Simulación de la interacción dinámica entre pantógrafo y catenaria.
Simulación basada en el Método de los Elementos Finitos. El problema estático calcula la posición de los nodos y la longitud de los elementos de forma que se cumplan las condiciones impuestas durante el montaje:
- Equilibrio de fuerzas (acción gravitatoria)
- Restricciones de diseño (posición de péndolas, altura del hilo de contacto, tensión en cables, …)
Componentes del modelo
Como componentes principales el modelo incluye el hilo de contacto, el cable sustentador, las péndolas (incluyendo péndolas en Y) y los brazos de atirantado. Existe la posibilidad de considerar el cable Z, las ménsulas (con todas las barras) y el sistema de compensación.
Mallado de elementos finitos
Los cables se dividen en elementos de tamaño adecuado, y se define la topología en base al diseño de la catenaria. Se introducen las propiedades de los materiales y las tensiones mecánicas del sistema de compensación.
Longitud de péndolas e inclinación de los brazos de atirantado
La solución del problema estático permite obtener la longitud con la que se deben diseñar las péndolas para conseguir una altura deseada del hilo de contacto, teniendo en cuenta las condiciones impuestas durante el montaje y la deformación de los componentes. Se calcula la inclinación de los brazos de atirantado y se puede diseñar el punto de anclaje para cumplir con la normativa EN 50317.
Fuerzas en péndolas y rigidez estática
El código PACDIN permite obtener la fuerza estática que ejerce cada péndola y la rigidez de la catenaria, medida como la relación entre la fuerza aplicada en un determinado punto del hilo de contacto, y el desplazamiento de este punto. Se considera el comportamiento no lineal de las péndolas, que no son capaces de transmitir cargas de compresión.