Nève, Tanguy
[UCL]
Fisette, Paul
[UCL]
Docquier, Nicolas
[UCL]
(fre)
Dans le contexte actuel, le transport ferroviaire est de plus en plus prisé. Il doit répondre à une demande grandissante pour laquelle il doit assurer la fiabilité, la sûreté et la longévité de ses équipements. Dans cette optique et à des fins d’amélioration continue, la Société Nationale des Chemins de fer Belges met tout en oeuvre pour prévenir et corriger les défauts sur ses engins. Le présent travail vise à apporter de nouveaux éléments dans la compréhension d’un problème de fatigue qui crée de l’écaillage sur les roues des locomotives type 13. La piste investiguée est un problème vibratoire de la transmission dont la flexibilité est garantie par des élastomères. Dans ce cadre, un modèle multi-corps du bogie et de sa transmission a été implémenté à l’aide du logiciel Robotran. La modélisation du contact entre la roue et le rail étant une matière complexe, une revue de la littérature sur ce sujet et des comparaisons de modèles sont présentés. Le modèle multi-corps et les hypothèses qui le sous-tendent sont détaillés. La mise en application comporte deux volets : une analyse modale du système en statique et un examen de la réponse dynamique du système. Les études réalisées portent principalement sur l’influence du caractère pulsatoire du couple moteur et sur les paramètres de raideur et d’amortissement des éléments de la transmission. Enfin, pour quelques conditions choisies, les contraintes générées par les forces au contact sont calculées en sous-couche dans la roue.
(eng)
Nowadays, railway transport is becoming more and more popular. The growing demand requires increased reliability, safety and longevity of the equipment. To this end and for the purpose of continuous improvement, the Belgian National Railways Company makes every effort to prevent and correct defects on its machines. The present work aims at providing new insights into the understanding of a fatigue problem that creates wheel cracks on the type 13 locomotives. The investigation path is a vibration problem of the transmission whose flexibility is guaranteed by elastomers. In this context, a multi-body model of the bogie and its transmission has been implemented using the Robotran software. The modeling of the wheel-rail contact being a complex matter, a review of the literature on this subject and model comparisons are presented. The multi-body model and the underlying assumptions are detailed. The application consists of two parts : a modal analysis of the system in static and an examination of the dynamic response of the system. The studies carried out mainly focus on the influence of the pulsating nature of the motor torque and on the stiffness and damping parameters of the transmission components. Finally, for some selected conditions, the subsurface contact stresses in the wheel are investigated.
Bibliographic reference |
Nève, Tanguy. Modélisation dynamique du bogie d’une locomotive type 13 et analyse vibratoire de sa chaîne de transmission. Ecole polytechnique de Louvain, Université catholique de Louvain, 2019. Prom. : Fisette, Paul ; Docquier, Nicolas. |
Permanent URL |
http://hdl.handle.net/2078.1/thesis:22232 |