de las fabricadas con los materiales tradicionales, a la vez que incrementen, notablemente, el ciclo de vida manejado en la actualidad con los productos comerciales existentes. El resultado concluye que el cojín metálico manifiesta un excelente comportamiento frente a procesos de envejecimiento mecánico y ambiental respecto de los materiales elastoméricos, pudiendo alcanzar una rigidez en rangos comerciales para la fabricación de rail pads. Se identifican los principales parámetros de fabricación del cojín metálico dentro de un criterio de diseño del material y la influencia de estos en sus prestaciones mecánicas. Finalmente, el material es caracterizado mediante un modelo matemático de referencia y analizado dentro del rango dinámico en cuanto a rigidez y amortiguamiento.