Exigences techniques pour la voie ferrée
Résistance : Les voies ferrées doivent résister à la charge des roues et aux changements de température sans dépasser les limites spécifiées de contrainte et de déformation. Cela nécessite une solidité, une ténacité et une résistance à l’usure suffisantes.
Rugosité : Les locomotives dépendent du frottement entre les roues et la surface supérieure du rail pour la traction, ce qui nécessite une surface de rail rugueuse. Cependant, pour les véhicules, un frottement excessif augmente la résistance, ce qui nécessite une surface de rail plus lisse. Pour contrebalancer cette contradiction, les rails doivent conserver une surface généralement lisse, avec un ponçage occasionnel si nécessaire pour une meilleure adhérence des roues de la locomotive.
Élasticité : les voies ferrées utilisent leur rigidité pour résister à la flexion sous la charge des roues, mais une certaine élasticité est nécessaire pour réduire l'impact dynamique et prévenir l'usure du matériel roulant et des voies.
Ténacité : Compte tenu de la faible surface de contact entre les roues et le rail et de la pression élevée, le rail a besoin d'une dureté suffisante pour éviter l'écrasement et l'usure rapide. Cependant, un équilibre est nécessaire pour éviter une dureté excessive pouvant entraîner des dommages par impact, nécessitant une certaine ténacité du rail.