Mécanique Modélisation du comportement dynamique du couple ...

2.1 Description du modèle2.1 Description du modèleDans ce modèle, seule la caténaire de type 25000 Volts sans câble Y est modélisée. Ellecomporte un seul fil de contact, un câble porteur et des pendules verticaux séparés d’unelongueur multiple de 2,25 m. Le fil de contact et le câble porteur sont régulés en tension(tension constante) avec une tension mécanique différente pour le fil de contact (20 kN) et lecâble porteur (14 kN). Ils sont tous les deux desaxés par rapport à l’axe du pantographe cequi entraîne que tous les éléments sont dans le plan vertical. L’architecture de cette caténaireest simple et légère, c’est pourquoi elle est utilisée pour les lignes à grande vitesse (sauf LN1 1 ).Les caractéristiques (positions, masses, etc.) de chacun des composants proviennent des plansde construction de la ligne à grande vitesse entre Paris et Le Mans (LN2) afin de pouvoirvérifier la corrélation calcul/mesure.La caténaire est une structure de câble tridimensionnelle avec un désaxement du fil de contactet du câble porteur. Par conséquent, il existe des couplages entre les déplacements verticauxet latéraux que l’on néglige dans ce modèle. Cette hypothèse peut être justifiée par la prédominancedes mouvements verticaux sur les mouvements latéraux et elle permet de simplifierle modèle à une modélisation 1D qui prend en compte les déplacements verticaux des différentscomposants ainsi que la flexion des conducteurs.xT am pa1m pa2k p2k S1,m AS1k SW,m ASWCâble PorteurPendulesT bk p1m BS1m BSWFil de Contactm pb1m pb2Lk ppm papm pbpT aT bFigure 2.1 – Modèle de caténaireLe fil de contact et le câble porteur sont modélisés par des poutres d’Euler-Bernoulli avecun effort de prétention axial. Le câble porteur est soutenu par des ressorts modélisant l’ensemblepoteau-console qui est très rigide par rapport à la caténaire et dont la raideur estchoisie arbitrairement. Le bras de rappel est modélisé par une simple masse ponctuelle, demême que les griffes d’attache des pendules sur le fil de contact et sur le câble porteur.Les pendules, reliant le fil de contact au câble porteur, sont modélisés par des ressorts dontla raideur dépend de la longueur (k pendule = ES/L). Leur unilatéralité est prise en compteuniquement dans le calcul dynamique.1 LN1 : tronçon Paris-Lyon, cette caténaire comporte également des câbles Y36