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Journée SFA / Renault / SNCF
Acoustique
&
Techniques n° 44
espacés respectivement de 10 cm et 20 cm : la gamme
de fréquence d’analyse s’étend jusqu’à 3 000 Hz. De par
son principe, la méthode n’est toutefois pas efficace pour les
très basses fréquences où les capacités de séparation des
sources se dégradent : on ne cherchera donc pas à localiser
les sources inférieures à 140 Hz, ce qui exclut par exemple
la fréquence fondamentale du moteur.
En complément, un microphone supplémentaire est situé
à 7,5 mètres de l’axe de la voie et 1,2 mètre de hauteur,
conformément au protocole de mesure classique normalisé
(norme S 31-119 [5]).
Mesures complémentaires
Outre les grandeurs acoustiques, quelques données
supplémentaires sont enregistrées. Certaines sont propres
à l’une ou l’autre des campagnes (conditions contrôlées ou
trafic).
- Cinématique :
La connaissance de la vitesse de passage est
indispensable pour suivre la source pendant son déplacement
(cf. § 1). Elle est mesurée à partir de cellule(s) en bord de
route.
- Distance de passage :
Pour les mesures en conditions
contrôlées, l’expérience du chauffeur garantit une distance
de passage suffisamment constante devant l’antenne. En
revanche la position du véhicule par rapport à l’axe de la
chaussée peut varier fortement d’un poids lourd du trafic à
l’autre (certains chauffeurs augmentent la distance de sécurité
par rapport au bas-côté à la vue des appareils de mesure).
Cette variation se ressent d’autant plus sur les niveaux de bruit
mesurés que la distance de mesure est faible. Un télémètre
a été placé en bordure de chaussée et donne la distance
de passage de chaque roue par rapport à un point fixe : les
niveaux acoustiques sont ensuite ramenés à une distance de
référence unique.
- Enregistrement vidéo :
Les mesures sous trafic sont
assorties d’un enregistrement vidéo permettant d’associer
une catégorie de poids lourd à chaque enregistrement et d’en
extraire la silhouette.
- Données mécaniques :
Elles ne sont disponibles que
dans le cas des mesures contrôlées. Elles incluent le régime
moteur, le rapport de boîte engagé pour chaque passage et
la charge de la remorque.
Comportement des poids lourds : quelques
observations
Cette partie présente quelques éléments sur la démarche
d’analyse ainsi que certains résultats sur les sources
principales et leur comportement.
Poids lourd en conditions contrôlées
Véhicule
Le bruit au passage d’un tracteur 2 essieux
1
a été mesuré
sur piste, pour des vitesses stabilisées de 20 jusqu’à 90 Km/
h. Dans chaque cas, trois types de charge ont été testées
(tracteur seul, avec remorque vide, avec remorque chargée)
et, dans la mesure du possible, trois rapports de boîte. Ce
dernier paramètre caractérise ce que nous appelons par la
suite le style de conduite.
Sources et comportement
Trois zones sources principales sont extraites (figure 3) :
- zone avant, couvrant l’ensemble de la cabine et incluant les
roues directrices et le groupe motopropulseur,
- zone roue motrice, incluant roues motrices et pont,
- zone roues remorque, incluant toutes les roues de la
remorque.
Chaque zone source présente des caractéristiques
fréquentielles spécifiques. En particulier, la zone roue motrice
est essentiellement composée d’un spectre de raies ; nous
reviendrons sur ce point.
Pour chaque zone source, on peut calculer le niveau global
(sur la bande de fréquence d’analyse précisée au § 2) reçu par
l’antenne pendant le passage, et observer les comportements
en fonction des différents paramètres [6]. La figure 4 illustre
la contribution de chaque zone en fonction de la vitesse,
notamment :
- la part de la zone roues remorque est faible à toutes les
vitesses ;
- aux vitesses élevées, la zone roue motrice est largement
prédominante. L’importance de celle-ci est liée à la présence
de raies spectrales harmoniques dont la fréquence dépend
de la vitesse ; par ailleurs à vitesse donnée, toujours pour ce
qui concerne la zone roue motrice, un passage avec rapport
engagé est plus bruyant qu’un passage au point mort.
La zone avant dépend prioritairement du régime moteur, et
le style de conduite est déterminant. L’effet de la masse du
chargement n’est pas significatif sur les zones avant et roue
motrice.
Fig. 2 : Antenne microphonique horizontale pour la
caractérisation des sources des PL au passage
Fig. 3 : Position des zones sources
Sources de bruit des poids lourds : mesure des véhicules du trafic et analyse de leur comportement
1-Extrait du parc de véhicules DDE, âge 8 ans, 420 000 kms, boîte 9 rapports