Dynamique ferroviaire et contact roue-rail - Simulations et essais pour l’évaluation du comportement dynamique de marche

L'objectif des simulations de la dynamique des véhicules ferroviaires est d'optimiser la conception du véhicule et des sous-systèmes (en particulier la conception des bogies) afin de répondre aux performances requises par les normes mentionnées (critères de sécurité de la dynamique ferroviaire) et par d'autres exigences spécifiques du client liées à la réception du train (confort vibratoire ressenti par les voyageurs, dommages à la voie, etc.).

Les simulations soutiennent le processus d'ingénierie, en commençant par l'étude de concept, en passant par la phase d'appel d'offres, la conception technique préliminaire et détaillée et en terminant par le processus de qualification, de réception et d'homologation.

Lorsque la norme le permet, les simulations sont également utilisées pour l’homologation virtuelle, sous réserve de la validation du modèle par des essais.

Les simulations sont fréquemment utilisées également pour aider à la résolution des problèmes rencontrés en service et parfois utilisées comme outils à la modernisation de la conception.

Avec l'avènement de l'utilisation intensive des systèmes de surveillance (CBM – Condition Base Monitoring), de surveillance de l'état de santé et de surveillance des bogies (détecteur de déraillement, etc.), les simulations constituent la première étape de l'analyse à effectuer pour définir la spécification de haut niveau de ces systèmes, c'est-à-dire la spécification du type de capteurs et de leur emplacement sur le train, le traitement du signal à utiliser, etc.

En conclusion, le soutien du département de dynamique ferroviaire est nécessaire durant toutes les phases du projet, de l'appel d'offres au suivi en service commercial, en tant que contributeur important à la prise de décision durant toutes les phases du projet et en tant que soutien aux essais et à l'homologation virtuelle.

Les méthodes, outils et processus utilisés pour les simulations de la dynamique du véhicule, les données d'entrée nécessaires pour obtenir des simulations fiables, les tâches et simulations à effectuer, les résultats, les grandeurs d'évaluation et le retour d'expérience constituent le contenu de la première section.

La seconde section donne un aperçu des normes et des méthodes utilisées pour les essais et l'évaluation des performances de la dynamique du véhicule, c'est-à-dire pour le comportement dynamique (sécurité en marche, qualité de marche et fatigue de la voie) et pour le confort de marche, c’est-à-dire le confort vibratoire ressenti par les voyageurs.

La compréhension des méthodes d'essai, de l'instrumentation utilisée et des méthodes de traitement des signaux est également essentielle pour la validation des modèles de simulation. Dans certains cas, comme l'évaluation de la stabilité par vent traversier ou lorsque l'extension de l'homologation est permise, des simulations seules sans essais sont autorisées. Enfin, les conditions et les perspectives de l'homologation virtuelle en dynamique ferroviaire seront évoquées.