1. Problème de référence#

1.1. Géométrie#

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Sections transversales de poutres:

  • charpente support

\(\mathrm{S1}\) :

\(A=1.2061{10}^{-2}{m}^{2}\)

\({I}_{z}=2.3681{10}^{-5}{m}^{4}\)

\(\mathrm{S5}\) :

\(A=1.4621{10}^{-2}{m}^{2}\)

\({I}_{z}=2.8709{10}^{-5}{m}^{4}\)

\(\mathrm{S9}\) :

\(A=1.5530{10}^{-2}{m}^{2}\)

\({I}_{z}=3.0493{10}^{-5}{m}^{4}\)

  • colonnes isolantes

\(\mathrm{S2}\) :

\(A=3.1428{10}^{-2}{m}^{2}\)

\({I}_{z}=4.5070{10}^{-5}{m}^{4}\)

\(\mathrm{S6}\) :

\(A=3.2592{10}^{-2}{m}^{2}\)

\({I}_{z}=4.6738{10}^{-5}{m}^{4}\)

\(\mathrm{S10}\) :

\(A=3.3416{10}^{-2}{m}^{2}\)

\({I}_{z}=4.7927{10}^{-5}{m}^{4}\)

  • raccords

\(\mathrm{S3},\mathrm{S11}\) :

\(A=3.1944{10}^{-2}{m}^{2}\)

\({I}_{z}=1.15{10}^{-5}{m}^{4}\)

\(\mathrm{S7}\) :

\(A=4.2130{10}^{-2}{m}^{2}\)

\({I}_{z}=1.15{10}^{-5}{m}^{4}\)

  • conducteurs

\(\mathrm{S4},\mathrm{S8}\) :

circulaire \(R=6.055{10}^{-2}m\)

\(e=6.2{10}^{-3}m\)

1.2. Propriétés de matériaux#

\(\mathrm{M1}\) :

\(E=2.{10}^{11}\mathrm{Pa}\)

\(\rho =8000\mathrm{kg}/{m}^{3}\)

(charpente support)

\(\mathrm{M2}\) :

\(E=5.{10}^{10}\mathrm{Pa}\)

\(\rho =2500\mathrm{kg}/{m}^{3}\)

(colonne isolante)

\(\mathrm{M3}\) :

\(E=7.{10}^{10}\mathrm{Pa}\)

\(\rho =2700\mathrm{kg}/{m}^{3}\)

(raccord et conducteur aluminium)

1.3. Conditions aux limites et chargements#

Points \(A\) , \(E\) , \(I\) : encastrement

Points \(D\) , \(L\) : non-continuité de \({u}_{x}\) , \({\theta}_{y}\) , \({\theta}_{z}\)

Forces de Laplace sur les conducteurs \(\mathrm{DH}\) , \(\mathrm{HL}\) ;

  • courant biphasé \(\phi =\omega =100m\)

  • conducteurs infinis séparés de \(1m\)

\(I={I}_{\mathit{eff}}\sqrt{2}(\cos(\omega t+\phi )-{e}^{-t/\tau }\cos\phi )\)

\({I}_{\mathrm{eff}}\) intensité efficace du courant

\(\tau\) constante de temps

  • deux court-circuit avec réenclenchement

\(t\)

\(0<t\le 0.135\)

\(0.135<t<0.580\)

\(0.580\le t\le 0.885\)

\({I}_{\mathrm{eff}}\)

\(15.6\mathrm{kA}\)

\(0\)

\(15.6\mathrm{kA}\)

\(\tau\)

\(0.066s\)

\(0.062s\)

1.4. Conditions initiales#

\(t=0\) , vitesse et accélération nulles.