Conception et optimisation de disques de frein à haute énergie pour matériel ferroviaire

par Béatrice Tico

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de TOURATIER.

Soutenue en 1995

à Bordeaux 1 .

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  • Résumé

    La conception optimisee de disque de frein a haute energie est l'objectif recherche. Pour atteindre cet objectif, deux approches ont ete developpees en thermoelasticite: une premiere approche utilisant les concepts de la mecanique des structures (en h. P. P. ) ou seul le disque est modelise, et une seconde approche eulerienne ou les solides (disque, garniture, roue, essieu,) et le fluide (air environnant) sont modelises dans les conditions des essais au banc. Dans l'approche structure, les modeles thermique et thermomecanique sont valides experimentalement sur un disque de frein connu en freinage d'arret. Par contre, les modeles ont ete recales en freinage de maintien. L'analyse thermique est effectuee en transitoire, des modeles semi-empiriques permettent d'introduire les conditions aux limites en convection et en conduction. L'analyse mecanique est realisee en statique en recuperant un champ de temperature a un instant donne. La conception d'un disque de frein a haute energie est realisee en utilisant cette methodologie. L'optimisation de forme fait appel a un algorithme integrant la methode du gradient. La conception optimale est etudiee pour un freinage d'arret d'urgence de 22 mj en minimisant le volume de la structure et en minimisant les contraintes equivalentes de von mises induites par les sollicitations thermomecaniques. Dans une seconde approche, le freinage d'arret d'urgence est simule dans un modele fluide-structure ou les transferts de chaleur sont couples entre le fluide et la structure. Les champs de temperature sont ensuite recuperes et injectes dans un modele structure de disque afin de calculer le champ de deplacements et de contraintes

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  • Détails : 214 p

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  • Bibliothèque : Université de Bordeaux. Direction de la Documentation. Bibliothèque Sciences et Techniques.
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  • Bibliothèque : Université de Bordeaux. Direction de la Documentation. Bibliothèque Sciences et Techniques.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : FT 95.B-1190
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  • Cote : FTR 95.B-1190
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