Mécanique Modélisation du comportement dynamique du couple ...

ConclusionDans ce document sont présentées les différentes étapes qui ont permis d’aboutir à un outilde simulation du comportement dynamique du couple pantographe-caténaire flexible et performantainsi qu’à des méthodes d’analyse des mesures robustes et fiables pour la détectionde défauts dans la caténaire.Le logiciel de simulation a été construit à partir de la méthode des Éléments Finis (EF)pour pouvoir modéliser tous les types de caténaires en trois dimensions. Bien que ce logicielait été développé en dehors de ce travail, certaines parties du code et certains maillages decaténaire ont été réalisés durant cette thèse.Des travaux antérieurs sur ce sujet ont mis en évidence que la discrétisation du fil de contacten EF était à l’origine de perturbations numériques qui interféraient avec les phénomènesphysiques présents dans le système. Pour identifier les causes, un autre modèle a été développéen parallèle. Il utilise une base de Rayleigh-Ritz pour décrire les déplacements de lacaténaire. Ce modèle monodimensionnel offre donc par construction, la continuité du plan decontact qui fait défaut au modèle EF. Un calcul statique inverse permet de décrire finementl’état statique en partant d’une géométrie imposée en certains points du fil de contact et lecalcul dynamique permet d’effectuer un couplage entre la caténaire et un pantographe linéarisésous forme d’un système masse-ressort. Pour améliorer le conditionnement du problème,les déplacements de la caténaire sont alors projetés dans la base modale de la caténaire.L’unilatéralité des pendules et du contact sont également intégrés dans le modèle pour pouvoireffectuer une comparaison et une validation par rapport aux essais. Sur ce point, lacorrélation calculs-mesures donne des résultats au delà de toute attente pour un modèlesimplifié.Le code EF gère des maillages de caténaire en 3D sur lesquels un pantographe de type massesressortsou multicorps est en contact unilatéral glissant. Le calcul statique EF est itératif pourprendre en compte les non-linéarités géométriques. Il utilise les données géométriques deséléments et les tensions dans les conducteurs pour établir la géométrie finale de la caténaire.Le calcul dynamique assure l’interaction entre les deux sous-structures. Avec une détection dunombre de points de contact et une trajectoire du pantographe paramétrable, les singularitésde la caténaire peuvent également être étudiées. De même que pour le modèle précédent,l’unilatéralité des pendules et du contact est prise en compte.