Doctorant F/H Étude théorique et expérimentale du comportement dynamique d’une remontée mécanique

Le centre de recherche Inria de l’Université Grenoble Alpes regroupe un peu moins de 600 personnes réparties au sein de 27 équipes de recherche et 8 services support à la recherche.

Son effectif est distribué sur 3 campus à Grenoble, en lien étroit avec les laboratoires et les établissements de recherche et d'enseignement supérieur (Université Grenoble Alpes, CNRS, CEA, INRAE, …), mais aussi avec les acteurs économiques du territoire.

Présent dans les domaines du calcul et grands systèmes distribués, logiciels sûrs et systèmes embarqués, la modélisation de l’environnement à différentes échelles et la science des données et intelligence artificielle, Inria Grenoble - Rhône-Alpes participe au meilleur niveau à la vie scientifique internationale par les résultats obtenus et les collaborations tant en Europe que dans le reste du monde.

Dans le cadre d’un partenariat entre l'équipe TRIPOP et le Service Technique des Remontées Mécaniques et de Transports Guidés (STRMTG), nous proposons le sujet de thèse suivant

Les remontées mécaniques – télésièges, télécabines, téléphériques bicâbles, etc. – subissent des phénomènes dynamiques liés principalement à trois facteurs : le déplacement du câble nécessaire à l’installation, les sollicitations dues à l’exploitation (accélération, freinage, changement de chargement) et les sollicitations extérieures au système, principalement climatiques (vent, etc.). Ces phénomènes peuvent créer des oscillations de véhicules (sièges ou cabines) dont les conséquences vont de l’inconfort (mal des transports) à l’usure prématurée des installations (fatigue des matériaux accélérée) et jusqu’à des incidents impactant la sécurité (mouvements incompatibles avec le système, heurts avec les infrastructures).

Ainsi, un certain nombre d’évènements ont pu être relevés sur le parc français, dont deux faisant l’objet d’une enquête du bureau d’enquêtes sur les accidents de transport terrestre (BEA-TT) : la chute de 5 cabines (hors exploitation) de la télécabine « Aulp-de-Véran », survenue le 13 octobre 2011 sur le domaine skiable de Flaine [1], et l’immobilisation et l’évacuation tardive du téléphérique « Panoramic Mont-Blanc », survenues le 8 septembre 2016 à Chamonix [2]. Il existe également un certain nombre d’incidents de chutes de véhicules suite à des accrochages en ou hors exploitation.

Le BEA-TT a encouragé le STRMTG au travers de recommandations à faire réaliser des essais dynamiques sur les installations à câbles pour couvrir les cas de charges dynamiques les plus sollicitants. Il devient nécessaire de disposer d’une modélisation pouvant guider plus précisément ces essais en anticipant ces cas de charges.

Si la statique des câbles [3–4] est bien connue, leur dynamique reste encore un sujet à approfondir. Pour les câbles fixes à leurs extrémités, comme pour les ouvrages d’art par exemple, diverses conditions aux limites, avec des modélisations linéaires ou non linéaires, ont été étudiées [5–11]. Ces études parfois très pointues montrent l’influence de non-linéarités variées sur le comportement dynamique : non-linéarités paramétriques induites par la pluie [12], influence de la température [13] ou dynamique de câble sous charges mobiles [14], par exemple.

Les câbles mobiles sont également étudiés, que ce soit la dynamique des câbles d’ascenseurs [15, 16], de tyroliennes avec charge mobile [17] ou encore leur dynamique en milieux fluides en mouvements [18]. Il existe quelques travaux qui concernent les remontées mécaniques [19–22]. Ces résultats permettent d’affiner le dimensionnement des câbles dans chaque cas.

Il était apparu – autant dans cette bibliographie que dans les retours des professionnels (constructeurs ou maîtres d’œuvres, voir [22] par exemple) en termes d’état de l’art – l’absence d’outils permettant d’examiner les comportements dynamiques permanents ou transitoires des remontées mécaniques. Les installations sont aujourd’hui vérifiées à partir de positions statiques ou « stationnaires » (sous vitesse constante par exemple) et par l’application de gabarits forfaitaires sécuritaires.

À la suite de ce constat, une première thèse a été lancée en collaboration entre l’ENTPE, l’Inria et le STRMTG pour développer des modèles analytiques et numériques d’installations à câbles permettant d’explorer ces sujets. Ces travaux ont mené aux publications [23–26]. Ce premier travail nous permet aujourd’hui d’envisager la modélisation d’installations théoriques ou réelles pour rechercher les comportements problématiques, puis confronter ces résultats à des mesures expérimentales pour confirmer ou recaler ces approches.

Un premier axe de travail consiste à poursuivre le développement des modèles analytiques et numériques pour les téléphériques monocâbles, par exemple :

- Amélioration du modèle de câble, en particulier son amortissement ;
- Intégration des véhicules (sièges et cabines) comme des pendules articulés ;
- Intégration d’un système de tension ;
- Variation des charges par véhicules ;
- Étude de l’apparition du phénomène de pompage (oscillations en régime permanent) ;
- Intégration d’une modélisation des balanciers.

• Restauration subventionnée
• Transports publics remboursés partiellement
• Congés: 7 semaines de congés annuels + 10 jours de RTT (base temps plein) + possibilité d'autorisations d'absence exceptionnelle (ex : enfants malades, déménagement)
• Possibilité de télétravail 90 jours/an fixes ou flottants et aménagement du temps de travail
• Équipements professionnels à disposition (visioconférence, prêts de matériels informatiques, etc.)
• Prestations sociales, culturelles et sportives (Association de gestion des œuvres sociales d'Inria)
• Accès à la formation professionnelle
• Participation Protection Sociale Complémentaire sous conditions

2300 euros brut / mois