Norme belge EN 15610:2019 NBN EN 15610:2019

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Norme belge EN 15610:2019

NBN EN 15610:2019

Applications ferroviaires - Acoustique - Mesurage de la rugosité des rails et des roues relative à la génération du bruit de

roulement

Valable à partir de 23-05-2019 Remplace NBN EN 15610:2009

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NORME EUROPÉENNE EUROPÄISCHE NORM EUROPEAN STANDARD

EN 15610

Mai 2019

ICS 17.140.30; 93.100 Remplace EN 15610:2009

Version Française

Applications ferroviaires - Acoustique - Mesurage de la rugosité des rails et des roues relative à la génération du

bruit de roulement

Bahnanwendungen - Akustik - Messung der Schienen- und Radrauheit im Hinblick auf die Entstehung von

Rollgeräuschen

Railway applications - Acoustics - Rail and wheel roughness measurement related to noise generation

La présente Norme européenne a été adoptée par le CEN le 21 janvier 2019.

Les membres du CEN sont tenus de se soumettre au Règlement Intérieur du CEN/CENELEC, qui définit les conditions dans lesquelles doit être attribué, sans modification, le statut de norme nationale à la Norme européenne. Les listes mises à jour et les références bibliographiques relatives à ces normes nationales peuvent être obtenues auprès du Centre de Gestion du CEN- CENELEC ou auprès des membres du CEN.

La présente Norme européenne existe en trois versions officielles (allemand, anglais, français). Une version dans une autre langue faite par traduction sous la responsabilité d'un membre du CEN dans sa langue nationale et notifiée au Centre de Gestion du CEN-CENELEC, a le même statut que les versions officielles.

Les membres du CEN sont les organismes nationaux de normalisation des pays suivants: Allemagne, Ancienne République yougoslave de Macédoine, Autriche, Belgique, Bulgarie, Chypre, Croatie, Danemark, Espagne, Estonie, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Lettonie, Lituanie, Luxembourg, Malte, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République de Serbie, République Tchèque, Roumanie, Royaume-Uni, Slovaquie, Slovénie, Suède, Suisse et Turquie.

C O M I T É E UR O P É E N DE N O R M A L I SA T I O N E UR O P Ä I SC H E S KO M I T E E F ÜR N O R M UN G EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION

CEN-CENELEC Management Centre: Rue de la Science 23, B-1040 Bruxelles

Réf. n° EN 15610:2019 F

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EN 15610:2019 (F)

2

1 Domaine d'application ... 5

2 Références normatives ... 6

3 Termes et définitions ... 6

4 Symboles ... 10

5 Rugosité du rail ... 10

5.1 Exigences sur le système de mesurage ... 10

5.1.1 Généralités... 10

5.1.2 Précision du signal de sortie ... 10

5.1.3 Dimensions du capteur ... 11

5.1.4 Alignement du capteur ... 11

5.1.5 Période d'échantillonnage ... 11

5.1.6 Longueur de l'échantillon ... 11

5.1.7 Etalonnage et traçabilité par rapport à un étalon de mesure national ... 11

5.2 Acquisition des données ... 11

5.2.1 Généralités... 11

5.2.2 Exigences sur la section d'essai... 12

5.2.3 Choix de la surface de référence ... 12

5.2.4 Echantillonnage des données ... 14

5.2.5 Préparation de la surface du rail ... 15

5.2.6 Acquisition de la rugosité acoustique ... 15

5.3 Traitement des données ... 15

5.3.1 Principe ... 15

5.3.2 Technique de suppression de pics ... 15

5.3.3 Traitement des courbures ... 16

5.3.4 Analyse spectrale ... 17

5.3.5 Procédure d'extension de la gamme de longueur d'onde ... 18

5.3.6 Procédure d'évaluation de la moyenne ... 18

6 Rugosité de la roue ... 18

6.1 Exigences sur le système de mesurage ... 18

6.1.1 Généralités... 18

6.1.2 Précision du signal de sortie ... 18

6.1.3 Dimensions du capteur ... 19

6.1.4 Alignement du capteur ... 19

6.1.5 Période d'échantillonnage ... 19

6.1.6 Etalonnage et traçabilité par rapport à un étalon de mesure national ... 19

6.2 Acquisition des données ... 19

6.2.1 Généralités... 19

6.2.2 Echantillonnage des données ... 20

6.2.3 Préparation du véhicule ... 21

6.2.4 Acquisition de la rugosité acoustique ... 21

6.2.5 Contrôle qualité des données ... 21

6.2.6 Empreintes géométriques localisées des roues ... 21

6.3 Traitement des données ... 22

6.3.1 Principe ... 22

6.3.2 Technique de suppression de pics ... 22

Sommaire

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(5)

EN 15610:2019 (F)

3

6.3.3 Traitement des courbures ... 23

6.3.4 Analyse spectrale ... 23

6.3.5 Calcul de la moyenne des spectres de rugosité ... 24

7 Critères d'acceptation ... 24

7.1 Rugosité du rail ... 24

7.2 Rugosité de la roue ... 24

8 Présentation des spectres de rugosité du rail et de la roue ... 24

9 Rapport ... 25

9.1 Rugosité du rail ... 25

9.2 Rugosité de la roue ... 26

Annexe A (informative) Exemples d'empreintes géométriques localisées sur le rail ... 27

Annexe B (normative) Algorithme de recomposition d'un spectre de fréquence en bande de tiers d'octave à partir d'une analyse en bandes fines ... 29

Annexe C (informative) Détermination de la rugosité combinée (et des filtres de contact)... 30

Annexe D (informative) Quantification des incertitudes de mesure selon l'ISO/IEC Guide 98-3 ... 31

D.1 Généralités ... 31

D.2 Modèle mathématique ... 32

D.3 Détermination des incertitudes-types ... 32

D.4 Détermination de l'incertitude-type composée ... 33

D.5 Détermination de l'incertitude élargie ... 34

Annexe E (informative) Exemple de rapport de rugosité du rail ... 35

Annexe ZA (informative) Relation entre la présente Norme européenne et les exigences essentielles de la Directive 2008/57/CE qu'elle vise à couvrir ... 36

Tableau ZA.1 — Correspondance entre la présente Norme européenne, le Règlement (UE) n° 1304/2014 de la Commission du 26 novembre 2014 concernant la spécification technique d'interopérabilité relative au sous-système « Matériel roulant — bruit » (paru au Journal Officiel L 356 du 12/12/2014, p.421) et la Directive 2008/57/CE ... 36

Bibliographie ... 37

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EN 15610:2019 (F)

4

Le présent document (EN 15610:2019) a été élaboré par le Comité Technique CEN/TC 256

“Applications ferroviaires”, dont le secrétariat est tenu par DIN.

Cette Norme européenne devra recevoir le statut de norme nationale, soit par publication d'un texte identique, soit par entérinement, au plus tard en novembre 2019, et toutes les normes nationales en contradiction devront être retirées au plus tard en novembre 2019.

L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. Le CEN ne saurait être tenu pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.

Le présent document remplace l’EN 15610:2009.

Le présent document a été élaboré dans le cadre d'une demande de normalisation donnée au CEN par la Commission Européenne et l'Association Européenne de Libre Echange et vient à l'appui des exigences essentielles de la Directive UE 2008/57/CE.

Pour la relation avec la Directive UE 2008/57/CE, voir l'annexe ZA, informative, qui fait partie intégrante du présent document.

Les principales modifications par rapport à l'édition précédente sont les suivantes :

— Le changement technique le plus significatif est l’introduction d’une procédure de mesure pour la caractérisation de la rugosité acoustique de la roue.

— De légères améliorations de la partie traitant de la caractérisation de la rugosité acoustique des rails ont aussi été faites.

Selon le Règlement Intérieur du CEN-CENELEC les instituts de normalisation nationaux des pays suivants sont tenus de mettre cette Norme européenne en application : Allemagne, Ancienne République Yougoslave de Macédoine, Autriche, Belgique, Bulgarie, Chypre, Croatie, Danemark, Espagne, Estonie, Finlande, France, Grèce, Hongrie, Irlande, Islande, Italie, Lettonie, Lituanie, Luxembourg, Malte, Norvège, Pays-Bas, Pologne, Portugal, République Tchèque, Roumanie, Royaume- Uni, Serbie, Slovaquie, Slovénie, Suède, Suisse et Turquie.

Avant-propos européen

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EN 15610:2019 (F)

5

1 Domaine d'application

1.1 Le présent document spécifie une méthode de mesure directe de caractérisation des rugosités de la surface du rail et de la roue associées au bruit de roulement (« rugosité acoustique »), sous la forme d'un spectre par bandes de tiers d'octave.

Le présent document décrit une méthode pour :

a) le choix des positions de mesurage le long d'une voie ou le choix des roues d'un véhicule ; b) le choix des positions latérales de mesurage ;

c) la procédure d'acquisition des données ;

d) le traitement des données de mesurage de façon à estimer un jeu de spectres de rugosité par bandes de tiers d'octave ;

e) la présentation de ces estimations pour la comparaison avec des limites de rugosité acoustique ; f) la comparaison avec une limite supérieure donnée, en termes de spectre de longueurs d'ondes par

bandes de tiers d'octave ;

g) les exigences sur le système de mesurage.

1.2 Le présent document est applicable pour :

a) l'essai de conformité de sections de voie de référence, dans le cadre d'essais de réception pour le bruit émis par les véhicules ferroviaires ;

b) l'essai des performances de sections de voie pour le bruit émis par les véhicules ferroviaires ; c) la réception de la qualité de surface de roulement, seulement dans le cas où la rugosité acoustique

est le critère de réception établi ;

d) l'évaluation de la qualité de surface des roues comme élément d'entrée pour la réception acoustique des semelles de freins ;

e) l'évaluation de la rugosité de la roue et du rail comme élément d'entrée pour le calcul de la rugosité combinée roue-rail ;

f) le diagnostic des problèmes de bruit issu du contact roue-rail pour des rails ou des roues spécifiques ;

g) l'évaluation de la rugosité de la roue et du rail comme élément d'entrée pour la modélisation du bruit de roulement ;

h) l'évaluation de la rugosité de la roue et du rail comme élément d'entrée pour les méthodes de séparation des sources de bruit.

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EN 15610:2019 (F)

6

1.3 Le présent document n'est pas applicable pour :

a) le mesurage de la rugosité (du rail, de la roue ou combinée) par une méthode indirecte ; b) l'analyse de l'effet de l'interaction roue-rail comme le « filtre de contact » ;

c) la réception d'opérations de reprofilage de rails et de roues incluant le meulage, à l'exception de celles où la rugosité acoustique (et non la qualité du meulage comme spécifié, par exemple, dans l'EN 13231-3) est le critère établi de réception ;

d) la caractérisation de la géométrie de la voie et de la roue, à l'exception des cas où elle est associée à la génération du bruit.

2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des exigences du présent document. Pour les références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).

EN 61260-1:2014, Electroacoustique — Filtres de bande d'octave et de bande d'une fraction d'octave — Partie 1 : spécifications (IEC 61260-1:2014)

EN ISO 266:1997, Acoustique — Fréquences normales (ISO 266:1997)

3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.

L'ISO et l'IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en normalisation, consultables aux adresses suivantes:

— IEC Electropedia : disponible à l'adresse http://www.electropedia.org/

— ISO Online browsing platform : disponible à l'adresse http://www.iso.org/obp 3.1

rugosité acoustique r(x)

variation de la hauteur de la surface de roulement relative à l'excitation liée au bruit de roulement, exprimée en fonction de la distance x le long de la surface de roulement

3.2

spectre de rugosité acoustique

 r( )

amplitude de la rugosité acoustique exprimée en fonction de la longueur d'onde