Une caisse de train en composites
Le projet ULTIMAT, initié en 2007, vise à concevoir des caisses de train en matériaux innovants afin d’alléger leur poids de 20%.
Réduire la charge à l’essieu constitue pour le matériel ferroviaire un gain d’efficacité énergétique important et un enjeu pour le transport massifié. Pour autant, les constructeurs ne disposent pas des connaissances et technologies nécessaires au développement d’une caisse de train en matériaux allégés.
C’est donc ce qui a poussé Alstom Transport à faire appel à i‐Trans pour initier un projet collaboratif. Sept partenaires mettront leurs compétences au service du projet ULTIMAT : Cybernetix (ex AETech), Stratiforme Industries, Composites Aquitaine, et ArcelorMittal côté entreprises, associées aux laboratoires des Mines de Douai (TPCIM) à travers Armines, de l’Université de Valenciennes et du Hainaut‐Cambrésis (LAMIH) et de l’Université Technologique de Compiègne (Roberval).
Le challenge et les verrous technologiques du projet sont importants. Alors que les nouveaux matériaux sont largement utilisés dans les autres industries du transport, le ferroviaire est traditionnellement tourné vers des matériaux éprouvés issus de la métallurgie. Avec ULTIMAT, c’est donc l’utilisation de composites, mousses métalliques, sandwich acier/polymères et autres nouveaux aciers qui devait être testée sous les contraintes opérationnelles du ferroviaire. Comportements de ces nouveaux matériaux, validation et fabrication de certaines pièces (éléments structurels, aménagement intérieur avec intégration de fonctions…) et essais mécaniques (traction, flexion, cisaillement, compression) en statique et en fatigue, essais feu, fumée, vieillissement, de résistance à l’impact ont donc 3 permis d’évaluer les performances par rapport à l’existant. Pour valider grandeur nature les solutions technologiques, les partenaires ont réalisé un prototype, sur la base d’une cassie pour métro de la gamme « Metropolis » d’Alstom.
Ce projet a permis de démontrer la faisabilité d’une caisse pour véhicules ferroviaires, répondant aux exigences normatives et aux contraintes ferroviaires et permettant une réduction de masse de près de 25 % tout en diminuant le nombre de pièces par l’intégration de fonctions.
La prochaine étape est donc de convaincre les opérateurs de l’intérêt technologique, social et économique de faire entrer les composites dans la structure des trains, comme l’a fait en son temps l’industrie aéronautique …
Plus d’informations: www.i-trans.org – www.transalley.com
