Effet de la position des pneus

3.4.2.1 Détermination d’un bassin de déformation

L’amplitude des déformations est fonction de la position sous la charge. Afin d’évaluer cet effet, les déformations sont tracées en fonction de la position Y sous la charge. Cette représentation est appelée un bassin de déformation. Il est tracé avec en abscisses la coordonnée Y sous le pneu et en ordonnées l’amplitude des déformations. La position Y = 0 mm correspond au centre du pneu. La position Y est déterminée à partir de la vidéo et est calculée à partir de la distance de passage de la charge vis-à-vis des jauges de déformation.

La déformation est directement mesurée à partir du signal obtenu par les 8 jauges tel que présenté à la figure 3.26. Sur la figure, l’essieu moteur et l’essieu tandem ne sont pas représentés. Pour les 8 jauges, seule l’amplitude du premier essieu du tridem est relevée afin de tracer le bassin de déformation. À chaque passage de la charge, 8 points sont ajoutés au bassin de déformation. La figure 3.27(a) illustre l’ajout des 8 points de mesure de la figure 3.26. À chaque passage de la charge, les points obtenus sont ajoutés au graphique. Après 26 passages de charge, le bassin de déformation est par exemple constitué de 208 points comme présenté à la figure 3.27(b). Les mesures présentées correspondent à celles obtenues lors de la campagne de mesure n^o 2 sur la section 1 au SERUL. Le camion est équipé de pneus jumelés gonflés à 690 kPa. Lorsque la courbe est constituée de suffisamment de données, une courbe d’interpolation est ajoutée aux données (figure 3.27(c)). La position théorique des quatre arêtes du pneu jumelé est également représentée sur la figure par les traits continus verticaux.

Le pneu jumelé est centré en Y = 0 mm.

Figure 3.26 : Construction d’un bassin de déformation : acquisition simultanée des déformations par huit capteurs situés à la base des couches bitumineuses

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1

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Figure 3.27 : Construction d’un bassin de déformation : ajouts successifs des données acquises des déformations situées à la base des couches bitumineuses

Le bassin de déformation permet une visualisation directe de l’influence des types de pneus et des paramètres de charge. Il permet également d’extraire les valeurs critiques associées aux différents modes de rupture. L’analyse comparative entre les conditions de charge n’est pas effectuée à partir de valeurs ponctuelles mesurées par une jauge, mais à partir de l’interpolation du nuage de points obtenus. Cette approche permet de limiter les erreurs intrinsèques aux capteurs ainsi que les erreurs induites par leur installation dans la chaussée.

L’interpolation du bassin de déformation est une donnée plus représentative de la distribution des déformations à la base du revêtement puisque l’impact des données erratiques est minimisé. Le bassin de déformation permet également d’homogénéiser les mesures expérimentales sur toute la longueur de la plaque. En effet, localement, les jauges de la plaque peuvent se situer proche de gros granulats ce qui a pour effet de réduire l’amplitude des déformations. À l’inverse, d’autres jauges peuvent se situer proche d’une zone riche en bitume et en composants fins et par conséquent les amplitudes mesurées sont plus grandes. En traçant la courbe d’interpolation, l’hétérogénéité du matériau à moins d’influence sur les valeurs extraites du bassin de déformation.

3.4.2.2 Signaux caractéristiques à l’extérieur de la charge

Les bassins de déformation transversale de la figure 3.27 présentent une zone en extension et une zone en contraction. La zone d’extension est située directement sous le pneu et le maximum est atteint au centre de chacun des pneus. La zone de contraction est située de part et d’autre des pneus et également dans certains cas au niveau de l’espacement interjumelage.

La contraction à l’interjumelage apparait pour des structures peu épaisses ou pour des hautes températures. La précision des jauges et le nombre important de mesures permettent de suivre

-400 -200 0 200 400

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l’évolution des signaux lors du passage de la contraction à l’extension. La figure 3.28 montre quatre signaux relevés au niveau des arêtes extérieures des pneus jumelés d’un tridem. Ces signaux correspondent également aux mesures compilées sur le bassin de déformation de la figure 3.27. Loin de la charge, en Y = –400 mm, trois pics de contraction sont observables.

Pour Y = −375 mm, une alternance entre l’extension et la contraction apparait. En se rapprochant du centre de la charge, cette alternance disparait et le signal est uniquement en extension. Contrairement aux signaux caractéristiques présentés à la figure 3.24, les signaux en Y = –325 mm, le passage de chaque essieu engendre deux maximums d’extension. Cet effet est également présent en Y = –300 mm mais il est moins marqué. La figure 3.29 présente les déformations transversales au niveau de l’espacement interjumelage pour Y = –75 mm, – 60 mm, –30 mm et 0 mm. La forme des signaux pour Y = –75 mm et Y = –60 mm est similaire à celle relevée sur l’extérieur du pneu. En ce qui concerne les signaux pour Y = – 30 mm et Y = 0 mm, les signaux sont très différents. Au passage de la charge, le maximum de contraction est précédé et suivi de deux maximums d’extension. Plus les mesures sont prises au centre de l’espacement entre les deux pneus, plus l’amplitude de chaque maximum est élevée. Les différences d’amplitude entre les trois essieux du tridem s’expliquent par la viscoélasticité de l’enrobé bitumineux, mais également par le fait que les trois pneus du tridem ne sont pas parfaitement alignés. Les trois pneus du tridem sont décalés de quelques millimètres.

Figure 3.28 : Évolution de la contraction à l’extension au niveau d’une arête du pneu pour les déformations mesurées à la base du revêtement bitumineux

0 0.2 0.4 0.6 0.8

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Figure 3.29 : Évolution de l’extension à la contraction au niveau de l’espacement interjumelage pour les déformations mesurées à la base du revêtement bitumineux