EN 12663 Applications ferroviaires - Exigences structurelles pour les caisses de véhicules ferroviaires

La norme européenne « EN 12663 Applications ferroviaires – Exigences structurelles des caisses de véhicules ferroviaires » comprend les sous-sections suivantes publiées sous le même titre :

• La norme « EN 12663-1 Partie 1 : Locomotives et voitures de voyageurs (et méthode alternative pour les wagons de marchandises) » vise à fournir une base uniforme pour la conception structurelle des caisses de véhicules. Les exigences de charge pour la conception et les essais des caisses de véhicules reposent sur une expérience avérée, étayée par l'évaluation de données expérimentales et d'informations publiées. L'objectif de cette norme est de donner au fournisseur la liberté d'optimiser sa conception tout en maintenant les niveaux de sécurité requis.

La conception structurelle des caisses de véhicules ferroviaires dépend des charges auxquelles elles sont soumises et des propriétés des matériaux qui les composent. Cette norme vise à fournir une base uniforme pour la conception structurelle des caisses de véhicules.

Aux fins de la présente norme, les termes et définitions suivants s'appliquent :

• Véhicule ferroviaire : La structure porteuse principale, la caisse située au-dessus des suspensions, comprend tous les composants qui assurent directement sa résistance, sa rigidité et sa stabilité. Les équipements mécaniques et autres composants montés ne sont pas considérés comme faisant partie de la caisse du véhicule, contrairement aux pièces qui y sont fixées.
• Connexion de l'équipement : L'élément de connexion qui relie l'équipement à la carrosserie du véhicule et à l'infrastructure porteuse locale ou au châssis concerné.

Le système de coordonnées est représenté dans la norme. L'axe positif de l'axe des x (correspondant à l'axe longitudinal de la caisse du véhicule) pointe dans la direction du mouvement. L'axe positif de l'axe des z (correspondant à l'axe vertical de la caisse du véhicule) pointe vers le haut. L'axe des y (correspondant à l'axe transversal de la caisse du véhicule) se situe dans le plan horizontal, complétant ainsi le système de coordonnées droitier.

Les exigences structurelles de la présente norme sont les suivantes : les caisses des véhicules ferroviaires doivent supporter des charges maximales compatibles avec leurs exigences opérationnelles et assurer la durée de vie requise avec une probabilité suffisante de résistance dans des conditions normales d’exploitation. La capacité de la caisse du véhicule ferroviaire à supporter les charges requises sans déformation permanente ni rupture doit être démontrée par calcul ou par essai, conformément au programme de vérification inclus dans la présente norme. L’évaluation doit être basée sur les critères suivants :

• Charge exceptionnelle, qui définit la charge maximale qui doit être supportée et à laquelle une condition opérationnelle complète est atteinte
• La marge de sécurité définie dans cette norme est telle que la charge exceptionnelle est largement dépassée avant qu'une fracture ou un effondrement catastrophique ne se produise.
• Charges de service ou cycliques maintenues pendant la durée de vie spécifiée sans compromettre la sécurité structurelle
• Charges résultant d'opérations de remise sur rail et de récupération sans défaillance catastrophique.

Les données décrivant les conditions de service attendues doivent faire partie de la spécification. À partir de ces données, tous les cas de charge significatifs doivent être définis conformément aux critères d'acceptation. Le cas échéant, les critères de dureté définis ici doivent être intégrés à la spécification. Les exigences de la présente norme sont basées sur l'utilisation de matériaux métalliques et ne s'appliquent qu'à ces matériaux. Si d'autres matériaux (non métalliques) sont utilisés, les principes fondamentaux de la présente norme doivent néanmoins s'appliquer et des données appropriées représentatives des performances de ces matériaux doivent être utilisées.

Aux fins d'application de la présente norme, tous les véhicules ferroviaires sont divisés en catégories. La classification des différentes catégories de véhicules ferroviaires repose uniquement sur les exigences structurelles de leurs caisses. Il incombe aux clients de déterminer la catégorie dans laquelle leurs véhicules ferroviaires seront conçus. Le choix de la catégorie varie selon les clients, compte tenu des conditions de manœuvre et des mesures de sécurité du système. Ceci est normal et ne doit pas être considéré comme incompatible avec la présente norme.

En raison de leur structure unique et de leurs objectifs de conception distincts, on distingue trois groupes principaux : les locomotives, les voitures particulières et les wagons de marchandises. Ces trois groupes peuvent être subdivisés selon leurs exigences structurelles. Les catégories de wagons de marchandises sont tirées de la norme EN 12663-2.

• La norme EN 12663-2 Partie 2 : Wagons de fret décrit les exigences structurelles minimales applicables aux caisses des wagons de fret et aux équipements spéciaux associés, tels que les toits, les parois latérales et d'extrémité, les portes, les supports, les fixations et les connexions. Elle décrit également les exigences spécifiques applicables aux caisses des wagons de fret lorsque ceux-ci sont équipés de pare-chocs résistants aux chocs.

Cette norme définit les charges supportées par les carrosseries de véhicules et les équipements spéciaux, fournit des données sur les matériaux, spécifie leur utilisation et fournit les principes et méthodes à utiliser pour la vérification de la conception par le biais d'analyses et d'essais.

Deux méthodes sont proposées pour la validation de cette conception :

• Basé sur des charges, des essais et des critères basés sur des méthodes précédemment utilisées par les règles UIC et valables uniquement pour les carrosseries de véhicules en acier
• Elle s'appuie sur la méthode de conception et d'évaluation des caisses de véhicules décrite dans la norme EN 12663-1. Les conditions de charge applicables aux wagons de fret pour cette méthode sont précisées dans cette norme. Elle a été reprise dans la norme EN 12663-1 afin de faciliter son application aux wagons de fret.

Les wagons de fret sont classés en catégories, définies uniquement par les exigences structurelles de leurs caisses. Certains wagons de fret n'entrent dans aucune des catégories définies ; les exigences structurelles de ces wagons doivent être intégrées aux spécifications et reposer sur les principes exposés dans la présente norme.

Cette norme s'applique à tous les wagons de fret des territoires de l'UE et de l'AELE. Les exigences spécifiées supposent des conditions et situations d'exploitation courantes dans ces pays.

La norme EN 12663 définit les exigences structurelles des caisses de véhicules ferroviaires, contribuant ainsi à garantir la sécurité, la fiabilité et la durabilité des trains lors de leur conception et de leur production. Les principales raisons de l'importance cruciale de cette norme sont les suivantes :

• Assurance de sécurité (intégrité structurelle) : Ces normes garantissent que les caisses des wagons peuvent supporter des charges statiques et dynamiques en fonctionnement normal, y compris en cas d'urgence comme une collision ou un déraillement. Elles préviennent les défaillances catastrophiques en fixant des limites de déformation, de fatigue et de résistance.
• Guide de conception : Cette norme fournit un cadre aux concepteurs et aux ingénieurs pour développer des véhicules ferroviaires aux performances prévisibles. Elle spécifie différents cas de charge, tels que les forces verticales, longitudinales et transversales, en simulant des conditions d'exploitation réelles.
• Normalisation européenne : Ces normes sont des normes européennes qui contribuent à harmoniser la conception des wagons entre les pays de l'Union européenne. Elles garantissent l'interopérabilité et simplifient la certification lorsque les véhicules circulent au-delà des frontières (par exemple, sur les réseaux ferroviaires européens).
• Amélioration de la planification du cycle de vie et de la maintenance : Comprend des directives de conception en fatigue qui aident à prévoir et à prolonger la durée de vie du véhicule grâce à un choix judicieux des matériaux et à une construction adaptée. Réduit les coûts de maintenance en prévenant les défaillances structurelles prématurées.
• Obligation de conformité : La conformité à la norme EN 12663 est une exigence réglementaire courante pour la certification et l’homologation des nouveaux véhicules ferroviaires dans les pays de l’Union européenne. Cette norme est utilisée conjointement avec la norme EN 15227 (résistance aux chocs), la norme EN 45545 (protection contre l’incendie) et d’autres normes similaires.

Notre organisation, qui accompagne depuis des années des entreprises de tous secteurs grâce à un large éventail d'activités de test, de mesure, d'analyse et d'évaluation, dispose d'une équipe performante qui suit de près les avancées scientifiques et technologiques mondiales et s'améliore constamment. Dans ce contexte, nous fournissons également des services d'essais conformes à la norme EN 12663 « Applications ferroviaires - Exigences structurelles pour les caisses de véhicules ferroviaires ».