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Spécial “ Acoustics’08 ”
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Acoustique
&
Techniques n° 53
L’acoustique et le transport ferroviaire
Les autres sources de bruit sont traitées par les constructeurs
ferroviaires. Le bruit des systèmes de refroidissement moteur
a, par exemple, récemment fait l’objet d’importantes réductions
(-6 dB (A) sur le bruit au passage d’un automoteur Diesel). La
capitalisation des progrès réalisés dans l’automobile sur le
bruit des moteurs thermiques et les récents développements
d’encapsulage et de traitements locaux, conduisent à des
potentiels de réduction importants.
En ce qui concerne les phénomènes intermittents, si certains
points singuliers comme le passage des trains sur des ponts
métalliques ont été traités, le crissement des freins à disque,
le crissement en courbe et le bruit au passage des appareils
de voie restent des problématiques d’actualité ou apparaissent
dans des conditions particulières.
Le traitement du bruit sur appareils de voie fait intervenir de
nouveaux modèles temporels en cours de développement.
Cependant, la problématique des freins à disque ferroviaire
est différente de celle du routier et de l’aérien et, si les
mécanismes ont été compris et modélisés, les solutions sont
à concevoir avec un compromis réduction bruit/performance
et tenue mécanique en service.
Par ailleurs, les vibrations dans le sol et le bruit «solidien»
rayonné à l’intérieur des structures des habitations sont
aussi des sujets ouverts. De nombreux modèles ont été
développés mais insuffisamment validés, Il apparaît donc
encore nécessaire de coopérer entre la Recherche et les
industriels. Les solutions connues sont souvent coûteuses et
d’efficacité limitée. Enfin, le crissement en courbe a lui aussi
fait l’objet de modélisations qui n’ont pas encore été validées
de manière satisfaisante et des solutions opérationnelles
robustes restent à établir.
Un point impor tant pour générer la réduction du
bru i t sur des sources complexes, comprenant
parfois plusieurs dizaines de sources, réside dans la
modélisation du bruit global d’un véhicule, à partir de la
modélisation physique du bruit de sources élémentaires.
Des progrès ont été réalisés récemment dans ce domaine. Les
derniers développements permettent non seulement le calcul
du niveau acoustique au passage, mais la synthèse sonore
du bruit, ce qui ouvre le champ à des études perceptives et
permet de sélectionner, les sources sur lesquelles travailler
en priorité pour un résultat optimal du point de vue de la
perception.
En termes de propagation et de protections acoustiques
comme les écrans, les problèmes sont voisins, à la
caractéristique des sources près, des problèmes rencontrés
dans le secteur routier. La question des effets météo à longue
distance est un point ouvert et il est nécessaire de trouver
des méthodes fiables et efficaces sur le plan industriel pour
calculer le bruit en environnement.
Les écrans antibruit, du fait des réflexions caisse/écrans et
des sources localisées en partie haute, posent des questions
spécifiques au domaine ferroviaire. Il est aussi de plus en
plus question d’intégrer des écrans dans le paysage ou le
milieu urbain (écrans bas…). Des progrès récents dans la
compréhension des mécanismes de diffraction permettent
de proposer des solutions innovantes et mieux adaptées à
certaines situations particulières.
Du point de vue de la perception du bruit et de l’écart de
perception vis-à-vis des bruits des autres modes, il est
nécessaire, pour bien mettre en perspective les spécificités
de la gêne liée au bruit ferroviaire, d’étudier les bruits des
transports ferroviaire, routier et aérien simultanément.
Les recherches sont actuellement concentrées sur les
perturbations du sommeil et des activités par les bruits des
transports.
En termes de confort à bord des véhicules, la connaissance
des sources est aussi indispensable pour alimenter les
modèles de prévision de l’ambiance sonore. Après différentes
tentatives plus ou moins fructueuses d’utiliser des modèles
complexes (éléments finis, équations intégrales), on assiste
à un retour à des méthodes plus simples basées sur la SEA,
les tirs de rayons… . La psychoacoustique, traitée en parallèle
de la problématique vibroacoustique, vise à faire évoluer
les indicateurs de confort à bord des trains. La sonie, par
exemple, sera prochainement intégrée dans les spécifications
des futurs matériels roulants.
Ainsi, le secteur ferroviaire est un domaine d’application de
compétences diverses en acoustique : connaissance des
sources, modèles physiques, perception. L’application de
plus en plus fine et quantifiée des résultats concrets obtenus
ces dernières années en matière de réduction des sources, de
connaissance des effets de gêne des riverains et de confort
des voyageurs permet l’ouverture de nouveaux champs de
recherche.
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