[en] Railway traffic generates vibrations that compromise the stability of buildings and the quality of life for nearby residents. Within the range of maximum structural sensitivity, up to 80 Hz, vibrations originate from dynamic forces caused by the roughness at the wheel-rail contact point. This study aims to develop a numerical model using the so-called "blocked forces" to characterize the train as a source of excitation. Firstly, the train is modelled as a multibody system in two dimensions. The model represents lateral half of a single car with 10 degrees of freedom. Secondly, the wheel-rail contact is described using the Hertz model, focusing exclusively on vertical forces. Finally, the track is modelled as an infinite beam supported by an elastic foundation ("Winkler foundation" type). Quasi-static forces and other ancillary effects are disregarded, as they are irrelevant within the frequency range studied. Three study scenarios with harmonic excitation sources were designed: a point force applied to the vehicle, another point force applied to a single wheel, and a third involving simultaneous point forces on all four wheels, the latter simulating the effect of roughness ("pulling roughness"). The validation criteria for the method are twofold: the ability to predict the response at a point distant from the track and whether these forces remain invariant when the receiver is stiffened. In the first two scenarios, the model proves effective; however, in the case of the point force applied to wheel 1, mathematical inaccuracies arise due to the coincidence of the excitation source and the contact point. The results of the third scenario show that blocked forces fail to characterize vibrations at the wheel-rail contact with the chosen model. This is because the interaction between the train and the track alters the vibration source, violating the assumption of emitter-receiver independence.

[es] El tráfico ferroviario genera vibraciones que afectan la estabilidad de los edificios y la calidad de vida de las personas cercanas. En el rango de mayor sensibilidad de los edificios, hasta 80Hz, las vibraciones provienen de las fuerzas dinámicas, originadas por la rugosidad en el contacto rueda-carril. Este estudio pretende diseñar un modelo numérico que utiliza las "blocked forces" para caracterizar el tren como fuente de excitación. En primer lugar, el tren es un sistema multicuerpo en dos dimensiones. El modelo es equivalente a la mitad lateral de un solo coche de 10 grados de libertad. Segundamente, El contacto entre rueda y carril se describe con el modelo de Hertz y centrado únicamente en las fuerzas verticales. Por último, la vía se modela como una viga infinita sobre una base elástica ("Winkler foundation"). Se desestiman las fuerzas cuasiestáticas y otros efectos secundarios, ya que no son relevantes en el rango de frecuencias estudiado. Se diseñaron tres casos de estudio con fuentes de excitación armónicas: una fuerza puntual aplicada al vehículo, una puntual en la rueda y otra puntual en las cuatro ruedas simultáneamente, esta última simulando el efecto de la rugosidad ("pulling roughness"). Los resultados para validar el método son dos: capacidad de predecir la respuesta en un punto alejado de la vía y si estas fuerzas permanecían invariantes al rigidizar el receptor. En los dos primeros casos se observa que el modelo es eficaz; aunque en la fuerza puntual sobre la rueda 1 hay inexactitudes matemáticas fruto de hacer coincidir la fuente de excitación con el punto de contacto. Los resultados del tercer caso muestran que las fuerzas de bloqueo no caracterizan las vibraciones en el contacto rueda-carril con el modelo utilizado. Esto se debe a que la interacción entre el tren y la vía modifica la fuente de vibración, rompiendo el supuesto de independencia emisor-receptor.