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Acoustique
&
Techniques n° 46-47
Bruit de roulement et contribution de la voie
Le bruit émis dans l’environnement par un véhicule ferroviaire
circulant sur une voie ferrée est la combinaison de 3 sources
principales :
- le bruit de roulement, le bruit « de traction » qui comprend le
bruit des organes de traction proprement dits, mais aussi le
bruit des auxiliaires (ventilateurs..), et le bruit aérodynamique,
pour les plus hautes vitesses (au-dessus de 300 Km/h).
Le poids relatif de chacune de ces sources varie essentiellement
en fonction de la vitesse de circulation, comme le montre la
figure 1.
Pour les vitesses inférieures à 300 Km/h, le bruit de roulement
constitue la source prédominante.
Comme le montre la figure 2, le bruit de roulement est généré
par les vibrations puis par les rayonnements acoustiques du
matériel roulant et de la voie provoqués par une excitation au
Caractérisation vibro-acoustique
d’une voie ferrée
Florence Margiocchi, Pierre-Etienne Gautier
SNCF
Direction de l’innovation et de la recherche
45, rue de Londres
75379 Paris CEDEX 08
E-mail : florence.margiocchi@sncf.fr
et pierre-etienne.gautier@sncf.fr
Fabien Letournaux
SNCF
Agence d’essai ferroviaire
21, avenue du président Allende
94407 Vitry sur Seine CEDEX
E-mail : fabien.letourneaux@sncf.fr
Le bruit émis dans l’environnement par un véhicule ferroviaire circulant
sur une voie ferrée est la combinaison de 3 sources principales : le
bruit de roulement, le bruit aérodynamique, et le bruit des moteurs
et des auxiliaires ; le poids relatif de chacune de ces sources variant
essentiellement en fonction de la vitesse de circulation.
Pour les vitesses inférieures à 300 Km/h, il a été montré que le bruit de
roulement constitue la source prédominante du bruit ferroviaire.
La part de la voie dans le niveau global de bruit émis est fonction de
différents paramètres comme l’armement de la voie, la vitesse du train
ou le chargement statique du matériel roulant. Elle est dans tous les cas
non négligeable, et peut même devenir prépondérante pour certaines
configurations de circulation.
La mise en équation et l’interprétation des phénomènes physiques qui
gouvernent le comportement vibratoire de la voie sont présentées ici.
On verra qu’il est envisageable de limiter la puissance acoustique
rayonnée par la voie soit en spécifiant des valeurs limites pour les
paramètres qui la pilotent (puissance acoustique linéique du rail et
taux de décroissance de l’onde se propageant dans le rail), soit en
imposant un armement particulier, soit en limitant le phénomène
excitateur et/ou de propagation. Les différents paramètres caractérisant
le comportement dynamique de la voie présentent une variabilité
statistique. Ce type d’approche est indispensable pour appréhender la
variabilité des phénomènes en conditions réelles.
Fig. 1 : Niveau de bruit émis en fonction de la vitesse du train
Fig. 2 : Génération et émission du bruit de roulement
Approfondissons…