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Acoustique
&
Techniques n° 46-47
excitation donnée, on obtient le graphe de niveaux de bruit
global suivant :
Ces premiers échantillons statistiques s’avèrent prometteurs
et représentatifs et concluent sur la pertinence de ce type
d’approche.
Une démarche statistique complète permettra d’avoir une
meilleure connaissance de la caractérisation vibro-acoustique
du réseau ferré français et de sa situation par rapport aux
gabarits des STI. On a vu que globalement le réseau respectait
ou était très proche des gabarits proposés : rugosités du rail
et taux de décroissance.
Cette démarche permet d’englober la variabilité des
phénomènes observés : les différents niveaux de rugosité et
les différents taux de décroissance (variabilité dans l’armement
de la voie et les raideurs engendrées par la liaison semelle-
attaches et le ballast), pour mieux identifier l’influence de ces
différents éléments sur l’émission du bruit de roulement. On
identifie une variabilité non négligeable de l’ordre de 5 à 10 dB
(A) selon la configuration de circulation et selon le paramètre
observé (rugosité ou taux de décroissance de la voie).
La base de données sera enrichie de façon continue pour
augmenter la représentativité des séries de mesures et valider
la distribution des données. Pour le moment, la méthode
statistique employée pour tenir compte des fluctuations des
phénomènes analysés repose sur l’hypothèse d’une distribution
gaussienne de ces phénomènes. Il apparaît intéressant de
tester cette hypothèse afin d’étendre ces premiers résultats
encourageants. Pour cela une démarche statistique plus
poussée est envisagée pour les suites de cette première
étude.
Conclusions
La part de la voie dans le niveau global de bruit de roulement
émis dans l’environnement peut être importante voir
prédominante devant le véhicule. Elle est fonction de différents
paramètres comme la composition de la voie, la vitesse du
train ou le chargement statique du matériel roulant.
Le comportement vibro-acoustique peut se modéliser à partir
d’ondes de flexion verticales et latérales se propageant le
long du rail.
Dans une première partie, la mise
en équation et l ’ interprétation des
phénomènes physiques qui gouvernent
le comportement vibratoire de la voie et
son rayonnement dans l’environnement ont
été présentés. Il a été mis en évidence
que le point clef dans la propagation des
ondes est introduit par l’atténuation des
ondes vibratoires le long du rail. Elle se
caractérise expérimentalement par la
mesure des taux de décroissance des
ondes dans le rail.
Dans une deuxième partie, la relation
entre taux de décroissance et l’émission
du bruit a été mise en évidence à partir
d’exemples.
Les différents paramètres caractérisant
le comportement dynamique de la voie :
rugosité du rail et taux de décroissance des ondes, dans le
rail, sont des paramètres présentant une variabilité statistique.
Ce type d’approche est indispensable pour appréhender la
variabilité des phénomènes en conditions réelles.
Une première étude a permis de donner l’ordre de grandeur
de la variabilité du bruit émis en fonction de la dispersion
des caractéristiques dynamiques de la voie et de différents
types de véhicules. Cette approche devra être poursuivie à
partir de simulation de type « Monte Carlo » qui permettrait de
préciser la distribution statistique du bruit émis en fonction des
distributions des paramètres principaux du bruit de roulement
: rugosité de rail, rugosité de roue et taux de décroissance
des ondes dans le rail.
Références bibliographiques
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[9] P.E. Gautier, P. Fodiman, « Development of noise emission limits for railways
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n
Fig. 19 : Niveau de bruit émis par la voie (LGV – armement identique)
Caractérisation vibro-acoustique
d’une voie ferrée
Approfondissons…