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Le tableau 4 montre une forte corrélation entre lignes
mesurées. Néanmoins, on ne peut pas conclure de la
même façon que pour la roue de référence. En effet, lors-
que la roue contient un défaut de surface, il est néces-
saire de mesurer un nombre suffisant de lignes de rugo-
sité afin de bien caractériser le défaut. Dans le cas d’un
méplat, par exemple, les 12 lignes mesurées sont néces-
saires pour évaluer la position, la surface et la profon-
deur du défaut.
l
1
l
2
l
3
l
4
L
5
L
6
l
1
1 0,98 0,99 0,96 0,96 0,97
l
2
1 0,95 0,9 0,92 0,98
l
3
1 0,98 0,98 0,95
l
4
1 0,99 0,91
L
5
1 0,92
L
6
1
Tabl. 4 : Coefficients de corrélation des lignes de rugosité spatiale
mesurées sur la roue avec un méplat, li dénotant la ligne i.
Comparaison entre l’excitation due à la rugosité
et le bruit au passage sur le site LRS
La même procédure d’analyse spectrale que celle des
données de rugosité a été utilisée pour analyser les mesu-
res d’accélération et de bruit au passage. La fréquence
d’échantillonnage des mesures au passage du train d’es-
sai était de 32 768 Hz. Les spectres tiers d’octave de
bruit au passage sont donnés en dB (A). Les spectres de
rugosité sont donnés en dB, la valeur de référence utili-
sée est de 0,1 m.
Cas du passage de la roue de référence
Fig. 9 : Spectre Tiers d’octave de bruit au passage (dB (A) ref.
2.10
-5
Pa) sur le site LRS ; -.-. roue de référence, ____
Passage total, -x- Rugosité de la roue, - - - Rugosité du rail
La figure 9 compare le spectre du bruit au passage de
la roue de référence avec celui du bruit au passage total
du train d’essai et les rugosités de la roue et du rail. On
constate que la rugosité de la roue est bien plus faible
que celle du rail et que par conséquent elle n’influence
pas le bruit au passage. Cela ne signifie pas que la roue
ne contribue pas au bruit mais que sa rugosité n’excite ni
elle-même ni le rail. On sait que la contribution du rayon-
nement acoustique de la roue dans le bruit de roulement
devient significative à partir de 2 000 Hz. C’est probable-
ment l’origine de la forme bombée des spectres de bruit
à partir de 2 000 Hz.
Ces deux derniers admettent deux pics importants aux
fréquences 635 et 1 250 Hz, citées précédemment comme
étant dues aux stries de meulage du rail. Le spectre du
passage de la roue de référence reste équivalent à celui
du passage total. La correspondance entre la rugosité
des structures et la réponse acoustique est bien mise
en évidence dans ce cas.
Cas du passage de la roue avec un méplat
Dans le cas du passage de la roue avec un méplat, la rugo-
sité de la roue est largement au-dessus de celle du rail.
Les pics dûs aux stries de meulage sont moins évidents
et même inexistants pour celui à 1 250 Hz. Le spectre
du passage de la roue avec un méplat correspond à une
élévation du niveau de bruit sur toute la bande de fréquen-
ces. C’est la caractéristique spectrale d’un choc, c’est-à-
dire d’une discontinuité, dans le domaine temporel.
Fig. 10 : Spectre Tiers d’octave de bruit au passage (dB (A) ref.
2.10
-5
Pa) sur le site LRS ; -.-. roue avec un méplat, ____
Passage total, -x- Rugosité de la roue, - - - Rugosité du rail
Caractérisation de la réponse du rail autour du
joint
L’objectif de cette analyse est de comparer le comporte-
ment du rail avec ou sans la présence d’un joint.
Un joint de rail comporte toujours une marche, c’est-à-dire
une différence de hauteur entre les deux tronçons de rail
reliés par l’éclisse. Sur le site de l’essai, cette marche était
d’environ 0,3 mm, plus haute du côté Compiègne (côté
droit sur la figure 2). Les travaux antérieurs (par exem-
ple [3]) ont montré que la réponse du rail était plus impor-
tante lorsque la roue parcourait le joint du côté le plus
bas vers le côté le plus haut ; c’est-à-dire lorsque la roue
monte la marche. La procédure appliquée s’explique en
3 étapes. D’abord le comportement du rail autour du joint
a été analysé, en tenant compte de la direction du train,
c’est-à-dire le sens dans lequel les roues parcourent le joint.
Caractérisation expérimentale du bruit de roulement et du bruit d’impact