• Langue : Français
• Discipline : Mécanique
• Identifiant : 2000LIL10112
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 01/01/2000

Résumé en langue originale

L'augmentation de la vitesse commerciale et de la capacite des materiels ferroviaires modernes imposent l'amelioration des performances de freinage, en particulier celles des materiaux de friction utilises dans les freins a disque. Les materiaux dissipateurs d'energie doivent supporter aujourd'hui des contraintes severes en termes de sollicitations mecaniques, thermiques et acoustiques. Les qualites souhaitees du frein a friction sont de presenter un coefficient de frottement stable, une usure relativement faible des materiaux et des vibrations et bruits relativement limites. Dans la pratique, le comportement tribologique d'un couple, qui doit repondre a ces specifications fonctionnelles, peut s'ecarter des predictions effectuees lors des essais d'homologation. Une analyse fine du comportement en freinage des materiaux impose donc de conduire des essais a une echelle adaptee a l'activite d'un laboratoire de recherche, et capable de reproduire les memes mecanismes physiques que ceux qui sont engendres a l'echelle 1. Ces considerations ont conduit au developpement et a la mise au point d'un tribometre de freinage dans le cadre du pole frein, allant des basses aux hautes vitesses et energies. Nous presentons dans cette etude les resultats issus de l'analyse des performances de freinage de divers couples de materiaux industriels. La premiere etude vise a reproduire sur le tribometre les conditions de freinage du tgv avec le couple disque acier 28crmov5-08 / plot fritte. Il s'agit d'etudier l'influence sur le comportement tribologique du couple des principaux parametres de freinage et de comparer les resultats obtenus avec ceux de l'echelle 1. Ce dernier point a permis de valider le tribometre et le protocole experimental developpe pour cette etude. Le second cas industriel concerne l'etude du frein a sabots du metro de santiag du chili. L'objectif est d'effectuer une analyse comparative des performances de freinage des couples disques acier r2n ou r9td / garnitures composites dans les conditions de freinage rencontrees lors de la simulation de la ligne du metro. Ces performances sont exprimees en termes de coefficient de frottement moyen et de distances d'arret. Le materiau de friction utilise sur les tgv etant le materiau d'usure par definition, les recherches du point de vue du tribologue ont donc porte d'avantage sur ce materiau. Elles ont consiste a apprehender les mecanismes de formation et de destruction du 3 e m e corps recouvrant la surface apparente du plot. Cette etude est realisee a travers des observations macro-et microscopiques et des analyses chimiques du plot de friction. Les resultats issus de ces travaux ont montre que le pole frein dispose d'un outil performant pour l'etude du comportement tribologique d'un couple de materiaux dans des conditions de freinage ferroviaire donnees. Les observations et analyses chimiques de la surface du plot fritte ont permis de proposer une description phenomenologique des mecanismes physiques mis en jeu au contact au cours du freinage