Pour accroître sa compétitivité, l’industrie ferroviaire a lancé le projet coopératif de R&D CERVIFER (CERtification Virtuelle en FERroviaires) lui permettant de développer des logiciels de prototypage virtuel sur ordinateur, adaptés à ses besoins en matière de conception et de certification assistées par ordinateur. Projet avec lequel collabore le Laboratoire d’Automatique, de Mécanique et d’Informatique Industrielles et Humaines (LAMIH) de l’université de Valenciennes et du Hainault-Cambrésis.

L’industrie ferroviaire et l’innovation

L’industrie ferroviaire continue à faire appel aux tests physiques, souvent très onéreux, pour qualifier et homologuer le matériel roulant et l’infrastructure ferroviaire. Une utilisation intensive et maîtrisée de logiciels de prototypage virtuel permettrait de réduire de façon importante la durée et le coût de développement des produits et des systèmes de transports et d’accroître ainsi sa compétitivité par rapport à ses concurrents (Asie, Amérique du Nord, Europe).

Le défi à relever

Dans ce contexte, le projet CERVIFER a pour ambition de :

– limiter au maximum le nombre de prototypes et tests physiques sur les réseaux nationaux avec un objectif de remplacement à l’horizon 2020 de 5 0% des essais physiques par des essais virtuels sur ordinateur,
– réduire la durée et le coût de développement et de certification des structures et infrastructures ferroviaires avec un objectif de raccourcissement à l’horizon 2020 d’au moins 50 % de la durée de certification des composants ferroviaires,
– augmenter la durée de vie des composants et réduire le coût de maintenance de l’infrastructure ferroviaire de l’ordre de 10 à 15 % d’ici à 2020.

Le projet collaboratif

Le programme de travail est organisé de manière cohérente en 5 lots de travaux :

  • analyse de l’existant et mise en place d’une plateforme de calcul
  • simulation de l’interaction véhicule-voie pour la prévision des problèmes de sécurité, fiabilité et sûreté
  • analyse, modélisation et simulation des problèmes d’usure et de fatigue du contact roue-rail
  • utilisation des logiciels de prototypage virtuel pour développer des solutions efficaces et peu coûteuses de réduction des nuisances vibratoires et acoustiques
  • intégration des outils de prototypage virtuel, acquis ou développés dans le cadre du projet dans une plateforme de pré-certification par calcul.

Le LAMIH est intervenu sur la modélisation de l’interaction véhicule-voie en présence de défauts courts de contact localisés sur les roues et les rails.

Au-delà des applications pour le secteur ferroviaire, le savoir-faire acquis en matière de pré-certification par calcul pourra être transposé à d’autres secteurs de l’industrie française comme l’automobile, l’aéronautique, la mécanique et l’électronique.

Les partenaires du projet : SNCF, RATP, VOSSLOH, Paulstra, Alstom, ESI Group, Vibratec, Cetim, IFSTTAR, UTC, Université Lille 1