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Nov 30, 2023

Châssis de bogie ferroviaire léger en fibre de carbone gagnant

Les bogies en fibre de carbone recyclée vont maintenant subir une vaste

Les bogies en fibre de carbone recyclée vont maintenant subir des tests approfondis sur le banc d'essai de 3,5 millions de livres sterling de l'Institute of Railway Research à l'Université de Huddersfield

Université de Huddersfield

image : Banc d'essai de l'Institut de recherche ferroviaire (IRR).Voir plus

Crédit : Université de Huddersfield

Les bogies de véhicules RAIL fabriqués à partir de fibres de carbone recyclées pourraient entraîner des économies importantes pour les opérateurs, avec une réduction de poids de 50 %, ce qui signifie une réduction considérable de l'usure des voies et des coûts énergétiques et de maintenance. Maintenant, une équipe de recherche de l'Université de Huddersfield effectuera des tests exhaustifs pour s'assurer que le concept peut réaliser son potentiel.

L'Université abrite l'Institut de recherche ferroviaire (IRR). Elle a rejoint un consortium qui comprend ELG Carbon Fiber Ltd, qui a développé des moyens rentables de récupération des fibres de carbone à partir des déchets de fabrication et des composants en fin de vie, et Alstom Transport, un fabricant et mainteneur de véhicules de matériel roulant et le Sensors and Composites Groupe, Université de Birmingham. Le consortium a choisi Magma Structures comme fabricant préféré. Magma a produit des mâts en composite de carbone pour certains des plus grands superyachts du monde et des tuyaux en carbone spécialisés pour l'industrie offshore hautement réglementée.

Le Rail Safety and Standards Board (RSSB) a lancé un concours sur la dynamique des véhicules, et le projet optimisé de cadre de bogie en fibre de carbone léger a été un gagnant, de sorte qu'un financement de 1,25 million de livres sterling a été mis à disposition pour concevoir et fabriquer un prototype de bogie pour un véhicule ferroviaire de passagers. . L'IRR de l'Université de Huddersfield a contribué à sa spécification et il sera construit par Magma en utilisant des fibres de carbone recyclées d'ELG.

Il sera ensuite testé par l'IRR au cours du premier semestre 2019, à l'aide de son installation de pointe nommée HAROLD (Huddersfield Adhesion and Rolling contact Laboratory Dynamics rig). Le processus prendra plusieurs mois et comprendra un test de fatigue consistant en un million de cycles de charge simulés.

"C'est la première fois que des fibres recyclées sont utilisées pour un châssis de bogie", a déclaré David Crosbee de l'Institut, un expert en dynamique des véhicules ferroviaires qui sera l'ingénieur principal pour la phase de test du projet.

L'utilisation de la fibre de carbone par opposition à l'acier aura des avantages qui incluent des coûts de maintenance et une réduction de poids réduits, ce qui signifie des frais d'accès aux voies inférieurs, a-t-il ajouté.

"Nous allons caractériser la rigidité du cadre et utiliser les résultats de nos tests pour valider la conception", a déclaré M. Crosbee.

"Le processus aboutira à un assemblage complet de bogies fonctionnant sur la plate-forme à rouleaux de l'Institut et nous terminerons par des tests dynamiques."

D'autres avantages potentiels de la fibre de carbone sont également à l'étude. L'équipe du Sensors and Composites Group basée à l'Université de Birmingham installera des capteurs de contrainte/température à fibre optique dans la structure en fibre de carbone du bogie, fournissant une surveillance intégrée de l'état.

Le projet optimisé de cadre de bogie en fibre de carbone léger a été nommé lauréat de la catégorie ferroviaire aux JEC 2018 Composites Awards à Paris. Le directeur technique de Magma Structures, Damon Roberts, a accepté le prix au nom du consortium et a déclaré : « Les opérateurs ferroviaires cherchent à réduire les coûts associés aux dommages aux voies, ainsi que le temps et la charge financière liés à l'entretien régulier des bogies et des suspensions des trains. L'utilisation de matériaux recyclés la fibre de carbone est un aspect clé de cette conception, et non seulement contribue à rendre les solutions de matériaux composites un choix attrayant, mais apporte l'avantage de réduire les déchets.Le cadre présente des avantages tels qu'une réduction de poids d'au moins 50% et une réduction de l'usure et de l'entretien des chenilles. Des techniques de fabrication à grand volume sont utilisées pour réduire le coût global de la solution composite."

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