Bruit au passage des roues avec des défauts identifiés

Les spectres de bruit au passage des roues avec des défauts identifiés sont représentés sur la figure 2.27. Les résultats obtenus dans ce cas présentent des différences notables par rapport aux deux cas précédents.

Les spectres de bruit au passage de la roue avec un méplat sont représentés sur la figure 2.27(a), à 60 km/h, et sur la figure 2.27(b), à 80 km/h. A 60 km/h, le spectre des mesures au microphone proche roue est d’énergie plus élevée que celui des mesures à 7.5 m. Les mesures de ces deux microphones ne sont donc plus superposables, comme c’était le cas pour le passage total du train (Figure 2.26(a)) et pour celui de la roue de référence (Figure 2.26(c)). Ces remarques permettent de supposer que la contribution acoustique de la voie et/ou celle de la roue est plus importante en présence du méplat, en champ proche. De plus, la pression mesurée au microphone proche rail est quasi-équivalente à celle mesurée par les deux autres microphones, pour des fréquences inférieures à 160 Hz et supérieures à 1600 Hz. La remarque précédente peut donc être précisée en admettant que, en-dessous de 1600 Hz, la contribution de la voie est plus importante que dans les situations précédentes. Au-delà de cette fréquence, la puissance acoustique mesurée au microphone proche rail est moins élevée mais celle du microphone proche roue reste au-dessus de celle à 7.5 m. La contribution de la roue semble donc augmenter en présence du méplat.

Ces constatations ne peuvent être appliquées qu’en champ proche de la source. En effet, même après l’ajustement des 2 mesures par rapport à la distance de la source, le microphone proche roue capte plus d’énergie que le microphone à 7.5 m.

A 80 km/h (Figure 2.27(b)), les mêmes caractéristiques sont observées. On remarque néanmoins une meilleure superposition entre la mesure au microphone proche roue et celle à 7.5 m pour les fréquences inférieures à 125 Hz et supérieures à 1600 Hz. Cela confirme que la contribution acoustique de la voie est plus importante en présence du méplat, entre ces 2 fréquences et que la contribution de la roue est prédominante au-delà de 1600 Hz. On peut associer ces observations à celles faites sur les mesures d’accélération de la voie. L’accélération de la traverse est prédominante jusqu’à 300 Hz environ, puis l’accélération verticale du rail devient prépondérante avec une chute d’énergie à partir de 1250 Hz (cf Figures 2.21(a) et 2.21(b)).

Les spectres de bruit au passage de la roue avec un AEL sont représentés sur la figure 2.27(c), à 60 km/h, et sur la figure 2.27(d), à 80 km/h. Les spectres des mesures proche roue et à 7.5 m se superposent, malgré un niveau légèrement plus élevé pour le premier, entre 160 et 1250 Hz à 60 km/h et entre 200 et 630 Hz à 80 km/h. De plus, la puissance acoustique mesurée au microphone proche rail devient faible devant celle des 2 autres, à partir de 1250 Hz dans chaque cas de vitesse. La contribution de la voie est donc prédominante jusqu’à 1250 Hz. On peut relier cette observation aux résultats de l’analyse de l’accélération de la voie au passage de la roue avec un AEL (cf Figures 2.21(c) et 2.21(d)). En-dessous de 250 Hz environ, la contribution de la traverse domine, puis c’est la contribution de l’accélération verticale du rail. Au-delà de 1250 Hz, la contribution acoustique de la roue devient prépondérante.

Les spectres de bruit au passage de la roue avec un faux-rond sont représentés sur la figure 2.27(e), à 60 km/h, et sur la figure 2.27(f), à 80 km/h. Dans ce cas aussi, on retrouve un comportement très similaire à celui de la situation précédente. Les spectres des mesures au microphone proche roue et à 7.5 m sont superposables malgré un niveau plus élevé pour le premier, aux fréquences inférieures à 1250 Hz à 60 km/h (Figure 2.27(e)) et à 630 Hz à 80 km/h (Figure 2.27(f)). De plus, au-dessus de 1250 Hz pour les 2 vitesses, la contribution du rail devient moins importante. La contribution de la voie peut être détaillée grâce aux analyses des mesures d’accélération (cf Figures 2.21(e) et 2.21(f)). En-dessous de 250 Hz, la contribution de la traverse est plus importante puis c’est celle de l’accélération verticale du rail.

4.3.4 Bilan

L’ajustement des mesures aux microphones proche roue et proche rail à celles du microphone à 7.5 m a permis d’identifier les différentes contributions du bruit au passage. Dans les cas standard (passage total et roue de référence), la contribution de la traverse est faible et limitée aux basses fréquences, tandis que la contribution du rail est prépondérante entre 400 et 1250 Hz environ. Lorsque la roue présente un défaut, la contribution de la traverse devient plus importante, dans

102 103 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 Fréquence (Hz)

Spectre (dB(A) ref. 2.10

−5 Pa)

(a) Passage de la roue avec un méplat à 60 km/h. 102 103 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 Fréquence (Hz)

Spectre (dB(A) ref. 2.10

−5 Pa)

(b) Passage de la roue avec un méplat à 80 km/h. 102 103 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Fréquence (Hz)

Spectre (dB(A) ref. 2.10

−5

Pa)

(c) Passage de la roue avec un AEL à 60 km/h.

102 103 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Fréquence (Hz)

Spectre (dB(A) ref. 2.10

−5

Pa)

(d) Passage de la roue avec un AEL à 80 km/h.

102 103 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Fréquence (Hz)

Spectre (dB(A) ref. 2.10

−5

Pa)

(e) Passage de la roue avec un faux-rond à 60 km/h. 102 103 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Fréquence (Hz)

Spectre (dB(A) ref. 2.10

−5

Pa)

(f) Passage de la roue avec un faux-rond à 80 km/h.

Figure 2.27 – Spectres 1/3 d’octave de bruit au passage de la roue avec des défauts (dB(A) ref. 2.10−5 _{Pa), à 60 et 80 km/h. ( ) Mesure du micro proche rail ramenée à celle du micro à 7.5 m ;}

( ) Mesure du micro proche roue ramenée à celle du micro à 7.5 m ;( ) Mesure du micro à 7.5 m.

les intervalles de fréquence où son accélération verticale est prépondérante. La puissance acoustique rayonnée par le rail semble aussi augmentée dans cette situation. Cette conclusion est valable quel que soit le défaut.

Enfin, l’énergie acoustique rayonnée à la résonance de la voie en fvert

P P se propage mal en champ

lointain. En effet, quelle que soit la vitesse et la situation analysée, on a pu constater que l’énergie mesurée par le microphone proche rail autour de 1000 Hz est toujours plus élevée que celle mesurée à 7.5 m, d’au moins 5 dB(A) après correction des distances.