Mécanique Modélisation du comportement dynamique du couple ...

Chapitre 1Contexte et état de l’artIntroductionLe système pantographe-caténaire est simple en apparence mais il met en jeu des phénomènescomplexes qui soulèvent de nombreuses questions.La caténaire est un assemblage de câbles acheminant le courant électrique jusqu’aux trains.Bien que les composants qui la constituent soient simples (câbles, poulies, etc.), le dimensionnementde chacun requiert des calculs relativement complexes pour obtenir une géométrietrès précise. Par ailleurs, les procédures de montage et de réglage d’une caténaire sont lerésultat de plusieurs décennies d’expérience.Le pantographe, lui aussi, a subi de nombreuses évolutions au fil du temps. Bien que plussimple que la caténaire d’un point de vue conception, il s’agit d’une structure tubulaire articuléequi possède sa propre dynamique.Par conséquent, le couplage de ces deux sous-structures met en jeu de nombreux phénomènesphysiques qui se combinent pour donner des comportements inhabituels et complexes.1.1 Contexte industrielEn France, l’électrification des voies ferrées a commencé au début du XXième siècle. Cenouveau moyen de traction remplaça rapidement et avantageusement les locomotives à vapeuren proposant un meilleur rendement, une augmentation de la vitesse et de la chargeremorquée, une flexibilité accrue, une réduction des nuisances, etc. Néanmoins, il nécessitedes infrastructures importantes.Le train collecte le courant électrique soit par un troisième rail, soit par une ligne aériennede traction.