Thèse soutenue

Modélisation de l'effet du vent sur les trains à grande vitesse. : Une étude dynamique et stochastiqe appliquée au risque de renversement
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Auteur / Autrice : Xavier Quost
Direction : Fabrice Thouverez
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences. Mécanique
Date : Soutenance en 2005
Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (Écully, Rhône ; 1970-)
Jury : Président / Présidente : Régis Dufour
Examinateurs / Examinatrices : Louis-Marie Cleon, T Tielkes
Rapporteurs / Rapporteuses : Jean Piranda, Christian Cremona

Résumé

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L'objet de cette thèse est l'étude du renversement des trains à grande vitesse soumis à des forts vents latéraux. Pour simuler le phénomène deux axes de recherche ont été dégagés. Le premier axe traite de la mécanique du contact roue-rail et de la mécanique des solides et des liaisons en grands déplacements. Cet axe a donné lieu à l'incorporation du modèle de contact roue-rail STRIPES dans un modèle dynamique de véhicule écrit pour l'occasion. Au terme de cette modélisation, la cinématique de soulèvement de l'essieu a été approfondie et un critère global comprenant le déchargement et le soulèvement de l'essieu a été proposé. Le deuxième axe de recherche traite de la modélisation de la turbulence vue pas un véhicule en mouvement. En se basant sur la modélisation de la turbulence de Von Karman et en appliquant les travaux de Cooper, une formulation de la turbulence vue du train a été proposée. Cette formulation se prête bien aux calculs de sensibilité des véhicules par une méthode de Monte-Carlo. Avec une méthode de tir adaptée et un nombre contrôlé de simulation, la courbe de sécuritée vis-à-vis du renversement construite, les apports de cette méthode par rapport aux pratiques existants sont analysés et l'origine des différences est discutée.