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Comparaison spectrale de la rugosité mesurée
sur le site LRS et le site JR
Fig. 6 : Comparaison des spectres Tiers d’octave (dB
ref. 1
µ
m) de la rugosité sur LRS et JR; -
ο
-
LRS, -
■
- JR Amiens, -
◆
- JR Compiègne
La figure 6 montre les spectres tiers d’octave de la rugosité
mesurée sur les travées du site LRS et de part et d’autre
du joint de rail (JR, Amiens et JR, Compiègne).
On remarque 2 pics importants, présents sur les 3 spec-
tres, dans les tiers d’octave 0,0315 m et 0,016 m.
Ces deux pics correspondent à des stries d’un meulage du
rail, effectué juste avant l’essai. Grâce à la relation reliant
une fréquence, en Hz, au rapport entre une vitesse et une
longueur d’onde, ces deux pics de rugosité correspondent
aux fréquences 635 Hz et 1 250 Hz, respectivement, pour
une vitesse de 20 m/s, c’est-à-dire de 80 km/h. On verra
plus loin que l’on observe des pics à ces deux fréquen-
ces tant dans le spectre d’accélération verticale du rail
que dans le bruit au passage.
Rugosité de la roue
Le principe de mesure de la rugosité des roues a été
développé par l’AEF. Six capteurs de déplacement, espa-
cés de 5 mm, sont montés sur un support fixé au rail.
L’essieu est soulevé afin de pouvoir faire tourner la roue
manuellement. Une série de mesures procure donc 6
lignes de rugosité. Afin d’obtenir un espacement plus
fin entre les lignes de rugosité, deux séries de mesures
ont été effectuées. Au total 12 lignes de rugosité sont
obtenues comprises entre 62,5 et 90 mm depuis la face
interne de la roue. Ici, seules les 6 lignes de la première
série de mesures, comprises entre 65 et 90 mm depuis
la face interne de la roue, sont analysées. Le pas d’échan-
tillonnage de la mesure était de 0,5 mm, correspondant
par conséquent à une fréquence d’échantillonnage de 2
000 m_1. Les données analysées ici correspondent à
environ 2 tours de roues.
Mesures sur la roue de référence
et analyse de corrélation
La figure 7 montre la rugosité mesurée sur la roue de réfé-
rence pour l’essai. Les lignes sont pratiquement équiva-
lentes excepté l’amplitude des creux et des bosses où l’on
observe de légères différences.
Fig. 7 : Rugosité spatiale (
µ
m) mesurée sur la roue de référence
L’analyse de corrélation (table 3) montre que toutes les
lignes mesurées sont linéairement dépendantes les unes
des autres. On peut donc en conclure qu’il suffit de ne
mesurer que quelques lignes pour caractériser l’ensem-
ble de l’état de surface de cette roue. Par exemple, une
mesure au centre de la bande roulement et deux autres à
ses extrémités suffisent pour vérifier la corrélation.
l
1
l
2
l
3
l
4
L
5
L
6
l
1
1
1
1
1
1 0,99
l
2
1
1
1 0,99 0,99
l
3
1
1
1 0,99
l
4
1
1
1
l
5
1
1
l
6
1
Tabl. 3 : Coefficients de corrélation des lignes de rugosité spatiale
mesurées sur la roue de référence, li dénotant la ligne i.
Mesures sur la roue avec un méplat
et analyse de corrélation
La figure 8 montre le profil de rugosité de la roue avec
un méplat. Ce dernier est facilement identifiable par un
creux très profond à chaque tour de roue. Ce méplat est
présent sur les lignes 3, 4 et 5.
Fig. 8 : Rugosité spatiale (
µ
m) mesurée sur la roue avec un méplat
Caractérisation expérimentale du bruit de roulement et du bruit d’impact