Mesure d’efforts bloqués et de bruit solidien

Contexte et problématique

L’objectif de ces mesures est d’estimer les efforts bloqués des composants/sous-ensembles fixés sur les caisses des véhicules.

Ces efforts « transmis » induisent des vibrations sur la caisse qui vont faire rayonner les panneaux et générer du bruit solidien à l’intérieur des véhicules

Ces contributions sonores sont prises en compte par les fabricants de matériel roulant pour estimer les niveaux de bruit globaux dans la caisse (en plus des contributions de bruit aérien provenant de l’extérieur).

Il est donc essentiel de caractériser les efforts bloqués dans le cadre de nouveaux projets.

Bénéfices client

01

Adaptabilité des méthodes de mesures

Les méthodes d’estimation des efforts bloquées peuvent être mises en œuvre in situ (composant fixé directement sur le train) ou bien sur un banc d’essai chez le fournisseur en fonction de l’exigence et de l’avancée du projet

02

Agilité de la gestion des données

Les données peuvent être stockées dans une base de données qui pourra être utilisée par l’équipementier ou le fabricant de matériel roulant dans le cadre de nouveaux projets.

03

Aide à la décision de préconisations ou de spécifications

Les données utilisées pour estimer le bruit solidien permettront aux constructeurs de matériel roulant de classer les contributions des différentes sources et de faire si nécessaire des préconisations d’amélioration sur certains composants (ou bien de rédiger des spécifications)

Merci pour leur confiance

Enjeux pour Vibratec

01

Innovation et adaptation aux normes évolutives

Vibratec doit constamment innover pour aligner ses méthodes de mesure sur les nouvelles normes de sécurité et de performance, garantissant ainsi des services conformes aux exigences de ses clients.

02

Maîtrise des conditions opérationnelles complexes

La capacité de Vibratec à reproduire des conditions de fonctionnement extrêmes dans ses bancs d’essai est cruciale pour fournir des mesures fiables et adaptées aux environnements difficiles.

03

Accompagnement personnalisé et transfert de compétences

Proposer des services de formation et d’accompagnement permet à Vibratec de renforcer sa relation client en leur offrant l’autonomie nécessaire pour mieux utiliser et comprendre les méthodes de mesure d’efforts bloqués.

Points clés de développement

1. Identification des efforts bloqués dans le contexte ferroviaire

Dans l’industrie ferroviaire, les efforts bloqués, c’est-à-dire les forces résiduelles qui se produisent aux interfaces de contact entre les composants mécaniques (comme les interfaces bogie, composants et éléments de suspension), jouent un rôle crucial dans qualité acoustique intérieure. Ces efforts peuvent être identifiés grâce à des méthodes de mesure spécifiques.

La méthode indirecte, normée par l’ISO 20270:2019, s’appuie sur des mesures de fonctions de transfert avec un marteau de choc et des accélérations pour les différents phases de fonctionnement. Elle est particulièrement utile lorsque les capteurs de force ne peuvent pas être mis en oeuvre directement. Par ailleurs, la méthode directe, lorsque réalisable, mesure les efforts par des capteurs installés aux points de contact, assurant une plus grande précision (sous certaines conditions de rigidité de la structure d’accueil).

2. Méthodes de mesure basées sur des process spécifiques pour le ferroviaire

Les mesures de ces efforts nécessitent l’acquisition de paramètres précis, comme les fonctions de réponse en fréquence (installation à l’arret avec une sollicitation au marteau de choc) et les spectres d’accélération pour les différents régimes de fonctionnement pour la méthode indirecte, et les forces mesurées directement avec les capteurs d’effort pour la méthode directe. En raison des différents points d’entrée et sollicitations sur les caisses des trains, ces mesures sont critiques pour analyser l’influence des efforts bloqués sur la qualité acoustique et certification. Cela permet aussi aux fabricant de matériel roulant de prévoir des spécifications sur les efforts bloqués des différents composants (HVAC, matériel électrique, . …)

3. Prise en compte des configurations de fonctionnement des équipements ferroviaires

Dans le secteur ferroviaire, les configurations de fonctionnement peuvent varier considérablement en fonction des conditions d’exploitation. Cela inclut des vitesses de rotation différentes sur des pièces de composants (ventilateur, compresseur). Les essais de mesure doivent donc prendre en compte ces différents conditions pour garantir que les efforts mesurés sont bien représentatifs des situations opérationnelles..

4. Rigidité structurelle pour des mesures précises des efforts

Enfin, pour des mesures directes précises, dans le cadre des mesures d’effort par méthode directe, la structure d’accueil sur les bancs d’essai doit être suffisamment rigide dans la plage de fréquences qui concerne les équipements ferroviaires. Une structure d’accueil rigide garantie que les capteurs de force enregistrent uniquement les efforts non perturbés par des modes de support. La rigidité est donc une exigence primordiale dans les bancs d’essai pour les méthodes directes.
Pour les méthodes de mesure indirecte ce n’est pas le cas : les mesures peuvent être réalisées directement sur le train ou sur un banc d’essai sans contrainte particulière.

 

 

Résultats et gains

01

Connaissance des efforts générés et estimation des niveaux de bruit solidien induits par ce composant à l’intérieur du train

02

Dimensionnement de solutions (filtrations, rigidification de structure) afin de réduire les contributions de ce composant

03

Constitution d’une base de données pouvant servir dans le cadre de futurs projets

04

Sensibilisation des équipementiers sur ces sujets

Pour en savoir plus

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