Analyse Statique Et Dynamique D’un Câble De Suspension D’une Cabine Téléphérique
Résumé: Le travail présenté dans cette thèse a été organisé en 5 chapitres dont le premier en guise d’introduction a été consacré essentiellement à la nature de la problématique et à la question des structures suspendues ainsi qu’à la description des objectifs fixés. Le chapitre suivant analyse les conditions de durabilité des câbles dans le but de mettre en relief la vulnérabilité des agressions environnementales (température, pluie, vent, …) pouvant, s’ils ne sont pas maîtrises, endommager par fatigue les câbles et ainsi mettre en péril la stabilité de l’ouvrage. Les conséquences des facteurs de vieillissement des câbles et le choix des matériaux constitutifs de base ont été tout d’abord rapportés et commentés. Le chapitre trois a été consacré à la revue d’une manière approfondie et commentée des formulations théoriques décrivant le comportement statique d’un câble de suspension pouvant supporter aussi bien son poids propre que des charges ponctuelles ou réparties. Des exemples d’illustration avaient été apportés dans le but de comprendre les fondements mathématiques de base des méthodes de calcul qui sont parfois assez laborieuses à cause surtout du problème des grands déplacements. Le câble est admis fondamentalement de forme parabolique et supposé ancrer solidement à ses extrémités, à des massifs d’ancrage. L’avant dernier chapitre a trait à la présentation des développements théoriques sous l’action dynamique dont la théorie linéaire en régime vibratoire libre a été adoptée afin de dériver l’équation d’équilibre de mouvement vertical d’un élément différentiel ainsi que l’équation de la poussée résultante engendrée dans le câble en négligeant les effets de second ordre liés aux grands déplacements. La résolution de l’équation qui en résulte conduit à une équation transcendantale donnant lieu à des modes propres antisymétriques et à des modes propres symétriques dont les fréquences propres de vibration et les déformées modales sont alors obtenues. La méthode analytique de calcul ainsi établie, nous permet de procéder aisément à l’analyse du comportement statique et dynamique en vibration libre cable suspendu à ses deux extrémités dont la configuration initiale est de forme d’une parabole. Son fondement théorique est simple. Appliquée à un système pouvant être le siège d’une cabine d’un téléphérique ou de pont suspendu lors de sa phase de réalisation, la méthode semble fiable et efficace. La comparaison des résultats obtenus révèle une excellente précision que l’on peut obtenir avec la modélisation numérique basée sur le principe de discrétisation par éléments finis où l’erreur n’excède guerre en moyenne 3%. Ce qu’on pourrait enfin suggérer comme études futures pour l’amélioration de ce thème de travail sont les suivantes : - Etendre et raffiner la méthode de calcul en régime dynamique forcée soit sous charges vibratoires horizontales, telles que par exemple sous l’effet d’une rafale de vent. - Entreprendre une analyse paramétrique afin de montrer l’effet de certains paramètres sur la stabilité du système comme sa cambrure, la pré-tension de réglage, l’intensité et la disposition des charges verticales ainsi que ses pulsations propres.
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