Performances de garnitures frittées métalliques à basse teneur en cuivre pour les applications de freinage ferroviaire haute énergie PDF Download
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Author: Jessie Rapontchombo Omanda
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Languages : fr
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Book Description
Les matériaux de garniture de frein ferroviaire haute énergie sont des composites à matrice métallique de formulations complexes et fortement hétérogènes. L'orientation vers ce type de matériau découle des nombreuses performances que le système de frein à disque doit assurer : tribologique (frottement, usure), thermomécaniques (intégrité en température), acoustiques (crissement). De nouvelles normes environnementales conduisent à des évolutions nécessaires des garnitures vers par exemple, des formulations à basse teneur en cuivre. La complexité des formulations conduit à des développements principalement empiriques. Il est proposé dans ce travail de développer des méthodologies améliorant la compréhension du lien entre la formulation des matériaux de friction et ses performances en freinage. Le premier volet des travaux exposés consiste en des caractérisations microstructurales couplées à des mesures de propriétés thermophysiques des matériaux. Celles-ci menées sur des matériaux neufs et après sollicitations de freinage ont montrées des évolutions significatives. Le second volet de l'étude concerne les essais à l'échelle réduite permettant d'atteindre des sollicitations analogues à celles durant des essais de performances à l'échelle 1. Les échantillons de dimensions réduites simplifient les analyses tribologiques. Le dernier volet des travaux s'intéresse aux aspects vibroacoustiques via des essais sur un système simplifié qui mettent en évidence le rôle du circuit tribologique. Outre ces apports méthodologiques, l'étude montre l'impact des axes de développement des nouvelles formulations. Des explications sont données sur les liens entre la formulation, propriétés et performances thermomécaniques, vibroacoustiques et tribologiques des garnitures. Tout comme les méthodologies proposées, elles doivent permettre d'améliorer les développements futurs.
Author: Jessie Rapontchombo Omanda
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Languages : fr
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Book Description
Les matériaux de garniture de frein ferroviaire haute énergie sont des composites à matrice métallique de formulations complexes et fortement hétérogènes. L'orientation vers ce type de matériau découle des nombreuses performances que le système de frein à disque doit assurer : tribologique (frottement, usure), thermomécaniques (intégrité en température), acoustiques (crissement). De nouvelles normes environnementales conduisent à des évolutions nécessaires des garnitures vers par exemple, des formulations à basse teneur en cuivre. La complexité des formulations conduit à des développements principalement empiriques. Il est proposé dans ce travail de développer des méthodologies améliorant la compréhension du lien entre la formulation des matériaux de friction et ses performances en freinage. Le premier volet des travaux exposés consiste en des caractérisations microstructurales couplées à des mesures de propriétés thermophysiques des matériaux. Celles-ci menées sur des matériaux neufs et après sollicitations de freinage ont montrées des évolutions significatives. Le second volet de l'étude concerne les essais à l'échelle réduite permettant d'atteindre des sollicitations analogues à celles durant des essais de performances à l'échelle 1. Les échantillons de dimensions réduites simplifient les analyses tribologiques. Le dernier volet des travaux s'intéresse aux aspects vibroacoustiques via des essais sur un système simplifié qui mettent en évidence le rôle du circuit tribologique. Outre ces apports méthodologiques, l'étude montre l'impact des axes de développement des nouvelles formulations. Des explications sont données sur les liens entre la formulation, propriétés et performances thermomécaniques, vibroacoustiques et tribologiques des garnitures. Tout comme les méthodologies proposées, elles doivent permettre d'améliorer les développements futurs.
Author: Michel Watremez
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 298
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Book Description
L'augmentation continue des énergies dissipées durant les freinages notamment des trains à grande vitesse est telle qu'une simple extrapolation des systèmes existants sera insuffisante pour les matériels futurs ; les matériaux de friction des freins à disques actuellement utilisés seraient soumis à des conditions de frottement et a des sollicitations thermomécaniques trop sévères ; il s'avère donc nécessaire de reconsidérer fondamentalement l'ensemble disque-garniture. Les recherches présentées concernent la mise en œuvre de revêtements céramiques et cermets par projection plasma sur des disques afin d'adapter les propriétés de surface aux conditions de frottement tout en limitant la propagation de chaleur vers l'essieu. Différents matériaux de friction ont été testés en configuration de freinage de maintien. Les caractéristiques tribologiques de disques revêtus de cermet nicr-cr#3 c#2 testes avec des garnitures frittées de titanate d'aluminium se sont avérées particulièrement intéressantes ; stabilité du coefficient de frottement, bonne tenue à l'usure et insensibilité a l'humidité. Par contre, l'utilisation de revêtements barrière thermique a la surface du disque accroit la température de la garniture et induit une usure plus conséquente. Il a donc été proposé d'éloigner la barrière thermique de la surface de frottement. Cette stratégie a nécessité la conception de disques multi matériaux composés d'un disque support en alliage d'aluminium avec de part et d'autre, une barrière thermique et un flasque d'acier revêtu de cermet nicr-cr#3 c#2. Cette conception conduit à un allègement notable du disque et permet de limiter efficacement le transfert de chaleur vers l'essieu sans pour autant pénaliser l'usure de la garniture.
