Contrôle passif non linéaire du galop sur les lignes aériennes de transport d'énergie

Cette thèse de doctorat présente les avancées faites sur le projet de recherche qui s’intitule :
\n"Contrôle passif non linéaire du galop sur les lignes aériennes de transport d’énergie". Cette
\nétude porte sur les oscillations de galop sur les câbles conducteurs de lignes aériennes de
\ntransport d’énergie. Ce phénomène survient lorsque le vent et la glace affectent les câbles,
\nrendant ainsi leur profilé aérodynamique potentiellement instable. Les vibrations que l’on
\nobserve sont de basse fréquence (allant de 0.08 Hz à 3 Hz) et de grande amplitude. Ce
\nphénomène peut causer de graves dommages sur les câbles comme des courts-circuits et
\ndes bris de câbles. Certains dispositifs, comme par exemple les entretoises de phase et les
\npendules de torsion, permettent de limiter les conséquences du galop. L’idée de cette thèse
\nest d’étudier la possibilité de contrôle passif non linéaire des oscillations de galop. L’objectif
\nest de pouvoir modéliser le couplage d’un câble de ligne de transport soumis à une
\ninstabilité de galop avec un absorbeur passif non-linéaire de type NES ("Nonlinear energy
\nsink"). Ceci a pour but d’évaluer l’efficacité du NES en termes de contrôle des vibrations
\nde galop sur les lignes de transport d’énergie. Premièrement, un modèle simplifié de poutre
\nlinéaire aux conditions aux limites élastiques est présenté. Ce modèle permet d’étudier localement
\nle couplage entre un câble de ligne de transport soumis à une instabilité de galop
\net un absorbeur non-linéaire. Cette première étape permet notamment d’introduire une
\nmodélisation analytique de la force aérodynamique en s’appuyant sur une hypothèse de
\nmouvement quasi-statique. Un second modèle analytique plus complet permet de prendre
\nen compte les non-linéarités géométriques d’une portée de ligne de transport d’énergie.
\nCe modèle permet également de considérer une force aérodynamique auto-excitée. Les
\nrésultats analytiques de la dynamique non-linéaire d’une portée sont comparés avec de
\nnombreux résultats éléments finis. Ce modèle analytique est également comparé à des
\ndonnées expérimentales en comparant les diagrammes de bifurcation obtenus et des observations
\nde galop récoltés à l’institut de recherche d’Hydro-Québec. Ce modèle constitue un
\noutil de dimensionnement d’un absorbeur non-linéaire pour le contrôle des oscillations de
\ngalop sur un mode d’une portée de ligne aérienne de transport d’énergie. Finalement, une
\nmodélisation éléments finis d’une portée de ligne de transport couplée à un absorbeur nonlinéaire
\nest réalisée. Cette modélisation permet de prendre en compte l’interaction entre
\nle vent et le câble recouvert d’une couche de glace. Contrairement au modèle analytique,
\ncelui-ci n’est pas adapté pour être un outil de dimensionnement mais il a l’avantage d’avoir
\nbeaucoup moins d’hypothèses réductrices que le modèle analytique. Il permet d’étudier les
\ntransferts d’énergie inter-modaux qui peuvent arriver au cours d’oscillations de galop.

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