Effet des charges dynamiques sur les chaussées - … · la charge statique; o ... Essieu de...

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Effet des charges dynamiques sur les chaussées Jean-Pascal Bilodeau, ing., Ph.D. Guy Doré, ing., Ph.D. Jida Fahimi, étudiante stagiaire

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  • Effet des charges dynamiques sur les chausses

    Jean-Pascal Bilodeau, ing., Ph.D.

    Guy Dor, ing., Ph.D.

    Jida Fahimi, tudiante stagiaire

  • Introduction et problmatique

    o Climat et charges lourdes o Principaux facteurs de dgradation des chausses

    o Simplification de dimensionnement

    o Charge statique (CA, ) Est-ce toujours valable ?

  • Introduction et problmatique

    o La charge sous un pneu serait constante pour une surface de chausse lisse et uniforme

    o En ralit: o Les profils de chausses sont imparfaits et le vhicule

    oscille dans laxe vertical chargements dynamiques

    Dor et Zubeck 2009

  • Introduction et problmatique

    o Charges dynamiques o Fonction du profil de la route, de la vitesse et des

    caractristiques et composantes du camion;

    o Lintensit peut varier typiquement de 105% 150% de la charge statique;

    o Quantification de la charge dynamique

    ( )21

    1 Nk s

    k

    s

    F FNDLC

    F=

    =

  • tat de la surface dune chausse

    o IRI chausse neuve 1

    1

    1 n

    iIRI Zs Zu

    L ==

    Seuils dintervention

  • Objectifs

    o Quantifier les charges dynamiques pour un vhicule lourd typique;

    o Mettre en relation lintensit des charges dynamiques avec la condition de surface des chausses;

  • Mthodologie

    1. Analyse des forces sous chaque roue o Logiciel danalyse de la dynamique des vhicules lourds

    dvelopp dans le cadre dun doctorat (Gagnon 2013);

    2. Validation du logiciel en conditions relles o Rang Smith (validation gnrale)

    o SERUL (validation du signal de charge dynamique)

    3. Mise en relation de la charge dynamique modlise (DLC) avec la condition de la chausse (IRI)

  • Prsentation du logiciel

    o Dvelopp dans le cadre du doctorat de Gagnon (2013) la Chaire i3C

    o Vhicule lourd typique o Tracteur Cascadia / Remorque Manac / Pneus Michelin

  • Prsentation du logiciel

  • 1. Forces aux roues

    IRI=5.19 IRI=0.68

    N

    N

  • 2. Validation du logiciel

    o Rponse gnrale du logiciel valide exprimentalement

    o Essais de ralentissement au neutre au rang Smith (IRI 5.9 8.2)

  • Acclration sige du conducteur

    Acclration essieu arrire

  • 2. Validation du signal de force dynamique (SERUL) o Comparaison logiciel versus in situ

    o Conditions dessais similaires (V=30 km/h)

    o Profil lisse comportant un obstacle sinusodal (L = 2 m / H = 25.4 50.8 mm)

    o Dtermination de la relation entre la charge dynamique et la distance dun obstacle

    o Chausse exprimentale: o 100 mm EB / 200 F / 470 mm SF / Sable silteux

    o Mesure de la dformation en traction la base EB (t)

  • 2. Validation du signal de force dynamique (SERUL)

    Essieu de validation

  • Validation du signal de force dynamique (SERUL)

    o Conversion force dformation avec WinJulea en utilisant les proprits des matriaux et lpaisseur des couches 0

    50

    100

    150

    200

    250

    300

    350

    400

    0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

    dformations

    distance (mm)

    Modle

    Essai

    Exemple : Obstacle de 50.8 mm

  • 3. Utilisation du logiciel Relation DLC = f(IRI)

    o V=100 km/h

    o Acquisition 200 s

    o 53 profils rels et profils filtrs

    o Mesure de la charge dynamique moyenne

  • Relations DLC = f(IRI)

    ( )100mDLC f IRI= ( )100Moyennes ondesmDLC f IRI=

  • Conclusion

    o Bonne corrlation entre la charge dynamique et lIRI;

    o Charge dynamique mesure environ 10 60% suprieure la charge statique;

    o Quelques situations dangereuses (force aux roues faible)

  • Travaux venir

    o Mthode de calcul pour mieux considrer leffet de laugmentation de lIRI (donc augmentation de la charge) sur la performance des chausses

    o Intgration des rsultats de cette tude dans le logiciel de dimensionnement des chausses souples i3CME

  • QUESTIONS ET COMMENTAIRES ?

    Merci de votre attention !

    Effet des charges dynamiques sur les chaussesIntroduction et problmatiqueIntroduction et problmatiqueIntroduction et problmatiquetat de la surface dune chausseObjectifsMthodologiePrsentation du logicielPrsentation du logiciel1. Forces aux roues2. Validation du logicielDiapositive numro 122. Validation du signal de force dynamique (SERUL)Diapositive numro 14Diapositive numro 15Diapositive numro 162. Validation du signal de force dynamique (SERUL)Validation du signal de force dynamique (SERUL)3. Utilisation du logicielRelation DLC = f(IRI)Relations DLC = f(IRI)ConclusionTravaux venirQuestions et commentaires ?