Qualification de bogie

Pour ce faire, notre bureau d’études modélise en 3 dimensions la présence du châssis de bogie dans le banc d’essai et détermine les solutions techniques les plus adéquates pour appliquer les sollicitations en fonction des exigences du client.

• – des déformations permanentes ou des ruptures catastrophiques ne se produiront pas sous l’effet de sollicitations exceptionnelles qui peuvent survenir un nombre de fois limité au cours de leur vie,
• – des fissurations par fatigue ne risquent pas de se produire, au cours de leur vie, sous l’effet de la répétition des sollicitations du service courant.

Les chargements sont quant à eux appliqués généralement par l’intermédiaire de vérins statiques et dynamiques de capacité unitaire maximale de 400 kN. Ces derniers permettent de simuler l’ensemble des combinaisons de chargement pouvant être rencontrées sur un châssis de bogie.

Nos systèmes de pilotage et de mesure sont équipés de logiciel de dépouillement automatique permettant l’analyse des résultats.

Une dizaine de mesure de contraintes permet de surveiller le déroulement des essais. Des contrôles non destructifs à des points d’étapes définis permettent de valider la tenue mécanique du châssis.

L’essai de fatigue consiste à reproduire les sollicitations appliquées sur le châssis de bogie lors d’un virage. Ainsi, 10 millions de courbes sont simulées avec une alternance gauche/droite tous les 10 ou 20 cycles. La fréquence de l’essai peut atteindre 5 Hz.

D’autres forces, dites particulières, ayant généralement une influence locale sur la fatigue de la structure peuvent être simulées, soit en même temps que les forces principales, soit séparément. Le nombre de cycles à effectuer peut être variable et dépend du besoin du client.

Dans le cadre de telles prestations, jusqu’à 14 vérins dynamiques viennent solliciter de manière simultanée le châssis de bogie. Une vingtaine de capteurs de force peuvent alors être mis en œuvre pour le pilotage et la surveillance de l’essai. A l’Agence d’Essai Ferroviaire, deux bancs d’essais permettent la réalisation de telles prestations. A titre d’exemples, les essais décrits ci-dessous ont été réalisés pour nos clients :

• – Essai complexe d’inertie (12 vérins) : Ces essais de fatigue ont consisté à simuler une combinaison de sollicitations représentatives de courbe à gauche et à droite avec également les effets d’inertie sur les équipements auxiliaires (forces centrifuges ; défaut de voie, freinage ou accélération).
• -Essai de traction freinage (12 vérins) : Dans le cadre d’une autre prestation, l’objectif était de vérifier que des fissures par fatigue ne risquaient pas d’être rencontrées en condition de traction ou de freinage. Ainsi, des vérins ont été positionnés au niveau des moteurs afin de simuler les couples de traction. De même, la réaction au niveau de l’attache de la bielle du réducteur tout comme la mise en place de forces longitudinales au niveau des essieux, caractéristiques d’accélération ou de ralentissement, étaient simulées.