Ansaldo STS S.p.A.

Sviluppo di un applicativo per la simulazione dinamica del comportamento della ‘bandella’ del sistema Tramwave® al variare della velocità di marcia del veicolo.

La DITS S.r.l. ha implementato il tool software BANDITS 1.0 (BANdella – Dinamica Infrastruttura TramWave Sistema d’alimentazione) inteso per l’analisi dinamica della bandella continua d’acciaio che permette l’attivazione della linea di contatto di terra al passaggio del magnete di bordo del veicolo TramWave. L’attivazione della linea di contatto significa la sua messa in tensione in una breve zona sottostante il veicolo, consentendo così l’alimentazione elettrica dell’azionamento dello stesso. La continuità della bandella è ottenuta collegando una serie di moduli di lunghezza 3 – 5 metri. Ogni modulo consiste in uno scatolare che contiene una porzione di bandella giuntata ai due estremi con le analoghe porzioni dei moduli adiacenti. Il magnete sul tram attrae la bandella verso l’alto, sollevandone una parte di lunghezza 3 metri circa dai suoi supporti inferiori. Questo permette la messa in tensione tramite i contatti elettrici superiori. Una porzione della bandella viene così in contatto con la superficie interna superiore dello scatolare (il “contatto superiore”). Ovviamente, le due porzioni adiacenti rimangono sospesi (porzioni “flottanti”), con assenza di contatto tra bandella e scatolare. Durante la marcia del veicolo lungo il binario, la porzione sollevata della bandella si sposta con esso, creando un’onda viaggiante. Il movimento del tram crea altresì delle vibrazioni delle porzioni “flottanti” della bandella e causa delle variazioni di lunghezza del contatto superiore e delle porzioni flottanti.
Lo studio esplora il comportamento dinamico sopra descritto nel campo di velocità di marcia 0-70 km/h, allo scopo di identificare potenziali criticità dinamiche.
Lo studio è stato avviato ripetendo e verificando i calcoli analitici lineari statici e dinamici già disponibili. È stato poi costruito un modello non-lineare agli elementi finiti (FEM) della bandella tramite il software GNU denominato Salome-Meca, il cui sviluppo è diretto da Electricité de France. I suoi primi risultati sono stati verificati per confronto con quelli dei calcoli analitici (in termini di frecce statiche e frequenze proprie) e con alcuni risultati sperimentali preliminari (in termini di frequenze proprie).
È stato poi realizzato in ambiente Python, sulla base del modello FEM, il tool BANDITS 1.0, utilizzato per studiare il comportamento dinamico della bandella e per produrre rappresentazioni grafiche ad elevata immediatezza (video) dello stesso.