Etude de l'usure et de l'endommagement du roulement ferroviaire avec des modeles d'essieux non-rigides

par BRAHIM SOUA

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de JEAN-PIERRE PASCAL.

Soutenue en 1997

à l'ENPC .

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  • Résumé

    L'etude ferroviaire presentee dans ce memoire traite de trois types de degradations de profils des roues et des rails en service. Comme tous les solides devant assurer une liaison par contact, les roues et les rails ferroviaires sont affectes par des degradations telles que l'usure et la fatigue. Dans un premier temps, on s'interesse a l'usure reguliere des profils des roues et des rails. Ce type d'usure influence en particulier la stabilite des vehicules, donc le confort et la securite. Nous exposons notre modele de simulation numerique de l'usure transverse des profils ; sa validation etant assuree par des applications a des profils mesures sur le reseau s. N. C. F. Nous abordons ensuite le phenomene d'usure irreguliere longitudinale des roues a grande vitesse. Nous traitons cette partie avec de nouvelles hypotheses sur un mecanisme d'apparition d'ondulations. L'origine de ce phenomene est due au couplage, a travers le contact, de la dynamique transversale des bogies et de la torsion de l'axe des essieux. En nous appuyant sur deux modeles de simulations numeriques, nous montrons la validite des hypotheses et nous mettons en evidence le mecanisme d'usure irreguliere longitudinale des roues. La derniere partie est consacree a la fatigue des rails soumis au contact roulant, on y etudie une forme particuliere appelee le head checking. Une premiere phase, basee sur l'etude des efforts de contact dus au comportement en courbes de certains vehicules ferroviaires, nous permet d'isoler les caracteristiques du systeme vehicule-voie les plus contraignantes. Une seconde etape consiste a etudier les conditions d'amorcage des fissures par deux approches : le critere de dang van et la mecanique de l'endommagement. Les resultats obtenus nous permettent de proposer des dispositions qui semblent appropriees a la lutte contre le head checking.


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  • Détails : 2 V., 248 P.
  • Annexes : 74 REF.

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