Modélisation des bruits de freinage des véhicules industriels
Auteur / Autrice : | Jean-Pierre Boudot |
Direction : | Louis Jézéquel |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Sciences. Acoustique |
Date : | Soutenance en 1995 |
Etablissement(s) : | Ecully, Ecole centrale de Lyon |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire de mécanique des solides (Ecully, Rhône) |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Face à la demande de la clientèle, les industriels deviennent sensibles au dimensionnement dynamique de leurs produits, et devant l'intégration croissante des composants, il est même question d'optimisation des comportements dynamiques de chacun de ces éléments. Parmi ces phénomènes sensibilisants, figurent les problèmes de bruit de freinage des véhicules roulants qui nuisent au confort acoustique et vibratoire des utilisateurs, et parfois même à leur sécurité. Le broutement des poids lourds, par exemple, illustre la globalité du problème puisqu'il fait intervenir les caractéristiques dynamiques de tout le train avant, même si la source du phénomène est localisée sur le frein. Ce comportement global est d'autant plus difficile à aborder qu'il dépend de l'architecture du véhicule. C'est pourquoi la modélisation s'est orientée vers une phènomènologie structurale. La théorie, le sprag-slip, s'appuie sur les couplages dynamiques induits par l'arc-boutement. Il est possible de l'implanter aussi bien sur une géometrie de frein à tambour, que de frein à disque. Enfin, elle est capable de rendre compte de la sensibilité de l'instabilité qu'elle génère vis a vis des données structurales du véhicule. Une modélisation du train avant complet est proposée, sur la base d'une méthode modale, combinée au sprag-slip. Une approche linéaire autorise des études fréquentielles qui permettent d'evaluer le risque de broutement en fonction des paramètres de conception du frein. Une étude experimentale permet de confronter les résultats de calcul a la réalité, et met en évidence une stabilisation du système par des effets non-linéaires. Le formalisme des bond-graphs utilisé dans cette etude permet d'introduire aisément ces effets et d'en constater les effets sur des simulations temporelles. Il est ensuite proposé une approche théorique en non-linéaire afin de prédire, dans le cas d'instabilités, l'amplitude des cycles stationnaires stables, qui définissent la gravité de la situation. Le contexte industriel a amené finalement au développement d'outils informatiques spécifiques. Ils entrent maintenant dans une démarche de conception des trains avant.