Mécanique Modélisation du comportement dynamique du couple ...

3.4 Introduction de défauts dans le modèle– sous l’effet d’une forte rafale de vent, le fil de contact peut sortir du gabarit de l’archet etentraîner ainsi un arrachement du pantographe ou du fil de contact.Ces phénomènes modifient la géométrie statique de la caténaire ainsi que son comportementdynamique.ConclusionCe modèle utilise la méthode Éléments Finis pour simuler le comportement dynamique ducouple pantographe-caténaire. La flexibilité de cette méthode permet de générer un maillageen trois dimensions de la caténaire pour répondre aux exigences industrielles. Il est construità partir de la position, des dimensions et des caractéristiques du matériau de chaque élémentqui la compose.Étant donné les fortes contraintes de tension dans la caténaire, la formulation de chaqueélément de câble tient compte de la précontrainte. Le calcul statique applique le chargementde manière itérative sur le maillage en recalculant la matrice de raideur à chaque étape pourprendre en compte les non-linéarités géométriques de la caténaire.Le pantographe est modélisé soit par un modèle masses-ressorts soit par un modèle multicorpset peut intégrer des non-linéarités. Le contact unilatéral entre ce dernier et le fil decontact est assuré par une pénalisation et l’unilatéralité des pendules est gérée par l’ajout deforces compensatrices qui annulent leur bilatéralité. Le calcul dynamique est réalisé par unintégrateur explicite qui utilise une matrice de raideur linéaire tangente et un pas de tempsconstant. Ce choix sera modifié par la suite au bénéfice d’un intégrateur implicite.En donnant la possibilité d’introduire des défauts dans différents types de caténaire, cemodèle répond aux besoins industriels. Cependant, l’utilisation des EF pour modéliser lecouplage d’une structure souple sur laquelle se déplace une charge mobile nécessite quelquesprécautions étant donné que les résultats sont fortement liés à la régularité du modèle.Par conséquent, il reste à valider les résultats obtenus, d’une part avec le logiciel semianalytiqueet d’autre part avec les mesures.102