Contribution à l’étude de l’endommagement mécanique des matériaux composites utilisés pour les sabots de freins des engins ferroviaires et modélisation de leur usure
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Date
2019
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Abstract
Un diagnostic des usures des semelles en matériau composite Carbone/Carbone de freins de
Wagons de la Société Nationale de Transport Ferroviaire (SNTF) est dressé à partir d’une analyse
du contact acier/composite sur un trajet de 425 Km. L’identification et la classification des usures
sont mises en évidence à l’aide de l’étude du comportement en ligne des sabots en cours
d’exploitation ce qui a permis de cerner celles les plus fréquemment observées. La modélisation
paramétrique du phénomène pour chaque rame et pour chaque période a été établie sur la base de
la quantification des différentes usures constatées sur chaque sabot.
La mesure de la dureté Rockwell a permis à partir d’un abaque spécifique de déduire les duretés
Brinell (HB) et Vickers (HV). Le comportement ainsi que le mode de rupture en compression de
ce matériau composite organique, étudiés sur des éprouvettes cubiques et cylindriques aboutissent
à des valeurs des résistances comparables. Ces dernières se caractérisent par une dispersion. Des
tests de résistance du sabot de frein au cisaillement et à la flexion ont été mis en place ce qui a
conduit à définir sa conformité par rapport aux normes. Des essais de freinage réalisés sur le
tribomètre de freinage de type CSM+ ont permis d’étudier le comportement en frottement et
d’identifier les mécanismes physiques de frottement activés au contact sous sollicitations de
freinage sévères