Simulation numérique transitoire de la sollicitation cyclique du contact roue-rail

Sous l’effet des sollicitations mecaniques repetees induites par les passages des trains, on observe l’apparition de fissures de fatigue de contact dans les rails. Une fois amorcees, celles-ci peuvent se propager et mener a la rupture du rail. Dans un contexte d’intensification du trafic, l’optimisation de la politique de maintenance devient strategique pour les entreprises du transport ferroviaire. Dans ce contexte, un modele 3D elements finis du contact roue/rail en courbe a ete developpe pour reproduire les mecanismes d’amorcage des fissures "Head Check". Ce modele permet de simuler la sollicitation repetee du contact roue/rail. Cette modelisation a permis d’analyser l’influence de la plasticite sur la distribution de la pression de contact et sur les champs mecaniques residuels au sein du rail au cours du chargement cyclique. Il ainsi est montre que l’actualisation du contact au cours des chargements repetes est du premier ordre. Les resultats ont permis d’identifier des zones potentielles d’amorcage de fissures de Head Check correspondant a des points materiels sur lesquels la deformation plastique s’accumule de maniere considerable. En effet, on observe une correspondance entre ces orientations « accommodees » de la deformation plastique principale et l’orientation des micro-fissures amorcees sur la surface des rails ayant cumule un faible tonnage (0-10 MGT). Ceci conforte le fait que la methode proposee est un outil prometteur pour la simulation 3D de la fatigue du contact roue-rail.