Introduction of variability into pantograph-catenary dynamic simulations

Résumé : L’alimentation électrique des trains s’effectue en général par une interface pantographecaténairereprésentant un système mécanique couplé complexe. Les phénomènes dynamiques intervenantdans l’interaction entre le pantographe et la caténaire sont encore mal connus. Par ailleurs, le comportementdynamique du système est très variable car sensible à de nombreux paramètres. La premièrecontribution de cette thèse est de proposer une analyse détaillée de l’interaction dynamique pantographecaténaireen étudiant en particulier la réponse dynamique du pantographe à la géométrie de la caténaireainsi que les propagations, réflexions et transmissions des ondes dans cette dernière. Il a ainsi été démontréque la coïncidence spatiale, temporelle ou fréquentielle de ces différents phénomènes est à l’originede la majorité des variations des quantités d’intérêt. Par ailleurs, l’étude des ondes a montré que lespendules entourant le poteau avaient une importance particulière dans l’interaction dynamique et que lesparamètres tels que le rapport des impédances dynamiques et la somme des vitesses des ondes dans lescâbles étaient des variables dimensionnantes dans la caténaire. La seconde contribution a été de réduireles principales incertitudes épistémiques liées au modèle telles que l’amortissement dans la caténaire, laraideur de contact et la taille des éléments. La dernière contribution était d’implémenter des paramètresvariables dans le modèle en utilisant les mesures disponibles. À partir de ce modèle aléatoire, les incertitudesont été classées en utilisant les indices de Sobol sur des critères géométriques et dynamiques.L’absence de corrélation entre les critères géométriques et dynamique observée a des conséquences notablessur la politique de maintenance. Enfin, le grand nombre d’études de sensibilités réalisés a permisde souligner la maturité de l’outil de simulation et de proposer des orientations pour les travaux futurs pourla conception, maintenance ou homologation de pantographes ou de caténaires
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Thèse
Mechanics [physics.med-ph]. Ecole nationale supérieure d'arts et métiers - ENSAM, 2016. English. 〈NNT : 2016ENAM0021〉
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Soumis le : lundi 28 novembre 2016 - 15:17:09
Dernière modification le : jeudi 13 septembre 2018 - 15:24:09
Document(s) archivé(s) le : mardi 21 mars 2017 - 05:36:20

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Olivier Vo Van. Introduction of variability into pantograph-catenary dynamic simulations. Mechanics [physics.med-ph]. Ecole nationale supérieure d'arts et métiers - ENSAM, 2016. English. 〈NNT : 2016ENAM0021〉. 〈tel-01404271〉

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