Dissertations / Theses: 'Frottement de glissement'

1

Caldas, Helena. "Le frottement solide sec : le frottement de glissement et de non glissement. Étude des difficultés des étudiants et analyse de manuels." Paris 7, 1994. http://www.theses.fr/1994PA070014.

Full text

Abstract:

Ce travail porte sur les difficultés rencontrées par des étudiants lors de l'étude de situations physiques ou interviennent les phénomènes de frottement de glissement (frottement cinétique) et de frottement de non glissement (frottement statique) entre les zones de contact non lubrifiées des solides en présence (frottement solide sec). La recherche prend appui sur une "analyse a priori" (l'étude du frottement du point de vue physique et du point de vue didactique, une mini-enqsuete exploratoire, des observations empiriques en classe au cours d'un enseignement sur les frottements et une analyse partielle du manuel de référence utilise par les étudiants et les professeurs) ou un certain nombre de questions et d'hypothèses de travail sont explicitées. La deuxième partie est consacrée a l'analyse des résultats de questionnaires papier crayon proposes a des populations différentes (différents pays d'origine et différents niveaux d'études), questionnaires construits afin de tester nos hypothèses. Ces analyses aboutissent a une description aussi synthétique que possible des idées et des raisonnements des étudiants sur le frottement solide. Les raisonnements des étudiants ont les caractéristiques principales suivantes : tout se passe comme s'il existait, pour les étudiants, un phénomène unique de frottement (non distinction entre frottement statique et frottement cinétique) représente par une résultante unique des forces de contact (non application de la troisième loi de newton), résultante localisée a l'interface ("entre" les solides) et qui n'agit que sur le solide qui se trouve au dessus de l'interface (effet dessus dessous). Cette force unique a un sens bien défini, détermine a partir du sens des mouvements effectifs (donnes) des solides étudies : cette force unique s'oppose toujours aux mouvements effectifs ou "vrais" des solides (les mouvements relatifs des solides ne sont pas pris en compte)
The aim of the present work is to tackle the difficulties met by students as they were confronted with physical situations in which phenomena of sliding friction (kinetic friction) or nonsliding friction (static friction) between the non-lubricated contact zones of the solids concerned are at work ("frottement solid sec" or "dry solid friction"). The research is based on a "priori analysis" (the study of friction both from a physical and didactic point of view, a short exploratory survey, empirical classroom observations of teaching methods dealing with friction and a partial analysis of the reference textbooks used by students and teachers) where a number of questions and hypoteses are explicitly put forward. The second part is concerned with analyzing the results of (written) questionnaires submitted to students from different backgrounds (different countries of origin and different academic levels). These questionnaires were elaborated in order to test our hypotheses. The resulting analyses lead to a synthetic description of the students'ideas and ways of reasoning concerning frictioin. The students' ways of reasoning bear the following characteristics : the students seem to have a one-siled notion of friction (no-distinction between static and kinetic friction) which is represented by only one resultant of the contact forces (newton's third law is not applied) ; the resultant is located at interface level ("between" the solids) and only has an effect on the solid above the interface ("effet dessus-dessous", or "upper-lower effet"). This single force has a welldefined direction and is determined by the direction of the "effective" (given) motion of the solids studied - this single force is constantly opposed to the "effective" motion of the solids (the relative motion of the solids are not taken into consideration)

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

2

Philippon, Sylvain Molinari Alain. "Etude expérimentale du frottement sec à grande vitesses de glissement." Metz : Université Metz, 2008. ftp://ftp.scd.univ-metz.fr/pub/Theses/2004/Philippon.Sylvain.SMZ0416.pdf.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

3

Philippon, Sylvain. "Etude expérimentale du frottement sec à grande vitesses de glissement." Metz, 2004. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2004/Philippon.Sylvain.SMZ0416.pdf.

Full text

Abstract:

La compréhension des lois de frottement est essentielle pour modéliser entre autres les processus de mise en forme des métaux et d'usure. Plusieurs études sont concernées par le frottement à grandes vitesses de glissement. Un dispositif expérimental original a été conçu pour étudier le frottement sec pour des conditions statique et dynamique en évitant les contraintes dues àl'usure. Les grandes vitesses de glissement (de 13 m/s a 60 m/s) et les petites vitesses de glissement (de 0 a 3 m/s) sont obtenues respectivement avec un canon à air comprimé et une machine hydraulique utilisant le même dispositif de frottement. Les caractéristiques intéressantes de ce dispositif de frottement dynamique sont liées à la vitesse de glissement identique pour tous les points de la zone de contact et au processus de frottement quasi stationnaire atteint après une courte phase transitoire. Les effets sur le frottement de la pression normale p et de la vitesse de glissement v sont examinés. Les résultats obtenus pour le coefficient de frottement acier sur acier sont en accord avec ceux collectes dans la littérature et permettent de valider ce dispositif expérimental. Un deuxième couple de matériaux (acier sur carbure de tungstène non revêtu) a été teste pour reproduire l'interaction outil-copeau en usinage a grande vitesse. La chute du coefficient de frottement avec l'augmentation de la vitesse de glissement est confirmé. Cependant pour les plus grandes vitesses, une tendance opposé est observé. Enfin, les réultats du coefficient de frottement calculé avec les modèles proposes par ettles et molinari et al. Sont comparés avec les données mesurés avec le dispositif expéimental
The understanding of friction laws is of major importance for modelling of metal forming processes and wear, among other applications. Few studies are concerned by friction at high sliding velocities. An original experimental device has been designed to study dry friction under static and dynamic conditions avoiding the constraints due to the wear. High sliding velocities (from 13 m/s to 60 m/s) and low sliding velocities (from 0 m/s to 3 m/s) are obtained respectively with an air gun set-up and a hydraulic machine using this same friction device. The interesting features of this dynamic friction set-up are related to the sliding speed is identical at any points of the contact zone and that a quasistationary friction process is obtained after a short transient. The effects on friction of the normal pressure p, and of the sliding velocity v are investigated. The results obtained for steel on steel friction coefficient are in agreement with those collected in the literature and allow to validate this experimental device. A second sliding pair of materials (steel on uncoated tungsten carbide) was tested to reproduce the tool-chip interaction during high speed machining. The usual decreasing friction coefficient with increasing sliding velocity v is confirmed. However, for higher velocities an opposite trend is observed. Finally, the results of dry friction coefficient calculated with the models proposed by ettles and by molinari et al. Were compared to the steel on steel data measured with the experimental device

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

4

Hénot, Marceau. "Glissement de polymères liquides." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS194/document.

Full text

Abstract:

L’objectif général de cette thèse était d’identifier les mécanismes moléculaires du frottement d’un fluide de polymère sur une surface solide à partir de l’écart à la condition de vitesse nulle à la paroi.La première partie de cette thèse a consisté à développer une nouvelle méthode de mesure du glissement des liquides de polymère par suivi d’un motif photolysé dans un fluide fluorescent. Cette méthode, qui est une évolution de celle utilisée précédemment dans le groupe, donne directement accès au champ de déplacement du fluide lors de l’écoulement. À l’aide de ce nouveau dispositif, nous avons étudié expérimentalement l’effet de la nature de la surface, de la viscosité du liquide et de la température sur le glissement de fondus de polymère (T>Tg). Il est apparu que l’effet de glissement est contrôlé par la viscosité des fondus et par un coefficient de frottement à l’interface qui ne dépend que des natures moléculaires du liquide et de la surface. En particulier, ce coefficient de frottement est le même pour un fondu ou pour un élastomère constitué du même polymère. La dépendance en température de cet effet est fixé par la différence des énergies d’activation des processus activés que sont la viscosité du liquide et le frottement sur la surface solide. Nous avons également étudié le cas des solutions concentrées de polymère pour lesquelles le mécanisme du frottement est différent. En effet nous avons montré que le coefficient de frottement n’est plus une grandeur locale et dépend de la concentration de la solution. Enfin nous nous sommes intéressés à l’évolution temporelle de la transition de glissement dans les fondus et les solutions causée par la présence de chaînes de polymère adsorbées sur les parois
The goal of this work was to identify the molecular mechanisms governing the friction of a polymeric liquid on a solid surface by studying the deviation from the no-slip boundary condition.First, we developed a new method of measurement of slip of a polymeric liquid based on the observation under shear of a pattern photobleached in a fluorescent fluid. This method, which is an evolution of one already used in the group, give a direct access to the displacement field of the liquid under shear. Using this setup, we studied experimentally the effect of the chemical nature of the surface, of the liquid viscosity and of the temperature on the slip of polymer melt (T>Tg). It appeared that the slip effect is governed by the viscosity of the liquid and a friction coefficient which depends only on the chemical natures of the liquid and the surface. In particular this coefficient is the same for a melt and for an elastomer made of the same polymer. The temperature dependence of this effect is characterized by the difference of activation energy of viscosity of the liquid and of the friction on the solid surface that both are activated processes. We also studied the case of concentrated polymer solutions for which the molecular mechanism of friction differs. Indeed we showed that the friction coefficient is no longer a local quantity and depends on the concentration. Finally, we investigated the evolution over time of the slip transition of polymer melts and solutions which is due to the adsorption of polymer chains on the solid walls

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

5

Bousmat, Jonas. "Expériences et modèles du frottement élastomère sur chaussée en roulement/glissement." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEC011.

Full text

Abstract:

Les enjeux de consommation d'énergie et de sécurité ont fait du frottement entre les pneumatiques et la chaussée une propriété importante lors de la conception de nouveaux pneumatiques. Pour mesurer ces efforts de frottement deux cinématiques sont couramment utilisées : la mise en glissement et le roulement/glissement. Les lois de frottement issues des expériences de mise en glissement sont assez bien interprétées. En revanche, le lien qui existe entre ces lois de frottement et le comportement en roulement/glissement est encore mal compris. En particulier, les modèles de roulement/glissement n'incorporent pas la transition entre frottement statique et frottement dynamique, bien que cette phénoménologie soit bien établie expérimentalement. Dans cette thèse, nous proposons différents modèles de frottement en roulement/glissement qui étendent ceux de la littérature en intégrant explicitement la transition de frottement statique/dynamique. Pour tester ces modéles dans le cas du contact pneu/chaussée, nous avons réalisé des expériences selon les deux cinématiques, sur un contact simplifié élastomère/chaussée. A partir des expériences de mise en glissement, les paramètres de la loi de frottement sont identifiés, en fonction de la force normale appliquée, de la vitesse de glissement et de la nature de la chaussée. Ces résultats sont implémentés dans nos modèles, pour produire des prédictions en roulement/glissement, qui sont finalement comparées avec les mesures obtenues en roulement/glissement. De plus, certaines hypothèses des modèles ont été testées par des expériences de visualisation in situ du contact. En particulier nous confirmons, sur une interface élastomère/verre, la présence simultanée d'une zone collée et d'une zone en glissement en conditions de roulement/glissement
For safety and energy consumption issues, tyre friction has become an important property when designing tyres. There are two main kinematic conditions which are commonly used to measure friction forces : the onset of sliding and the rolling/sliding. The friction laws which are extracted from the onset of sliding experiments are rather well interpreted. In contrast, the link between those frictions laws and the rolling/sliding behaviour remains incompletely understood. In particular, the rolling/sliding models do not take into account the transition between static friction and dynamic friction, although it is a well-established phenomenology. In this manuscript, we propose diérent models of friction in rolling/sliding, which extend those of the literature by explicitly integrating a static/dynamic friction transition. To test these models in the case of a tyre/road contact, we performed experiment in the two kinematic conditions, on a simpliéd elastomer/road contact. From the onset of sliding experiments, we identify the parameters of the friction law as functions of the applied normal force, the sliding speed and the type of road. These results are used as inputs in our models to predict the rolling/sliding behaviour, and are eventually compared with the corresponding experiments. In addition, we have tested several assumptions made in the models by performing in situ contact imaging experiments. In particular we con_rm, on an elastomer/glass interface, the simultaneous presence of a sticking and a slipping zone in rolling/sliding conditions

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

6

Raynal, Caroline. "Frottement avec glissement de polymères fondus : filières à haute et basse énergie de surface." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1997. http://www.theses.fr/1997GRE10002.

Full text

Abstract:

Nous analysons l'ecoulement de polymeres fondus de grandes masses moleculaires dans des contractions brusques. Dans des filieres a haute energie de surface, un glissement macroscopique se manifeste pour des debits moderes lors de l'ecoulement oscillant. Pour des debits du meme ordre, un regime instable se developpe en amont de la contraction. Dans ce memoire, une etude experimentale detaillee de l'ecoulement oscillant a ete menee pour deux polyethylenes et les resultats obtenus pour l'un des produits ont permis de valider un modele theorique. Pour trois familles de polymeres, deux polyethylenes, un polybutadiene et cinq polydimethylsiloxanes, un nombre de weissenberg critique a ete mis en evidence pour le declenchement de l'instabilite amont. Dans des filieres a basse energie de surface, un glissement a lieu des les faibles regimes d'ecoulement. Ce glissement retarde le defaut de fissuration et supprime l'ecoulement oscillant. En vue d'ameliorer le procede d'extrusion, il est tres interessant d'etudier de telles filieres et de mieux comprendre les ecoulements mis en jeu. Aussi, avons-nous determine les courbes de frottement en termes de contrainte et de longueur d'extrapolation pour trois polymeres en ecoulement dans une filiere fluoree. Par ailleurs, differents composes quasi-cristallins ont ete etudies. Les essais en filiere ainsi que les analyses par mouillage ont montre que ces materiaux ne favorisent pas particulierement le glissement

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

7

Grzelka, Marion. "Mécanismes de frottement aux interfaces polymères liquides / solide : propriétés de glissement et structure interfaciale." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLS551.

Full text

Abstract:

Le but de ce travail de thèse est d'identifier les mécanismes moléculaires mis en jeu lors du frottement de polymères liquides sur une paroi solide.Dans une première partie, nous avons étudié l'influence de la température T sur le glissement de fondus. Grâce à la technique de vélocimétrie par photoblanchiment, nous avons mesuré la longueur de glissement de PDMS pour plusieurs températures et vérifié l'hypothèse de Navier, qui permet de définir le coefficient de frottement interfacial k comme le rapport entre la viscosité et la longueur de glissement. Loin de la température de transition vitreuse, k augmente exponentiellement avec 1/T, tendance que nous avons vérifiée par une mesure indépendante pour des lentilles de PDMS réticulé. Ainsi, le mécanisme de frottement d'un fondu de polymère est un processus thermiquement activé. La comparaison des énergies d'activation du frottement et de la viscosité prédit le sens de variation de la longueur de glissement avec la température.Le second volet de notre travail s'est focalisé sur l'identification des mécanismes moléculaires du frottement de solutions semi-diluées de polymère. Les expériences de glissement pour des solutions de PS dans le DEP nous ont permis de mettre en évidence un régime transitoire de glissement des solutions, correspondant à une mise en glissement du fluide. Nous avons proposé un modèle de glissement d'un fluide de Maxwell en accord quantitatif avec les expériences.Dans le régime de glissement stationnaire, nous avons étudié l'influence de la fraction volumique φ en polymère sur le frottement des solutions. En régime newtonien, la loi d'échelle mesurée pour k φ en fonction de la fraction volumique met en évidence la dépendance du coefficient de frottement interfacial avec l'écart à la température de transition vitreuse des solutions. Nous attribuons le frottement des solutions de PS dans le DEP au frottement des blobs sur la paroi et non à la formation d'une couche déplétée en polymère.Enfin des expériences de réflectivité de neutrons nous ont permis d'observer directement l'interface solide / solution de polymère. Nous avons mis en évidence l'existence d'une couche adsorbée en polymère. Nous avons mesuré son profil de concentration en fonction de la distance à la paroi. L'interdigitation des chaînes libres et de surface affecte le glissement des solutions
The aim of this work is to identify the molecular mechanisms driving the friction of liquid polymers on a solid substrate.First, we studied the effect of the temperature T on the slippage properties of PDMS melts. Using a velocimetry technique based on photobleaching, we measured the temperature dependence of the slip length of PDMS and checked the validity of Navier’s hypothesis, which defines the friction coefficient k as the ratio between the bulk viscosity to the slip length. Far above the glass transition temperature, k(T) increases exponentially with 1/T, a result that we confirmed with an independent measurement of k for the friction of crosslinked PDMS lenses. The friction mechanism of melts is a thermally activated process. The comparison of the activation energies for the friction and for the viscosity allows one to predict if the slip length increases or deacreases with temperature.We then focused our work on the identification of the friction mechanisms of semi diluted polymer solutions. Based on slip experiments of PS in DEP solutions, we evidenced a transient onset of slippage regime. Considering the viscoelasticity of the fluid and its friction properties, we developed a mechanical model of friction of a Maxwell-like fluid that well describes our experimental data.In the stationary slippage regime, we studied the influence of the polymer volume fraction φ on the slippage of solutions of polymer. In the Newtonian regime, the measured scaling law for k φ as a function of the volume fraction highlights the dependence of the friction coefficient on the distance to the glass transition temperature of the solution. Thus, the friction of the PS in DEP solutions can be attributed to the friction of blobs on the surface, rather than to the existence of a depletion layer.We directly observed the solid / polymer solution interface thanks to neutron reflectivity: these experiments reveal the formation of an adsorbed polymer layer and we could measure its concentration profile close to the solid wall. The interdigitation between volume and surface polymer chains plays a key role in the slippage of the solutions

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

8

Lanoye, Emma. "Une modélisation de l'endommagement et du glissement avec frottement dans les matériaux quasi-fragiles." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10187/document.

Full text

Abstract:

Sous chargement, les matériaux dits ‘quasi-fragiles’ tels que les bétons et de nombreuses roches présentent souvent une perte de rigidité progressive, ainsi qu’un comportement anisotrope, asymétrique et hystérétique. Il est maintenant largement admis que ce comportement, fortement non linéaire et complexe, est lié principalement à la création, au développement et au jeu d’ouverture et fermeture des réseaux de microfissures accompagnés de glissement et de frottement entre lèvres de microdéfauts en contact.Dans l’optique d’une utilisation industrielle sérieuse, la construction d’un modèle d’endommagement simple, fiable sur le plan mathématique et thermodynamique et offrant une réponse pertinente pour les matériaux quasi-fragiles jusqu’à l’apparition d’une localisation de l’endommagement, constitue à l’heure actuelle un enjeu important. Il représente en effet une étape indispensable avant de pouvoir espérer modéliser de manière satisfaisante le comportement jusqu’à la ruine de nombreux ouvrages du génie civil. L’objectif du travail de thèse est d’améliorer les capacités prédictives d’un modèle simple d’endommagement par microfissuration existant qui prend en compte les effets unilatéraux liés à l’ouverture-fermeture des microfissures. La nouvelle approche proposée est basée sur l’introduction d’un second phénomène dissipatif susceptible d’être induit lors de la fermeture des microdéfauts : le glissement avec frottement des lèvres en contact. La modélisation de ce nouveau mécanisme dissipatif s’effectue à l’échelle macroscopique en ne faisant référence à l’échelle inférieure ou aux résultats de la micromécanique des milieux microfissurés que pour interpréter ou justifier certaines hypothèses. Une attention particulière est accordée à la continue différentiabilité du potentiel thermodynamique proposé. L’étude et la simulation de différents essais permettent d’illustrer la pertinence des choix retenus
Under loading, materials called 'quasi-brittle' as concrete and many rocks often exhibit progressive loss of stiffness, as well as anisotropic behavior, and asymmetric hysteretic. It is now widely accepted that this behavior highly nonlinear and complex, is mainly related to the creation, development and set of opening and closing of microcracks accompanied networks and sliding friction between the lips of microdefects in contact. In the context of a serious industrial use, the construction of a damage model simple, thermodynamically and mathematically reliable and providing an appropriate response for quasi-brittle materials until the onset of localization damage, is currently an important issue. It is indeed a necessary step before adequately modelling behavior to the ruin of many civil engineering works. The objective of this thesis is to improve the predictive capabilities of an existing simple model of damage by microcracking which takes into account unilateral effects related to the opening and closing of microcracks. The new approach is based on the introduction of a second dissipative phenomenon may be induced when closing microdefects: frictional sliding of the lips of microcracks. Modeling of this new dissipative mechanism occurs at the macroscopic scale by only referring to the lower scale or the results of the micro environments that microcracked to interpret or justify certain assumptions. Particular attention is paid to the continuous differentiability of the thermodynamic potential proposed. The study and simulation of various tests enable to illustrate the relevance of the choices made

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

9

Chevallier, Gaël. "Etude des variations de broutement provoquées par le frottement sec : application aux systèmes d'embrayage." Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066279.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

10

Sassi, William. "Analyse numérique de la déformation cassante : introduction de paramètres physiques dans l'analyse de failles striées : simulation numérique par la méthode aux éléments distincts." Paris 11, 1985. http://www.theses.fr/1985PA112227.

Full text

Abstract:

Les deux parties qui constituent ce mémoire de thèse, traitent suivant deux approches complémentaires, des problèmes d’analyse de la déformation cassante en géologie structurale, lorsque celle-ci se manifeste principalement par des glissements sur des plans de fractures préexistants. La première partie est consacrée à l’analyse numérique de population de failles striées. Une propriété du modèle mécanique d’E. Carey et B. Brunier, observable sur certains échantillonnages, permet de déterminer graphiquement les directions principales et le rapport de forme d’une déviateur de contraintes. L’introduction de facteurs de pondération dans le processus itératif de E. Carey permet également d’améliorer l’analyse numérique de population de plans de failles striées hétérogènes. Les limites d’application du modèle d’analyse des failles striées sont étudiées en considérant l’aspect mécanique de la rupture par glissement. L’introduction d’une loi empirique de type Mohr-Coulomb vient compléter l’analyse des résultats obtenus par la méthode de E. Carey. Si la détermination quantitative des paléo-contraintes reste difficile à aborder, l’approche proposée permet une interprétation plus satisfaisante des observations de terrain en accord avec les données de la mécanique des roches. En conclusion nous suggérons l’utilisation de ce critère de comptabilité pour l’interprétation de population de failles striées ou de mécanismes au foyer. L’approche quantitative des relations contraintes/déformations dans des milieux affectés de discontinuités macroscopiques est abordée dans la deuxième partie par une méthode de simulation numérique : le modèle UDEC (Universal-Distinct-Element-Code). Bien que nous soyons limités à des problèmes à deux dimensions, ce modèle apparaît comme un outil nouveau pour l’analyse quantitative de la déformation cassante
Two independent approaches about problems of brittle deformation analysis in structural geology are investigated. Deformation process considered here is frictional sliding on preexisting sets of faults. Numerical analysis of striated fault planes is discussed in the first part. A property of the mechanical E. Carey and B. Brunier's model, sometimes available on data set, can be used as a first graphical determination of principal stress directions and shape factor. Heterogeneous data sets can be studied by the introduction of weight factors in the iterative regression. The model's applicability limits are analyzed by considering the mechanical aspect of sliding failure on preexisting faults. Empirical laws such as Mohr-Coulomb linear law, improve the physical reliability of a result obtained by E. Carey's numerical method. Nevertheless, paleo-stress quantification still remains a difficult problem. Thus, use of those compatibility criteria should be integrated to analyze both striated fault planes and focal mechanisms. Stress/strain relationships in discontinuous media are illustrated in the second part through a numerical simulating model: Universal Distinct-Element-Code. The modelling concerns two dimensional block structures. This program is applied to several examples (stress patterns in discontinuous elastic rockmass and volcano structure deformation). It can be used in various tectonic settings in order to quantify deformational analysis

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

11

Borsotto, Bastien. "Modélisation, identification et commande d’un organe de friction : application au contrôle d’un système d’embrayage et au filtrage d’acyclismes par glissement piloté." Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112062.

Full text

Abstract:

Dans un moteur thermique, les explosions dans les différents cylindres engendrent un couple moteur entaché de composantes harmoniques communément désignées par le terme d’acyclismes. A faible régime, la propagation de ces composantes à travers la chaîne cinématique d’un véhicule (embrayage, boîte de vitesses, transmission), peut être à l’origine de nombreuses nuisances vibro-acoustiques. Pour limiter ces nuisances, un filtrage de ces composantes est envisagé en utilisant le système d’embrayage, par la maitrise du glissement relatif des disques le constituant : c’est le glissement piloté. Afin de commander le système d’embrayage en conséquence, il est important d’en définir un modèle de comportement précis, s’appuyant sur la description des phénomènes de frottement. Les caractéristiques des principaux modèles de frottement issus de la littérature, ainsi que les méthodes d’identification de leurs paramètres et les conditions d’essais associés, ont ainsi été étudiées. L’élaboration d’un banc autorisant la caractérisation de matériaux de friction, a ensuite été lancée. Les essais expérimentaux réalisés à partir de celui-ci, ont alors permis de recaler les modèles de frottement retenus, sur le comportement particulier des disques d’embrayage utilisés sur véhicules. Enfin, sur la base du modèle d’embrayage ainsi obtenu, une structure de commande simple a été synthétisée selon une approche en plusieurs étapes : détermination de la structure générale adaptée au problème, réglage du correcteur, analyse des propriétés de robustesse du système bouclé, et retuning. Les performances de la solution de pilotage proposée sont enfin validées sur un modèle de simulation, puis sur véhicule
In an internal combustion engine, cylinders explosions create an engine torque chattered by harmonic components called acyclic phenomena. For low velocities, the propagation of these harmonic components across the vehicle kinematics chain (clutch, gearbox, transmission) can introduce vibro-acoustical nuisances. To reject them, a filtering method is considered using the clutch system, by controlling the disks relative behaviour in slipping phases. This idea is “sliding control”. To control the clutch system in such a way, it is important to get a fine model of its behaviour, starting from friction phenomena properties. Thus, the main friction models, as well as parameters identification methods and their related experimental conditions, have been studied. A mechanical benchmark, allowing friction material characterization, has been built. Experimental measurements have led to friction models matching the specific behaviour of the clutch disks used on vehicles. Finally, based on the designed clutch model, the control structure is synthesized following a multi-stage approach: determination of the general structure well suited to the problem, fine regulator tuning, robustness analysis of the closed loop system, and retuning of the control law if necessary. Performances offered by the sliding control solution are finally much than satisfactory in simulation as well as for real tests on vehicle

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

12

Kaiser, Anne-Laure. "Caractérisations tribologiques d'un acier inoxydable y sollicité en impacts-glissement dans un environnement sévère." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2005. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/TH_T2055_alkaiser.pdf.

Full text

Abstract:

L’usure spécifique des crayons des grappes de commande contre leurs guidages, induite par les turbulences de l’écoulement du fluide primaire dans les réacteurs nucléaires se caractérise par des cinétiques d’usure rapide, des faciès typiques dits à cupules et l’absence de déformation plastique apparente sous les surfaces dégradées. Des tribomètres spécifiques permettent de reproduire les sollicitations d’impacts-glissement à l’origine de cette usure dans un environnement proche de celui rencontré en réacteur (eau à 300°C et 154 bars et même composition chimique à l’exception de l’irradiation). L’objectif de cette étude est d’apporter des éléments de compréhension sur l’origine et l’évolution de ces dégradations à faciès à cupules, à partir d’une étude expérimentale de différents essais réalisés sur ces tribomètres. Un modèle mécanique du tribomètre et une analyse théorique des impacts-glissement montrent que les durées d’impacts-glissement dépendent de la raideur de contact entre le crayon et son guidage. Les valeurs de ces raideurs déduites des durées d’impacts-glissement mesurées sont faibles et sont imputables à un contact de type rugueux, à l’exclusion d’un contact de Hertz et des déformations élastiques des éléments en présence. Cette usure est donc la conséquence d’interaction à faible pression de contact. L’analyse des résultats expérimentaux a pu montrer que les dégradations à faciès à cupules ne se produisent que sous certaines conditions optimales d’impacts-glissement (couplage coefficient de frottement-angle, force normale d’impact). Les taux d’usure observés dépendent donc de la fréquence de ces impacts-glissement critiques. Enfin, les expertises des surfaces frottées montrent une fine déformation plastique en extrême surface (< 1 1m). Localement des zones lamellaires dures, oxydées et fissurées apparaissent. Une interprétation mécanique de la formation des cupules est alors proposée, expliquant le rôle des impacts-glissement critiques sur la formation des zones lamellaires à l’origine des cupules
Specific wear of rod cluster control assemblies in pressurized water nuclear reactor (PWR) results from contacts with their guides due to flow-induced vibration. Particular sliding impact contact conditions and specific environment in PWR coupling temperature and solution chemistry involve original mechanism of wear (high wear kinetics, particular wear scars made of numerous indent-like marks with no apparent work hardening in subsurface). Specific tribometers has been developed to reproduce sliding-impacts kinematics in conditions simulating the primary PWR coolant. Primary, a mechanical model of the specific test bench associated to a theorical analysis of sliding impacts lead to determine that asperity stiffnesses control the contact (duration of sliding-impact). Numerous and various wear tests were realized in order to study the influence of the sliding-impact parameters on wear loss and wear facies. An analogy with erosion was done and critical conditions concerning friction coefficient and incidence angle values leading to no wear were found. At least, some surface and subsurface characterizations reveal the presence of a microscopic work hardening under worn surfaces and the existence of singular foliated zones. Thanks to all this work, a mechanical interpretation of indent-like marks formation is proposed

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

13

Peyret, Nicolas. "Dissipation de l'énergie mécanique dans les assemblages : effet du frottement en sollicitation dynamique." Phd thesis, Université Paris-Est, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00749730.

Full text

Abstract:

Cette thèse porte sur l'étude de l'amortissement des structures assemblées, et plus précisément de la contribution des assemblages sous sollicitations vibratoires. Le mémoire est composé de cinq chapitres traitant la problématique tant du point de vue analytique qu'expérimental. Un banc d'étude académique est proposé afin d'étudier des assemblages sous sollicitation normale constante (statique) et sous sollicitations tangentielles liées aux vibrations de la structure (dynamique). Le facteur de perte caractérisant l'amortissement de la structure est obtenu, dans un premier temps par une étude locale quasi-statique. Puis une fonction de dissipation est définie, permettant d'affiner la modélisation de l'amortissement par une étude dynamique globale. Au regard des résultats obtenus par la modélisation, une analyse expérimentale est menée. Cela afin d'isoler la contribution, à l'amortissement de la structure, des glissements partiels dans les assemblages. Pour cela, deux structures géométriquement identiques, l'une monolithique et l'autre assemblée sont étudiées. Les effets des interfaces sont analysés puis comparés aux résultats analytiques. Afin de simuler plus précisément ces effets, une modélisation prenant en compte les défauts de forme des surfaces en contact est menée

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

14

Sahli, Riad. "Mise en glissement des interfaces multicontacts élastomères : étude expérimentale par visualisation in situ." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEC012/document.

Full text

Abstract:

La mise en glissement d’une interface de contact est un phénomène dont la dynamique spatiotemporelle est encore mal comprise. Dans cette thèse, nous avons développé et mis en oeuvre un dispositif expérimental original permettant de visualiser in situ les phénomènes locaux en jeu lors de la mise en glissement d’interfaces rugueuses élastomères, avec une bonne résolution temporelle. Nous avons mis en évidence une forte réduction de l’aire de contact réelle au sein d’une interface de contact sous cisaillement, et ce bien avant le début du glissement macroscopique. Cette réduction influence la valeur de la force de frottement statique de l’interface. Nous avons montré que le paramètre qui quantifie l’amplitude de la réduction vérifie une loi d’échelle valable largement, allant des monocontacts millimétriques jusqu’aux jonctions micrométriques impliquées dans les interfaces rugueuses. Nous avons ensuite montré que la contrainte de cisaillement critique de mise en glissement d’une interface n’est pas une constante pour un couple de matériaux en contact. En effet, en changeant systématiquement l’épaisseur d’un revêtement élastique sur l’un des corps en contact, on peut varier cette contrainte d’un facteur trois. Cet effet est interprété semi-quantitativement via un modèle couplant dissipation à l’interface et dans le volume des matériaux. Nous avons enfin montré que la dynamique spatio-temporelle de mise en glissement est influencée par le couple appliqué à l’interface par la force de frottement, lorsque celle-ci n’est pas exercée dans le plan de l’interface. En particulier, via une mesure du champ de déplacement par corrélation d’images, nous avons réalisé la première comparaison quantitative avec un modèle récent décrivant cet effet de couple
The onset of sliding of a contact interface is a phenomenon the space-time dynamics of which are still poorly understood. In this thesis, we have developed and implemented an original experimental device allowing us to visualize in situ the local phenomena involved during the onset of sliding of rough elastomer interfaces, with a good temporal resolution. We have shown a strong reduction of the real contact area within a sheared contact interface, well before the beginning of macroscopic sliding. This reduction affects the value of the static friction force of the interface. We have shown that the parameter that quantifies the amplitude of the reduction obeys a well-defined scaling law ranging from millimetric mono-contacts to the micrometric junctions involved in rough interfaces. We have then shown that the shear strength of an interface is not a constant for a couple of materials in contact. Indeed, by systematically changing the thickness of an elastic coating on one of the bodies in contact, we could vary the value of the shear strength by a factor three. This effect is interpreted semi-quantitatively via a model incorporating dissipation both at the interface and in the bulk of the materials. We have finally shown that the space-time dynamics of the onset of sliding is influenced by the torque applied to the interface by the friction force, when the latter is not exerted in the plane of the interface. In particular, via a digital image correlation-based measurement, we performed the first quantitative comparison with a recent model describing this torque effect

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

15

Luo, Dabing. "Selection of coatings for tribological applications." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2009. http://www.theses.fr/2009ECDL0017.

Full text

Abstract:

Coatings are often used to reduce friction and protect the substrate surface from wear. However, selecting the appropriate coating from numerous ones for a given tribological application is still complicated because the tribological response of a coating system depends on many factors. The objectives of the thesis are to develop a coating pre-selection tool, and to propose some approaches to evaluate and compare coatings, sequentially to help the coating selection. Based on the study of literature and three different tribological cases, a pre-selection tool is developed by comprehensively considering the requirements and limits of applications and the characteristics of coatings. Two kinds of experiments are carried out to understand the relationships between tribological behaviors and running conditions and coating properties. Pressure sprayed MoS2 coating is investigated under three contact configurations to identify the effect of test conditions on its tribological performance. The coating lifetime can be predicted by relevant dissipated energy master curves. 5 bonded solid lubricant coatings are studied by simple evaluation techniques and fretting tests. The tribological performances of the coatings are closely related to their properties, and the simple evaluation techniques can be used to screen out the poor coatings. The tribological performances of the coatings are evaluated by comparing their dissipated energy – coating lifetime master curves. The best coating can be selected by synthetically comparing the coatings from various aspects in a polar diagram
Les revêtements sont souvent utilisés pour réduire le frottement et protéger les surfaces contre l’usure. Cependant, choisir le revêtement approprié pour une application tribologique donnée est toujours compliqué pare que la réponse tribologique d’un système revêtu dépend de beaucoup trop de facteurs. Les objectifs de cette thèse sont de développer un outil de pré-sélection de revêtements, et de proposer quelques approches permettant d’évaluer et de comparer des revêtements. Basé sur l’étude de la littérature et sur trois études de cas tribologiques, un outil de pré-sélection est développé, en considérant tous les aspects des exigences requises et des limites d’application et caractéristiques des revêtements. Deux études expérimentales sont ensuite effectuées. Un revêtement de MoS2 pulvérisé sous pression est examiné dans trois différentes configurations d’essai pour identifier l’effet des conditions d’essai sur sa performance tribologique. La durée de vie de ce revêtement peut être prévue par les courbes maîtresses basées sur l’énergie dissipée. Cinq revêtements de type vernis de glissement sont également étudiés par des techniques simples d’évaluation et par des essais de fretting. Les performances tribologiques de revêtements dépendent de leur propriétés, et les techniques simples dévaluation peuvent être utilisées pour éliminer de mauvais revêtements, lors du processus de choix. Les performances tribologiques des revêtements sont évaluées en comparant les courbes maîtresses reliant durée de vie et énergie dissipée. Le meilleur revêtement peut alors être choisi, en comparant synthétiquement les revêtements selon divers aspects dans un diagramme polaire

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

16

Lakhal, Abderrahman. "Modélisation mathématique du contact unilatéral avec frottement en dynamique : application aux problèmes d'impact et de glissement en mécanique des roches." Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10218.

Full text

Abstract:

Ce travail de these avait pour premier objectif une formulation d'un modele de contact unilateral avec frottement en dynamique a partir des lois de comportement du contact (lois de type compliances) proposees par les mecaniciens des roches. Afin de prendre en compte a la fois la deformabilite et le mouvement d'une masse rocheuse qui vient au contact d'un obstacle (suppose rigide pour simplifier), on projette la formulation variationnelle associee a ce probleme sur l'espace des deplacements rigides et sur son supplementaire topologique (l'espace des deplacements a torseur nul). On obtient ainsi un modele forme d'une equation aux derivees partielles elliptique non lineaire (qui regit la deformabilite) couplee avec une equation differentielle ordinaire non lineaire (qui regit le mouvement). L'analyse mathematique a conduit a un theoreme d'existence et d'unicite dans le cas sans frottement. Le meme resultat est obtenu pour le probleme avec frottement (a faible coefficient de frottement) discretise en temps par un schema implicite. Elle a aussi permis de construire un algorithme original (methode du point fixe couplee avec la methode du gradient projete preconditionne) pour la resolution du probleme a chaque instant apres discretisation par elements finis. En dernier lieu, un programme a ete developpe pour valider numeriquement cette modelisation et les algorithmes de calcul associes. Ceci a permis, outre les validations evoquees, de mettre en evidence des applications possibles du modele propose (etudes d'impacts, mise en mouvement de blocs, etc. ). Ce programme est destine a etre implante dans un environnement de type mecanique des roches

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

17

Dumaine, Laurent. "Corrélation entre les propriétés physico-chimiques de polymères permettant de moduler la prolifération cellulaire et celles permettant de favoriser le glissement de lentilles intraoculaires." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2004. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/ldumaine.pdf.

Full text

Abstract:

Les cellules épithéliales cristalliennes restantes après la chirurgie de la cataracte peuvent induire une cataracte secondaire. Cette pathologie entraîne une nouvelle perte d'acuité visuelle pour le patient. La caractérisation physico-chimique des surfaces des implants intraoculaires et l'étude de la réponse cellulaire sur ces matériaux nous ont permis de déterminer les paramètres pour moduler la prolifération cellulaire : le caractère hydrophile/hydrophobe, les propriétés électriques et la mobilité des chaînes polymériques. Corneal Industrie a développé un injecteur afin de diminuer les risques de contamination dus aux gestes des chirurgiens lors de l'opération de la cataracte. Cependant, un problème de frottement entre la LIO et l'injecteur apparaît. Les paramètres jouant un rôle sur le frottement sont : les composantes de l'énergie libre de surface de l'injecteur, le caractère hydrophile de l'injecteur, la mobilité des chaînes sur la surface de l'injecteur et la composante basique de l'énergie libre de surface de la LIO
Lens epithelial cells remaining in the capsular bag after cataract surgery can generate a secondary cataract. This pathology induces a new loss of visual acuity. The physico-chemical characterization of the intraocular lenses surfaces and the study of the cellular response on these materials allowed us to determine parameters to modulate the cellular proliferation : hydrophilic/hydrophobic ratio, electrical properties and polymeric chain mobility. Corneal Industrie developed an injector in order to decrease injection risles due to surgeors gestures during the cataract surgery. However, a friction problem appears between the IOL and the injector. The parameters that play a role on the friction are : the components of the free surface energy, hydrophilic ratio, polymeric chain mobility for the injector and lthe basic component of the free surface energy for the IOL

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

18

Chiza, Albert. "Détermination du coefficient de frottement pour les surfaces de contact métallisées dans les assemblages des ponts en acier." Master's thesis, Université Laval, 2013. http://hdl.handle.net/20.500.11794/24444.

Full text

Abstract:

Les assemblages boulonnés doivent être conçus en tant qu’assemblages de type antiglissement s’ils sont soumis à des charges variables, à des vibrations ou à un phénomène de fatigue. Ces situations sont fréquentes dans la construction des ponts en acier. Le fini de surfaces de contact des pièces en acier à assembler contrôle le niveau de résistance au glissement des assemblages. Les normes de conception, telle que le code canadien sur le calcul des ponts routiers CAN/CSA S6-06 (CSA 2006) ainsi que American Institute of Steel Construction (AISC 2010), spécifient les conditions de surfaces de contact avec des coefficients de frottement associés à utiliser pour la conception. Actuellement, ces normes ne spécifient pas la résistance au glissement pour des surfaces de contact qui sont métallisées ou pour une combinaison de surface métallisée et une autre galvanisée (appelées métallisées-galvanisées dans ce qui suit), alors que les éléments de la charpente d’acier sont couramment métallisés ou galvanisés pour assurer leur durabilité. Les fabricants de ponts sont donc obligés de masquer les surfaces de contact des assemblages avant d’appliquer les revêtements de protection sur les éléments structuraux, ce qui augmente considérablement les coûts et le temps de fabrication. Dans cette recherche, les résistances au glissement des assemblages de type antiglissement ayant des surfaces complètement métallisées ainsi que des surfaces métallisées-galvanisées, ont été caractérisées en vue des dispositions de la norme canadienne en vigueur. Les coefficients de frottement moyens sont obtenus en effectuant des tests en compression et en tension. Ces tests ont révélé une grande augmentation de la résistance au glissement des surfaces de contact métallisées, comparativement aux surfaces décapées sans revêtement. Pour ce qui est des surfaces de contact métallisées-galvanisées, les coefficients de frottement obtenus ont été plus élevés que ceux fournis par la norme pour les surfaces de contact galvanisées et, dans la majorité des cas, aussi élevés que ceux pour les surfaces décapées sans revêtement. Mots clés: assemblages boulonnés antiglissement, galvanisation à chaud, métallisation, normes de conception de la charpente d’acier, ponts en acier, résistance au glissement.
The slip resistance is a critical factor influencing high strength bolted joint behaviour in steel structures under repeated loading. The surface condition of the connected steel components, also known as the faying surface, controls the level of the slip resistance. Design standards, such as the Canadian Highway Bridge Design Code CAN/CSA S6-06 (CSA 2006) and the American Institute of Steel Construction (AISC 2010) specifications, specify desired conditions for faying surfaces and associated slip coefficients for design purposes. Currently, these standards do not address faying surface conditions that are completely metallized or that have one connected face metallized and the other face galvanized (hereafter referred to as galvanized-metallized faying surfaces), although steel bridge components are widely metallized or galvanized to provide long-term protection against wear and corrosion. This compels steel bridge fabricators to mask off all faying surfaces before metallizing, a practice that is labour-intensive, costly and time-consuming. In this study, the resistance of slip-critical joints in steel bridges with metallized and galvanized-metallized faying surfaces are characterized in the light of the CAN/CSA-S6-06 standard. The mean slip coefficient is determined from a compression and tension test regimes. These tests revealed much greater slip resistance for metallized faying surfaces than the typical uncoated blast-cleaned surface. For the metallized-galvanized surfaces, the mean slip coefficients were found to be much greater than that for galvanized surfaces and, in the majority of cases, also greater than the uncoated blast-cleaned surface. Keywords: steel bridge construction, galvanization, metallization, slip-critical bolted joints, slip resistance, design standards.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

19

Peyret, Nicolas. "Dissipation de l’énergie mécanique dans les assemblages : effet du frottement en sollicitation dynamique." Thesis, Paris Est, 2012. http://www.theses.fr/2012PEST1052/document.

Full text

Abstract:

Cette thèse porte sur l'étude de l'amortissement des structures assemblées, et plus précisément de la contribution des assemblages sous sollicitations vibratoires. Le mémoire est composé de cinq chapitres traitant la problématique tant du point de vue analytique qu'expérimental. Un banc d'étude académique est proposé afin d'étudier des assemblages sous sollicitation normale constante (statique) et sous sollicitations tangentielles liées aux vibrations de la structure (dynamique). Le facteur de perte caractérisant l'amortissement de la structure est obtenu, dans un premier temps par une étude locale quasi-statique. Puis une fonction de dissipation est définie, permettant d'affiner la modélisation de l'amortissement par une étude dynamique globale. Au regard des résultats obtenus par la modélisation, une analyse expérimentale est menée. Cela afin d'isoler la contribution, à l'amortissement de la structure, des glissements partiels dans les assemblages. Pour cela, deux structures géométriquement identiques, l'une monolithique et l'autre assemblée sont étudiées. Les effets des interfaces sont analysés puis comparés aux résultats analytiques. Afin de simuler plus précisément ces effets, une modélisation prenant en compte les défauts de forme des surfaces en contact est menée
This thesis presents a study of damping in assembled structures, or, more precisely, a study of the vibrations of assemblies under external excitations. The paper contains five chapters examining this problem from both analytical and experimental viewpoints. An academic investigation is presented as a foundation in order to study assemblies both under constant normal stresses (static), and under tangential stresses linked to the structural vibrations (dynamic). The loss factor that characterizes the damping of the structure is obtained through a quasi-static local study. Then, a dissipation function is given, which allows the refinement of the damping model through a global dynamic study. An experimental analysis is undertaken to examine the results obtained by the modeling. The objective of this analysis is to isolate the effects, at the structural damping, of partial sliding in the assemblies. To isolate these effects, two structures identical in shape and material, one assembled and one uniform, are studied. The data collected from the interfaces are analyzed, and then compared to the analytical results. In order to simulate these effects with greater precision, a modeling is undertaken that takes into account the defects of form for the surfaces in contact

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

20

Diss, Pascal. "Etude des mécanismes physiques et physico-chimiques fonction de la vitesse de glissement dans un tribocontact sec graphite-acier : conséquences pour la force de frottement et la topographie du 3ème corps." Mulhouse, 1997. http://www.theses.fr/1997MULH0469.

Full text

Abstract:

Ce travail s'inscrit dans une étude systématique menée au sein du laboratoire, d'un certain type de transfert caractérisé par l'existence de particules discrètes. Après avoir étudié les paramètres contrôlant la stabilité des agglomérats à vitesse constante, c'est l'originalité de ce travail d'avoir montré l'influence surajoutée de la vitesse de glissement v. Celle-ci se traduit notamment par l'existence de relations linéaires remarquables de la forme : A = a log v + b où A peut représenter aussi bien le coefficient de frottement u, qu'une caractéristique du transfert telle que la fraction d'aire couverte par les particules de transfert X ou le nombre de particules par unité de surface N. Expérimentalement, ce travail est basé sur l'utilisation d'un tribomètre pion-disque (disques en acier XC38 polis miroir de diam. 44mm et pions cylindriques en graphite compacté de diam. 5mm), associée à l'utilisation systématique de l'analyse d'image pour quantifier les particules de transfert. Pour interpréter ces variations et celles de a avec les conditions expérimentales, deux hypothèses sont examinées plus particulièrement : - la première associée aux valeurs de a < 0 est d'essence purement physique et admet l'existence de phénomènes de stick-slip. L'existence du macrostick-slip impliquant l'ensemble du pion est attestée par l'influence effective de la rigidité de la tête de mesure du tribomètre. La coexistence du microstick-slip à l'échelle des microaspérités est révélée par l'influence des propriétés élastiques du pion (via la granulométrie de la poudre de graphite). - la deuxième associée aux valeurs de a > 0 observées aux températures élevées ou sous atmosphère inerte, est d'essence chimique et admet l'existence de sites actifs (radicaux), dont la concentration serait une fonction de l'atmosphère au sein même du contact et donc liée indirectement à v. Dans la réalité, les deux doivent coexister en permanence avec un dosage variable.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

21

Chambon, Guillaume. "Caractérisation expérimentale du frottement effectif des zones de faille." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00006613.

Full text

Abstract:

Nous présentons une série de résultats expérimentaux visant à modéliser le comportement mécanique d'une zone de faille. Nous avons utilisé un appareil de cisaillement simple annulaire permettant d'appliquer des cisaillements plurimétriques à des échantillons épais de gouge granulaire (sable de quartz). Nos résultats mettent en évidence un nouveau processus spectaculaire d'adoucissement en glissement: le coefficient de frottement effectif de la gouge décroît de 70% sur des distances caractéristiques décimétriques. La diminution progressive du frottement avec le glissement est bien représentée par une loi puissance sans échelle caractéristique de longueur. On constate que ce nouveau processus d'adoucissement permet de rendre compte quantitativement des distances d'adoucissement apparentes et des énergies de fracture mises en jeu durant les grands séismes. Nous proposons de l'inclure dans une extension des lois de frottement classiques de type RSF (``rate- and state-dependent friction''). Outre ces résultats macroscopiques, nous avons aussi pu mesurer, par corrélations d'images, les déformations microscopiques à l'intérieur des échantillons. Dès le début du glissement, la déformation se localise dans une bande de cisaillement broyée d'épaisseur constante. Cette bande est séparée du reste du matériau par une fine zone de transition indurée. On remarque que le processus d'adoucissement macroscopique est systématiquement associé à un effet de relaxation lente des incréments de déformation hors de la bande de cisaillement. Nous interprétons ces deux processus concomitants comme résultant d'un découplage progressif entre la bande de cisaillement et le reste de l'échantillon. L'épaisseur mécanique effective de la gouge est donc significativement plus grande que l'épaisseur de la bande de cisaillement. Nous proposons d'extrapoler nos résultats aux zones de faille naturelles, dont la structure présente souvent de fortes analogies avec celle de nos échantillons cisaillés.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

22

Ampuero, Jean-Paul. "Étude physique et numérique de la nucléation des séismes." Paris 7, 2002. http://www.theses.fr/2002PA077005.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

23

Hannel, Sophie. "Sur l'importance de la transition de glissement en fretting pour la connectique." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2000. http://www.theses.fr/2000ECDL0027.

Full text

Abstract:

Sur tous les systèmes électroniques mobiles, les vibrations se traduisent au niveau des contacts de connecteurs électriques par une sollicitation de fretting. Les dégradations de contact en résultant perturbent le passage du courant. Le résultat essentiel de cette recherche est une corrélation entre le comportement électrique et la condition de glissement en fretting : pour les matériaux sujets à l'oxydation comme le bronze ou l'étain, la condition de glissement partiel garantit une résistance électrique de contact faible et stable, alors que la condition de glissement total s'accompagne d'une augmentation irréversible et d'une forte instabilité de la résistance. Pour les matériaux insensibles à l'oxygène comme l'or ou l'argent, le comportement électrique est conditionné par la mise à nu du substrat qui intervient à plus ou moins brève échéance en glissement total. L'intérêt technologique réside dans la démonstration d'un seuil en déplacement relatif pour un comportement électrique satisfaisant. Dans l'optique d'anticiper le comportement électrique des contacts en calculant ce seuil, une analyse mécanique 2D par éléments finis d'un contact frottant élastoplastique est appliquée au contact expérimental modèle bronze/bronze. La détermination expérimentale d'un coefficient de frottement pertinent, essentielle à l'efficacité du modèle, a nécessité une analyse dont les résultats sont généralisables aux situations mettant en jeu des phénomènes d'adhésion et déformation plastique intenses. La démarche consiste à isoler le coefficient de frottement des effets d'obstacles et de cisaillement plastique de l'interface. Au prix de cette analyse, le déplacement relatif calculé à la transition correspond à celui mesuré expérimentalement. Cette validation expérimentale du modèle ouvre la voie à une démarche prédictive du comportement électrique des connecteurs
On all mobile electronic devices, vibrations lead to fretting stresses on electrical connectors contacts. Resulting contact damages hinder the current flow. The main result of this research is the correlation between the electrical behaviour and the fretting sliding condition : for oxygen sensitive materials such as bronze or tin, a partial slip condition guarantees a low and stable electrical resistance, whereas a gross slip condition leads to an irreversible increase and a strong instability of contact résistance. For oxygen insensitive materials such as gold or silver, the electrical behaviour is conditioned by substrate exposure which sooner or later occurs in gross slip. The technological interest lies in the demonstration of a threshold in relative displacement for a satisfactory electrical behaviour. In order to calculate this threshold and thus anticipate the contacts electrical behaviour, a mechanical analysis using 2D finite element modelling of the elastic plastic contact is applied to the experimental bronze/bronze contact. The experimental determination of a relevant friction coefficient, essential input parameter for the efficiency of the model, required an analysis the results of which might be extended to any contact situation involving intense adhesion and plastic deformation. The analysis consists in separating the friction coefficient from obstacle effects and plastic shearing of the interface. Thanks to this analysis, the calculated relative displacement at transition corresponds to that measured in experiments. This experimental validation of the model opens the way to a predictive analysis of the connectors electrical behaviour

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

24

Wolf, Sylvie. "Interaction des failles sismiques : modélisation mathématique et numérique de l'instabilité du glissement." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00744990.

Full text

Abstract:

Nous modélisons les processus de glissement instable, en tenant compte de la géométrie souvent complexe des systèmes de failles et des lois de frottement observées en laboratoire. Nous assimilons les failles à des interfaces de discontinuité dans un milieu élastique parfait, la croûte, et utilisons une loi de frottement dépendant du glissement déduite d'expériences qui montrent que la résistance du matériau diminue du seuil statique au seuil dynamique, proportionnellement au glissement.Nous proposons deux méthodes numériques. La première a pour but de simuler l'évolution temporelle spontanée d'un réseau de faille, soumis initialement à un champ de contraintes donné et auquel nous appliquons une perturbation initiale en vitesse. Elle utilise un schéma de type Newmark en temps, et une discrétisation spatiale en éléments finis avec décomposition de domaines. Elle se révèle capable de capturer efficacement les instabilités du glissement, et en particulier la phase d'initiation, qui précède la propagation de la rupture dynamique et qui se caractérise par une forme auto-similaire et une croissance exponentielle du glissement au cours du temps. Des expériences numériques montrent que l'interaction, sur des segments de faille présentant un recouvrement significatif, se manifeste par l'existence de " zones d'ombre " dans lesquelles les contraintes sont déchargées et le glissement inhibé. En cas de recouvrement important de deux segments de faille, on observe une dissymétrie des profils de glissement, correspondant à la disparition de la singularité de contraintes à l'une des pointes de faille.Le deuxième schéma numérique réalise l'analyse spectrale non linéaire du problème de l'initiation " pseudo-linearisé " autour de la position d'équilibre dans laquelle le système de failles est initialement au seuil de résistance statique. La non-linéarité du problème provient de la prise en compte des zones d'ombre dont on ne connaît pas la géométrie a priori. Cette analyse permet de trouver le mode qui porte la signature de l'initiation, c'est-à-dire la forme auto-similaire remarquée plus haut. La version statique de cette analyse modale fournit un critère de stabilité des réseaux de failles, c'est-à-dire la valeur limite du taux d'affaiblissement au-delà de laquelle un épisode de glissement donnera lieu à un évènement sismique.Nous faisons l'hypothèse que le mode non linéaire statique, qui caractérise un comportement en affaiblissement à la limite de la stabilité, peut être utilisé pour décrire le glissement cumulé à l'échelle tectonique sur un réseau de failles normales particulier en Afar, dont nous connaissons les glissements mesurés en surface. Nous montrons qu'un choix judicieux du profil d'affaiblissement " équivalent " à l'échelle tectonique permet un bon accord entre le glissement observé et le mode statique. Nous en tirons des conclusions en termes d'interaction, mais aussi depropagation et/ou branchement des segments de failles. Enfin, nous décrivons deux autres applications :l'influence de la fracturation secondaire (endommagement) sur la forme du glissement les paramètres géométriques favorables à l'apparition d'une zone de relai entre deux segments de faille se propageant l'un vers l'autre.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

25

Grossiord, Carol. "Mécanismes tribochimiques de réduction du frottement limite : Cas des additifs au molybdène." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1999. http://www.theses.fr/1999ECDL0011.

Full text

Abstract:

Certaines pièces du moteur de véhicules automobiles sont soumises à des conditions sévères de frottement et d'usure. Les conséquences sur les surfaces en vis-à-vis (came/patin et segment/chemise) sont néfastes tant pour le rendement du système tout entier que pour sa longévité. Pour apporter au lubrifiant moteur des propriétés anti-usure et de réduction du frottement, des additifs spécifiques ont été développés. Ces additifs agissent en formant sur les surfaces en contact un film (appelé tribofilm) qui facilite le glissement des pièces l'une sur l'autre et qui les protège contre l'usure. Les dithiophosphates de zinc (Zndtp) sont des additifs utilisés pour leur propriétés anti-usure. Les dithiocarbamates de molybdène (Modtc) sont connus pour former des tribofilms capables de réduire considérablement le frottement. Les dithiophosphates de molybdène (Modtp) agissent à la fois sur l'usure et sur le frottement. Le respect des normes antipollution (diminution du taux de phosphore) conduit les industries pétrolières à s'intéresser aux combinaisons d'additifs, comme le mélange Modtc/Zndtp. Dans le but de comprendre l'origine des propriétés de ces additifs et leurs mécanismes d'action, nous avons mis au point une démarche expérimentale fondée sur la simulation du contact lubrifié traditionnel "instantané" par un contact sous vide. Dans un premier temps, le tribofilm est formé au cours d'un test de frottement en milieu lubrifié. Dans une enceinte sous ultravide, le tribofilm est ensuite soumis au frottement d'un pion en acier. Après l'essai, les surfaces sont séparées et les traces d'usure des surfaces frottantes sont caractérisées par AES, XPS et SAM. La formation de MoS2, à partir d'additifs au molybdène, a été mise en évidence à la fois lors du test lubrifié et lors du test sous UHV. D'une part, le tribofilm contient du MoS2 sous la forme de feuillets flexibles, indépendants et non orientés, dispersés dans une matrice amorphe. D'autre part, le bas niveau de frottement sous vide est associé à la présence de quelques monocouches de MoS2 dans le contact L'étude du film de transfert présent sur le pion après l'essai de frottement a montré le rôle des phosphates et des sulfures dans la réduction du frottement. Une partie des mécanismes réactionnels du transfert peut être expliquée par le principe de la dureté chimique. L'acidité ou la basicité, la dureté ou la mollesse chimique des espèces présentes dans les tribofilms déterminent la chimie du contact et le comportement de l'additif soumis au frottement. Un coefficient de frottement élevé est associé à une réaction entre les phosphates du tribofilm et la couche d'oxyde présente sur le pion. Une deuxième réaction entre la surface métallique du pion mise à nu et le MoS2 créé par le frottement est liée à un niveau de frottement très bas, de l'ordre du centième
Some parts of automotive engines are submitted to hard friction and wear (cam/tappet, ring/sleeve). This affects engine efficiency and life. This is why specific additives have been developed in order to bring antiwear and "friction-reducing properties to engine lubricants. These additives act by building up a reaction film (so-called tribofilm) on the metallic surfaces. This tribofilm reduces friction between the two surfaces and protects them from wear. Zinc dithiophosphate (Zndtp) is commonly used because of its antiwear properties. Molybdenum dithiocarbamate (Modtc) forms a tribofilm which is able to reduce friction significantly. Molybdenum dithiophosphate (Modtp) is known to act on both friction and wear. In order to respect anti-pollution norms (decrease of phosphorous rate) the petroleum industry has had to study additive combinations like Modtc/Zndtp. In order to understand the origin of the properties of additives and their mechanisms of action, we have developed an experimental process based on simulating the "instantaneous" traditional lubricated contact by a contact in ultrahigh vacuum (UHV). The first step is the formation of the tribofilm by a friction test in a lubricated environment. Then, in a UHV chamber, the tribofilm is submitted to the friction of a steel pin. After the test, the surfaces are separated and the wear scars on the friction surfaces are analyzed by AES, XPS and SAM. The formation of MoS2 from molybdenum additives was shown during both the lubricated and the UHV friction tests. On the one hand, the tribofilm contains single flexible sheets of MoS2 highly dispersed in an amorphous matrix. On the other hand, in UHV, very low friction is associated to the presence in the contact of a few monolayers of MoS2. Studying the transfer film present on the pin after the friction test, has revealed the role of phosphates and sulfides in the reduction of friction. Some of the reaction mechanisms of transfer can be explained on the basis of the chemical hardness principle. The acidity and basicity, hardness and softness of the chemical species present in the tribofilm determine the chemical reactions inside the contact zone and the behavior of the additives under friction. A high value friction coefficient is associated to a reaction between the phosphates of the tribofilm and the native iron oxide on the pin. A second reaction takes place between the metallic nascent surface on the pin and the MoS2 created under friction. The friction coefficient is then lower than 0. 05

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

26

Nguyen, Quoc Lan. "Instabilités liées au frottement des solides élastiques : modélisation de l'initiation des séismes." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1999. http://www.theses.fr/1999GRE10016.

Full text

Abstract:

Ce travail, qui a pour origine l'etude de l'initiation des seismes comporte trois parties. Une presentation des divers modeles mecaniques du frottement est donnee dans la premiere partie. La deuxieme partie est destinee a l'analyse mathematique des problemes dynamiques de frottement dependant de glissement en elasticite et visco-elasticite. Dans le cas elastique avec contrainte normale imposee, on obtient l'existence de la solution pour les problemes plan et anti-plan. L'etude de l'unicite permet de degager le cadre dans lequel le probleme est bien pose. Dans le cas visco-elastique, on etablit l'existence et l'unicite de la solution. De plus, on montre que la solution converge vers la solution du probleme elastique lorsque les effets de la viscosite diminuent. Dans la troisieme partie, on presente une approche numerique de l'initiation d'une evolution instable du glissement sur une faille finie, basee sur l'analyse spectrale. On calcule une constante universelle de stabilite avec laquelle on peut juger s'il y a ou non une evolution de type catastrophique. On met en evidence la partie dominante qui exprime l'essentiel de l'evolution et qui opere sur une echelle de temps donnee par le spectre. Les simulations numeriques montrent les caracteristiques du glissement pendant la periode de l'initiation dont la duree peut varier fortement de quelques secondes a quelques heures.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

27

Bikong, Christian. "Etude micromécanique de l’endommagement anisotrope des géomatériaux hétérogènes." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10171/document.

Full text

Abstract:

La conception et l’exploitation du stockage des déchets radioactifs en milieu géologique nécessitent absolument que le comportement à long terme de la roche hôte soit caractérisé. Cette caractérisation doit tenir compte de l’hétérogénéité multi-échelle de la roche, qui affecte de façon significative ses propriétés et son comportement sous diverses sollicitations. Parmi les mécanismes de déformation observés expérimentalement la microfissuration joue un rôle important. Nous proposons dans cette thèse une approche micromécanique 3D pour l’endommagement anisotrope de l’argilite du Callovo-oxfordien sous sollicitations mécaniques. L’accent est mis sur l’endommagement différé par propagation subcritique des microfissures. La microstructure complexe du matériau hétérogène est repartie sur plusieurs échelles d’espace. Le comportement macroscopique est construit pour notre approche par homogénéisation non linéaire avec plusieurs étapes de changement d’échelle. Premièrement l’étude de l’endommagement différé est réalisée pour les états des microfissures ouvertes et des microfissures fermées lisses dans la matrice argileuse. Puis nous réalisons une étude complète du comportement mécanique à court terme et à long terme pour le cas des microfissures susceptibles de se propager avec frottement par glissement sur les lèvres des microfissures fermées. Les critères et les lois d’évolutions, pour l’endommagement et pour les déformations anélastiques, sont déterminés dans le cadre de la thermodynamique des processus irréversibles. Après analyse de leurs capacités prédictives, les modèles développés sont validés par comparaisons avec les données expérimentales
To guarantee the performance and safety of a deep underground reposal for nuclear wastes, the long-term behavior of the rock host must be characterized. Generally the heterogeneity of the rock highly affects his properties. Therefore the long-term analysis of the rock behavior under different coupled loading conditions must be made for a heterogeneous material. From the experimental observations, microcracks growth plays an important role on the rock deformation. The objective of this thesis is to study, in the field of micromechanics, the induced anisotropic damage behavior of the Callovo-oxfordian claystone. We put for this study an emphasis on the delayed induced damage by subcritical crack growth. To take in to account the complex microstructure of the heterogeneous rock, the macroscopic nonlinear mechanic behavior is derived by nonlinear homogenization with multiple steps of separated scales. Firstly a model is built for the delayed anisotropic damage for the case of open microcrack and frictionless microcrack. Then a full study is performed for the instantaneous damage and delayed damage in the case of close microcracks with sliding friction. We take advantage of the frame of thermodynamics of irreversible process, for the writing of criterion and evolution law of the damage variables and the inelastic strain. Following the capacity analysis of all our built-model, a first validation is made by comparison with experimental data

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

28

Adjadj, Philippe. "Influence du milieu cryotechnique sur le comportement tribologique des materiaux heterogenes : etude en glissement sec dans l'azote liquide." Paris 6, 1988. http://www.theses.fr/1988PA066004.

Full text

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

29

Gadaud, Pascal. "Etude par frottement interieur haute temperature des defauts structuraux dans le silicium monocristallin." Poitiers, 1987. http://www.theses.fr/1987POIT2273.

Full text

Abstract:

Des experiences de frottement interne haute temperature en basse frequence ont ete realisees sur le silicium nonocristallin deforme. Plusieurs effets de relaxation ont ete relies a differents comportements des dislocations en correlation avec les parametres structuraux. L'interpretation de ces relaxations a permis de preciser les energies des mecanismes elementaires de glissement et le role du dopant, propres a la structure covalente

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

30

Ural, Aydemir Güralp. "Performance en frottement de composites alumine-métal avec ou sans nanotubes de carbone densifiés par frittage flash : identification des conditions de grippage et des mécanismes d’usure." Thesis, Toulouse, INPT, 2011. http://www.theses.fr/2011INPT0015/document.

Full text

Abstract:

Des composites à matrice alumine contenant des nanoparticules métalliques (FeCr ou Fe) avec ou sans nanotubes de carbone (NTC) et densifiés par frittage flash (Spark Plasma Sintering, SPS) ont été étudiés dans des conditions de frottement oscillant de faible amplitude (fretting-usure) et de glissement alternatif. Un dispositif de fretting à débattement non imposé a été utilisé pour permettre aux matériaux en contact de s'adapter librement afin de simuler et d'identifier le phénomène de grippage dans différentes conditions de chargement (constant, progressif, avec ou sans ouverture de contact). Une modélisation paramétrique a permis de définir précisément les coefficients de frottement, les seuils de grippage et les énergies dissipées dans le contact. Les résultats obtenus présentent de grandes similitudes à faibles charges, mais on constate systématiquement une transition de charge brutale conduisant à une forte dégradation des composites avec NTC juste avant un grippage prématuré. Un dispositif d'acquisition d'émission acoustique a été utilisé sur certains essais pour identifier et suivre in situ les différentes phases de dégradation observées au cours du frottement. Des essais complémentaires en glissement alternatif, avec débattements imposés, ont également été réalisés afin de préciser le comportement en usure des composites étudiés. L'ensemble des résultats de fretting et de glissement ont permis de hiérarchiser les performances tribologiques des différents composites et conduit à l'identifier l'évolution des mécanismes d'usure en relation avec la présence d'un tribofilm à l'interface de contact
Alumina matrix composites containing metal nanoparticles (Fe or FeCr) with or without carbon nanotubes (CNT) densified by spark plasma sintering (SPS) were studied under low amplitude oscillating friction conditions (fretting-wear) and reciprocating sliding. A free displacement fretting machine was used to enable contact materials to adapt freely to simulate and identify the seizure phenomenon under different loading conditions (constant, progressive, with or without contact aperture). Parametric modeling has helped to define precisely friction coefficients, seizure thresholds and dissipated energy in the contact. The results are very similar at low loads, but there is always a sharp transition at higher loads leading to severe degradation of composites with CNT just before an early seizure. An acquisition instrument of acoustic emission has been used during several tests to identify and monitor in situ different stages of degradation observed during friction. Additional tests under reciprocating sliding with imposed displacements have also been made for further understanding of wear behavior of composites. The overall results of fretting and reciprocating sliding helped to prioritize the tribological performances of different composites and lead to identify changes in wear mechanisms in relation with occurrence of a tribofilm in the contact interface

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

31

Falk, Kerstin. "Étude théorique et simulations de dynamique moléculaire du frottement liquide/solide dans des nanopores à base de graphite : rôle de la courbure dans le transport rapide des fluides à l'intérieur des nanotubes de carbone." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00755026.

Full text

Abstract:

Ce manuscrit présente une description théorique des propriétés de transport exceptionnelles des liquides dans les nanotubes de carbone (CNT). La perméabilité de ces canaux dépasse largement ce qui est prévu par les équations de l'hydrodynamique et la condition limite de non-glissement. Au cours des dernières années, plusieurs groupes ont effectué des expériences d'écoulement de liquides dans des membranes de CNT. Une perméabilité très supérieure à l'attente classique a été observée. Dans ce contexte, nous avons mené une étude exhaustive du frottement liquide/solide qui apparaît pendant l'écoulement d'un fluide dans un CNT, à l'aide de simulations de dynamique moléculaire. Le coefficient de frottement a été mesuré pour différents systèmes en utilisant plusieurs méthodes indépendantes. Les simulations ont montré que le coefficient de frottement était indépendant du confinement, mais qu'il dépendait considérablement de la courbure de la paroi. Pour l'eau dans un CNT, le coefficient de frottement diminue avec le rayon du tube. Nous avons ensuite établi une expression approchée du coefficient de frottement, qui le relie à des propriétés microscopiques de l'interface entre le liquide et la paroi. Cette expression reproduit la dépendance du coefficient de frottement avec la courbure, et permet de l'expliquer à partir des trois paramètres statiques suivants : la densité surfacique de l'eau, la rugosité de la paroi et la commensurabilité entre les structures de la paroi et de la première couche d'eau à l'interface. En résumé, notre étude a permis une compréhension détaillée du frottement de l'eau dans les CNT, qui explique l'origine de sa valeur extrêmement basse.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

32

Barboza, Josué Aristide Paul. "Traitement de contact entre corps déformables et calcul parallèle pour la simulation 3D du forgeage multicorps." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001359.

Full text

Abstract:

La simulation numérique des procédés apparaît, de nos jours, comme un outil indispensable apportant des gains de temps et d'argent importants dans l'industrie. Le logiciel FORGE3® multicorps a été développé dans ce cadre, afin de pouvoir prendre en compte un grand nombre de corps déformables avec des lois de comportement non linéaires de type thermo-élastoviscoplastique en grandes déformations. Nous présentons dans ce mémoire les développements qui ont été réalisés pour prendre en compte et gérer plusieurs corps déformables de rhéologies différentes. Une partie de notre travail a donc consisté en l'implémentation d'un couplage mécanique entre plusieurs corps déformables dont les maillages sont incompatibles sur la zone de contact. Le couplage est basé sur une gestion du contact par la méthode de pénalisation et la technique du maître/esclave. Les équations du frottement sont intégrées aux points de Gauss en négligeant le mouvement relatif des corps. Une nouvelle écriture pseudo-symétrique des conditions de contact est proposée, sans surcontraindre le problème tout en améliorant le traitement du contact. Les méthodes utilisées pour résoudre le problème de contact mécanique entre corps déformables sont utilisées pour résoudre celui du repli de matière. Afin de diminuer le temps de calcul, la parallélisation du problème est abordée en utilisant la stratégie S.P.M.D. (Single Program Multiple Data). Les exemples d'applications proposés montrent la robustesse des développements effectués et offrent de nombreuses perspectives.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

33

Jones, Logan. "Modélisation des forces de contact entre le pneu d’un avion et la piste." Thesis, Toulouse, ISAE, 2012. http://www.theses.fr/2012ESAE0019/document.

Full text

Abstract:

Lorsqu’un avion atterrit, la force principale nécessaire pour arrêter l’avion est obtenue par le freinage. Par une réduction de la vitesse de rotation des roues, les freins provoquent une vitesse de glissement entre les pneus et la piste. C’est cette différence de vitesse qui génère la force de freinage capable de stopper l’avion. La modélisation de cette force est essentielle pour l’estimation de la longueur de piste à l’atterrissage. Les modèles classiques utilisés par les avionneurs sont assez simplistes et dérivent expérimentalement des modèles de frictions les plus simples. De sorte que ces modèles sont dans l’incapacité d’estimer l’influence de paramètres clefs influençant la force de freinage. Il s’agit, en particulier de la pression des pneus, de la nature de la gomme, de la température ambiante et de celle de la gomme, de l’état de la piste, de sa texture, etc. L’objectif de la thèse a été de développer un modèle de contact pneu-piste capable d’estimer la force de freinage. C’est le « Brush Model » qui a servi de base à cette modélisation. En phase de freinage la zone de contact est constituée d’une première zone de déformation de la gomme qui crée une force résistante en suivant la loi de Hooke, puis d’une seconde zone de glissement dont la force de résistance suit la loi de Coulomb. Ce modèle a été amélioré grâce aux résultats de la mécanique des structures pour la loi de Hooke et grâce aux résultats de la tribologie pour la loi de Coulomb. Ces deux modélisations faisant appel aux données issues de la science des matériaux. L’ensemble de ces modélisations a été enrichi par une coopération avec plusieurs centres de recherches ayant fourni de nombreux résultats expérimentaux. Le modèle obtenu a ensuite été confronté avec des résultats d’essais en vol obtenus avec « Airbus Operations S.A.S ». La thèse a validé le prétraitement des données d’essais ainsi que le processus d’identification qui a permis de montrer l’accord du modèle avec les résultats expérimentaux obtenus lors des essais en vol. Cette modélisation donne des résultats très encourageants, elle permet une compréhension beaucoup plus approfondie des effets de l’environnement sur les forces de freinage. De sorte que cette thèse a permis d’améliorer très sensiblement la compréhension fondamentale des phénomènes en jeu lors du freinage, au contact entre le pneu et la piste. Chez Airbus, les résultats obtenus vont servir de base pour les travaux à venir sur ce thème
As an aircraft lands on a runway, the principal force acting to stop the aircraft within the confines of the runway is generated by the brakes. The brakes cause the tire’s rotational speed to slow down with regards to the aircraft’s speed over the ground. This difference in speed causes friction and it is this friction that is the principal force to stop the aircraft. In order to be able to estimate the stopping distance of an aircraft an understanding of this friction is essential. Traditionally, aircraft manufactures have relied on simplistic, empirically derived friction models. However, these empirical models cannot estimate the influence of several key factors that are known (scientifically) to affect friction such as the rubber temperature, the runway texture, the ambient air temperature and the rubber composition to name a few. This PhD work aims to develop a frictional model that can be used to estimate the friction developed between an aircraft tire and the runway. A model commonly known as the Brush Model, is derived for usewith aircraft tires and runways. The underlying physics of this model are developed using the established scientific theories of tribology, material science and strength of materials. Coordination with several research institutes provides experimental results to reinforce the model. The model is then compared with flight test results obtained from a partnership with Airbus OperationsS.A.S. The PhD works demonstrates the entire validation process from flight test data cleaning, the derivation of a curve-fitting algorithm and the matching of derived model with the flight test data. The modeling has shown very encouraging results. It allows for a much deeper understanding of the environmental effects on friction. This PhD work has greatly improved the fundamental understanding of friction and will serve as a base for future works with Airbus

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

34

Cullaz, Etienne. "Modélisation de l’endommagement des guidages d’un pendule centrifuge." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLC008.

Full text

Abstract:

Le développement de nouvelles motorisations plus économes en carburant, entraine une augmentation du niveau de vibration. Afin de répondre à cela, Valeo développe un nouveau système : le pendule centrifuge. C’est dans cette phase de développement que s’inscrit ce travail de thèse. L’objectif est de réaliser un outil de pré-dimensionnement permettant de modéliser l’endommagement des guidages d’un pendule centrifuge. Une première étude expérimentale présente la faisabilité du suivi du système mécanique par l’utilisation de l’imagerie dynamique. Des essais de caractérisation matériaux des différents constituants du système viennent ensuite compléter l’étude. Ce travail expérimental réalisé à l’aide d’un tribomètre bi-disque permet d’obtenir les lois de frottements en fonction du taux de glissement ainsi que leur sensibilité à l’état de surface, au traitement thermique et au chargement. Un modèle théorique de détermination des valeurs du glissement est ensuite proposé, permettant de prendre en compte les différentes géométries de pendules. Enfin, les perspectives d’industrialisation sont envisagées en proposant une étude paramétrique sur le système réel en vue de son dimensionnement ainsi qu’une étude d’endurance pour modéliser l’usure du système
The development of more fuel efficient engines results in an increase in the vibration levels. To solve this, Valeo is developing a new system: the centrifugal pendulum. This PhD research thesis registered as a contribution to the system development phase. The objective is to realize a predimensioning tool in order to model the wear of a centrifugal pendulum. A first experimental study shows the feasibility of monitoring the mechanical system through the use of dynamic imaging. Materials characterization tests of the various system components complete the study. The experimental work carried out using a twin-disc tribometer provides the friction laws versus sliding rate and their sensitivity to surface condition, processing and loading. A theoretical model for determining sliding values is then proposed to take into account the different pendulum geometries. Finally, the perpectives of industrialization are considered with a parametric study on the real system for a sizing purpose and an endurance study to model the wear of the system

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

35

Conrad, Guillaume. "Friction statique et dynamique sous cisaillement oscillatoire ultrasonore." Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1069/document.

Full text

Abstract:

L'objectif de cette thèse est de contribuer à la compréhension de l'interaction entre des sollicitations de haute fréquence tangentielles et le déclenchement du glissement macroscopique, ainsi que la dynamique frictionnelle subséquente. Le travail est basé sur une approche expérimentale permettant d'étudier, à des fréquences ultrasonores, les propriétés élastiques et dissipatives de contacts sphère-plan en régime linéaire et non-linéaire. La méthode consiste à mesurer les caractéristiques de la résonance d'un piezoélectrique (fréquence de résonance et facteur de qualité) modifiées par l'établissement d'un contact mécanique. Le seuil de glissement est ajusté par le contrôle de la nature moléculaire de l'interface frictionnelle, constituée de films nanométriques greffés ou déposés par spin-coating. Nous commençons par étudier les propriétés physiques et mécaniques en régime linéaire de ces interfaces contrôlées. Ensuite, nous évaluons l'influence de l'amplitude des oscillations sur le l'angle de repos d'une sonde placée sur un plan incliné. Lorsque l'amplitude augmente, le seuil de glissement est abaissé quelle que soit la polarisation des oscillations. L'effet des vibrations est de diminuer la surface effective sur laquelle est appliquée la contrainte seuil statique, ce qui diminue la force seuil. Nous discutons de ces résultats à l'aide interprétation basée sur l'énergie vibratoire, qui jouerait un rôle proche d'une température effective dans un diagramme de « jamming ».Ensuite, nous étudions le comportement de contacts sphère-plan à de très hautes amplitudes oscillatoires. Nous observons un régime micro-glissement partiel au cours duquel le comportement du contact oscille entre micro-glissement partiel et total. Aux plus hautes amplitudes, les oscillations provoquent une fracture interfaciale et le rayon de contact diminue. Enfin, l'application d'oscillations tangentielles augmente la vitesse de glissement d'un patin soumis à une force constante. Dans le cas d'un film interfacial macromoléculaire, nous discutons des diverses interprétations possibles aux échelles microscopiques
The aim of this work is to bring new insights to the understanding of the interaction between high frequency tangential vibrations and the macroscopic triggering of sliding, as well as the subsequent frictional dynamics. This experimental work is based on a method that allows studying, at ultrasonic frequencies, the elastic and dissipative characteristics of sphere-plane contacts, in linear and non-linear regimes. The method relies on the measurement of the resonance frequency and the quality factor of a quartz, which are modified by the mechanical contact with a probe. The sliding threshold is adjusted by the control of the molecular nature of the frictional interface, which can be either grafted or spin-coated onto the quartz. We first characterize the physical and mechanical properties of the various interfaces in the linear regime. Then, we study the effects of the oscillation amplitude on the angle of repose of the probe in contact with the quartz which is grafted with monolayers of high and low adhesion energy. When the oscillation amplitude increases, the angle of repose decreases whatever the polarisation of the vibrations. The vibrations shall decrease the effective surface area on which the static stress applies, which decreases the static force at the threshold. We discuss the results within the framework of the Mindlin model, which suggests that the oscillatory energy could play the role of an effective temperature in a jamming diagram. In the last part of the work, we study the response of the mechanical contact at very high amplitudes. We observe a micro-slip regime beyond the Mindlin limit, where the behaviour of the contact oscillates between partial and full microslip, leading eventually to interfacial fracture. When the probe is sliding on the incline at constant velocity, the high frequency vibrations increase the sliding velocity. In the case of a macromolecular interfacial film, we propose a possible explanation for this effect, based on a mechanism at the local scale

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

36

Kogevnikov, Ivan. "Modélisation des systèmes de dimension infinie - Application à la dynamique des pneumatiques." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001850.

Full text

Abstract:

La thèse est consacrée au problème de modélisation d'un type de roue avec pneus comme système mécanique à degré de liberté infini et à son étude par les méthodes de la dynamique analytique. On étudiera en particulier les régimes stationnaires de roulement de la roue sur un plan avec et sans glissement. Le système mécanique comprend une partie déformable et une partie rigide. La partie rigide est la jante (disque) représentée par un corps solide ayant six degrés de liberté. La partie déformable est le pneu, qu'on peut fractionner en trois parties le bandage, par lequel la roue est en contact avec le plan, et deux surfaces latérales joignant le bandage à la jante. Dans l'état non déformé le bandage est une partie de cylindre circulaire, les surfaces latérales sont des parties de surfaces de tores. La structure des pneus modernes est telle que par chaque point du bandage passent trois familles de fils inextensibles et par chaque point des surfaces latérales du pneu passe une famille. Le pneu est rempli par un gaz sous pression, et le gaz est supposé parfait et son évolution isotherme. La force extérieure F et le moment extérieur M sont appliqués à la jante de la roue. La roue roule sur un plan avec lequel elle est en contact par une certaine partie du bandage a priori inconnue. Le roulement peut avoir lieu avec ou sans glissement dans la zone de contact. Dans ce travail on modélise ce système mécanique et on étudie ses mouvements par les méthodes de la mécanique analytique.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

37

Falk, Kerstin. "The molecular origin of fast fluid transport in carbon nanotubes : theoretical and molecular dynamics study of liquid/solid friction in graphitic nanopores." Thesis, Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10167/document.

Full text

Abstract:

Ce manuscrit présente une description théorique des propriétés de transport exceptionnelles des liquides dans les nanotubes de carbone (CNT). La perméabilité de ces canaux dépasse largement ce qui est prévu par les équations de l'hydrodynamique et la condition limite de non-glissement. Au cours des dernières années, plusieurs groupes ont effectué des expériences d'écoulement de liquides dans des membranes de CNT. Une perméabilité très supérieure à l'attente classique a été observée. Dans ce contexte, nous avons mené une étude exhaustive du frottement liquide/solide qui apparaît pendant l'écoulement d'un fluide dans un CNT, à l'aide de simulations de dynamique moléculaire. Le coefficient de frottement a été mesuré pour différents systèmes en utilisant plusieurs méthodes indépendantes. Les simulations ont montré que le coefficient de frottement était indépendant du confinement, mais qu'il dépendait considérablement de la courbure de la paroi. Pour l'eau dans un CNT, le coefficient de frottement diminue avec le rayon du tube. Nous avons ensuite établi une expression approchée du coefficient de frottement, qui le relie à des propriétés microscopiques de l'interface entre le liquide et la paroi. Cette expression reproduit la dépendance du coefficient de frottement avec la courbure, et permet de l'expliquer à partir des trois paramètres statiques suivants : la densité surfacique de l'eau, la rugosité de la paroi et la commensurabilité entre les structures de la paroi et de la première couche d'eau à l'interface. En résumé, notre étude a permis une compréhension détaillée du frottement de l'eau dans les CNT, qui explique l'origine de sa valeur extrêmement basse
Within the scope of this thesis, a theoretical study of liquid flow in graphitic nanopores was performed. More precisely, a combination of numerical simulations and analytic approach was used to establish the special properties of carbon nanotubes for fluid transport: Molecular dynamics flow simulations of different liquids in carbon nanotubes exhibited flow velocities that are 1-3 orders of magnitude higher than predicted from the continuum hydrodynamics framework and the no-slip boundary condition. These results support previous experiments performed by several groups reporting exceptionally high flow rates for water in carbon nanotube membranes. The reason for this important flow enhancement with respect to the expectation was so far unclear. In this work, a careful investigation of the water/graphite friction coefficient which we identified as the crucial parameter for fast liquid transport in the considered systems was carried out. In simulations, the friction coefficient was found to be very sensitive to wall curvature: friction is independent of confinement for water between at graphene walls with zero curvature, while it increases with increasing negative curvature (water at the outside of the tube), and it decreases with increasing positive curvature (water inside the tube), eventually leading to quasi frictionless flow for water in a single file configuration in the smallest tubes. A similar behaviour was moreover found with several other liquids, such as alcohol, alcane and OMCTS. urthermore, a theoretical approximate expression for the friction coefficient is presented which predicts qualitatively and semi-quantitatively its curvature dependent behavior. Moreover, a deeper analysis of the simulations according to the proposed theoretical description shed light on the physical mechanisms at the origin of the ultra low liquid/solid friction in carbon nanotubes. In fine, it is due to their perfectly ordered molecular structure and their atomically smooth surface that carbon nanotubes are quasi-perfect liquid conductors compared to other membrane pores like, for example, nanochannels in amorphous silica. The newly gained understanding constitutes an important validation that carbon nanotubes operate as fast transporters of various liquids which makes them a promising option for different applications like energy conversion or filtration on the molecular level

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

38

Yang, Jiao. "On the use of statistical analysis for tribological evaluation of a solid lubricant." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00961285.

Full text

Abstract:

La dégradation des contacts tribologiques sous une sollicitation de fretting est un phénomène complexe lié à l'interaction entre deux corps sous une faible amplitude de débattement, ce qui limite la durée de vie des pièces de manière significative. La lubrification solide est de plus en plus utilisée dans les applications tribologiques pour réduire les frottements et protéger la surface du substrat contre l'usure par fretting. La performance du revêtement dépend de nombreux facteurs tels que les conditions de sollicitation, les propriétés du substrat, du contre-corps et du revêtement et l'adhérence entre le revêtement et le substrat. Les objectifs de cette thèse sont de discuter le frottement et le comportement en usure du revêtement sous différentes conditions et d'analyser l'effet des paramètres d'essai sur le coefficient de frottement et la durée de vie du revêtement, ce qui peut être effectivement utile pour l'évaluation de la qualité des revêtements. Les tests de fretting sont menés pour comprendre les relations entre le comportement tribologique d'un vernis à base de MoS2 et les conditions d'essai. Le revêtement est étudié pour différentes valeurs de force de contact, amplitude de déplacement, configuration de contact, position du revêtement, nature du substrat et épaisseur. L'effet de chaque facteur est évalué par l'analyse de variance. L'analyse de régression est utilisée pour prévoir la performance du revêtement. L'observation de l'évolution de la trace d'usure est réalisée pour expliquer l'importance des facteurs et les coefficients dans les équations de prédiction. En outre, l'analyse de fiabilité est utilisée pour décrire et prévoir le taux de survie du revêtement sous certaines conditions d'essai. Enfin, un modèle linéaire de durée de vie est évalué afin de prendre en compte l'amplitude de déplacement variable.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

39

Siavelis, Maximilien. "Modélisation numérique X-FEM de grands glissements avec frottement le long d'un réseau de discontinuités." Ecole centrale de Nantes, 2011. http://www.theses.fr/2011ECDN0022.

Full text

Abstract:

Cette thèse porte sur la modélisation des failles géologiques. La principale motivation est de relâcher la contrainte de construction des maillages qui doivent normalement respecter les différentes discontinuités (failles, matériaux) du modèle. Nous présentons les développements réalisés pour exploiter les avantages de l'approche X-FEM pour ce type de modélisation. Les éléments bibliographiques associés à la méthode X-FEM sont tout d'abord passés en revue puis nous exposons le travail effectué pendant la thèse concernant la modélisation de réseaux de failles avec une condition cinématique en ouverture. Une stratégie X-FEM modélisant des jonctions est étendue pour représenter des géométries 3D complexes comportant des jonctions entre failles. Des solutions pour résoudre certains problèmes de conditionnement de matrice avec X-FEM sont aussi discutées. Les éléments bibliographiques pour le traitement du contact avec X-FEM sont ensuite passés en revue, puis nous décrivons le travail effectué sur le traitement du contact-frottement avec X-FEM pour la modélisation des failles. La principale difficulté est de pouvoir apporter des solutions à des problèmes déjà présents dans la méthode classique des éléments finis, notamment en ce qui concerne la gestion du contact et du frottement, tout en réglant des problèmes propres à X-FEM comme le respect de la condition LBB. Les travaux sur le contact X-FEM sont approfondis, afin de modéliser le contact-frottement en grands glissements dans des réseaux de failles 3D. Le traitement du contact au niveau des jonctions est également discuté. Pour tester la robustesse de la méthode, les algorithmes implémentés sont testés sur des modèles de tectonique de bassins sédimentaires ou de réservoirs. Un cas d'application inverse, avec une réduction de l'incertitude sur le modèle initial à partir d’observations de l'état actuel, permet de mettre en valeur la représentation des failles par des fonctions de niveau implicites. En fin de mémoire, nous proposons quelques suites possibles à ce travail. Il serait notamment intéressant de prendre en compte le développement de microstructures dans les réservoirs géologiques, comme les fractures diffuses, par le biais de lois de comportement spécifiques, ainsi que d'étudier la propagation des failles et la modélisation des discontinuités matériaux
The topic of this thesis is the modeling of geological faults. The main motivation is to release the difficulty of meshing that should normally comply to different kind of discontinuities (faults and layers) of the model. We present the development carried out to take advantage of the X-FEM approach in simplifying the meshing of geostructures. After a bibliography of the X-FEM, we present some improvements for fault network modeling with opening kinematical modes. An X-FEM approach for junction modeling is extended in order to represent complex 3D geometries with junctions between faults. Solutions are proposed and discussed to solve some matrix conditioning problems with X-FEM. A bibliographic presentation of contact-friction with X-FEM is exposed and we describe the work done on that matter for fault modeling. The main difficulty is to solve problems related to contact within the classical finite element method framework as well as specific problems related to X-FEM, in particular the satisfaction of the LBB condition. We present extensions and improvements of contact modeling with X-FEM in order to model contact-friction with large sliding in 3D fault networks. The contact at the junction is also discussed. To verify the robustness of the method, implemented algorithms are tested on tectonic sedimentary basin models or reservoirs. An inverse problem which reduces the uncertainty of the initial model thanks to existing observations illustrates the advantage of X-FEM as well as the advantage of locating faults with level sets. At the end of the document, some perspectives are proposed. It would be interesting to take into account microstructures development in the geologic reservoirs, like diffuse fractures, by means of specific behavior laws and also to study fault propagation as well as layer discontinuities

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

40

Patrice, Estellé. "Méthodes d'analyse inverse des données d'écoulement de compression de fluides complexes homogènes." Phd thesis, INSA de Rennes, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00642094.

Full text

Abstract:

L'écoulement de compression peut permettre de caractériser le comportement rhéologique de fluides complexes, notamment en présence de fluides fermes, de fluides de structure fragile, ou de fluides présentant un caractère glissant aux parois. Ce test s'avère complémentaire aux appareils traditionnels de rhéométrie et trouve son intérêt dans la facilité de sa mise en oeuvre et dans la richesse des informations enregistrées au cours d'un essai. Cependant, le caractère non viscosimétrique de l'écoulement induit contribue à complexifier le traitement des données. Nos travaux visent à développer une méthode d'identification inverse du comportement rhéologique fondée sur une approche énergétique de l'écoulement, afin d'identifier les propriétés de fluides homogènes à seuil. Cette approche met en évidence la relation qu'il existe entre les paramètres caractéristiques de l'essai - effort de compression, vitesse, hauteur de l'échantillon -, les paramètres de la loi de comportement du fluide testé et un taux de déformations moyen. Cette relation permet de proposer l'estimation du taux de déformations moyen caractéristique du cisaillement moyen au sein de l'échantillon testé. Cette estimation est réalisée à chaque instant de l'essai en présupposant la forme de la loi de comportement du fluide. Notre choix s'est porté sur un modèle rhéologique simple et général : le modèle de Bingham dont les solutions analytiques des écoulements adhérent et glissant avec frottement sont construites. Le processus d'identification inverse de l'état de contrainte et de taux de déformation équivalent associé à chaque configuration du test est mis en oeuvre sous la forme d'algorithmes intégrant un calcul itératif. De tels algorithmes de calcul ont été développés de façon à construire point par point la courbe d'écoulement caractéristique du comportement apparent du fluide testé en présence d'un écoulement adhérent ainsi que son comportement tribologique dans le cas d'un écoulement glissant avec frottement. Le principe de la méthode inverse, ainsi que les algorithmes de calcul ont été testés et validés dans un premier temps en ayant recours à des données simulées de compression de fluides modèles en écoulement adhérent ou glissant. Dans un deuxième temps, les outils d'analyse ont été appliqués avec succès aux données expérimentales de compression de différents fluides, en étudiant l'influence de la configuration d'essai (tests à rayon et volume constant, variation de la vitesse de compression et de la hauteur de l'échantillon). Ces essais ont été réalisés sur un analyseur de texture commercial dont l'utilisation n'a pu être envisagée qu'après optimisation de son fonctionnement. Les résultats obtenus, confrontés aux données traditionnelles de rhéométrie, montrent la pertinence de la méthode inverse développée et en complètent la validation. Finalement, une optimisation des algorithmes de calcul est proposée.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

41

Estellé, Patrice. "Méthodes d'analyse inverse des données d'écoulement de compression de fluides complexes homogènes." Rennes, INSA, 2004. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00642094.

Full text

Abstract:

Une méthode d'identification inverse des données d'écoulement de compression de fluides homogènes à seuil est développée. Cette approche permet d'évaluer le taux de déformations moyen caractéristique du cisaillement moyen au sein de l'échantillon testé à chaque instant de l'essai. Le processus d'identification inverse d'un comportement rhéologique est mis en œuvre sous la forme d'algorithmes intégrant un calcul itératif. Ces algorithmes de calcul sont développés de façon à construire point par point la courbe d'écoulement caractéristique du comportement apparent du fluide testé en présence d'un écoulement adhérent et son comportement tribologique dans le cas d'un écoulement glissant avec frottement. Le principe de la méthode inverse et les algorithmes de calcul sont validés sur des données simulées de compression de fluides modèles en écoulement adhérent ou glissant. Les outils d'analyse sont ensuite appliqués avec succès aux données expérimentales de compression de différents fluides
An inverse identification method devoted to the squeeze flow data of yield stress homogeneous fluids is developed. From this method, an instantaneous average strain rate is calculated, and an equivalent stress-strain state of the squeezed fluid is specified at every time of the test. The inverse analysis proceeds by step-by-step computation and iterative calculation. This analysis leads to flow curve estimation under no-slip and slip/partial slip with friction conditions. Algorithms are first tested and validated on simulated data of complex fluids in sticking and slipping squeeze flow. Algorithms are finally used to rightly identify rheological and tribological properties of several fluids

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

42

Borsotto, Bastien. "Modélisation, Identification et commande d'un organe de friction Application au contrôle d'un système d'embrayage et au filtrage d'acyclismes par glissement piloté." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00350533.

Full text

Abstract:

Dans un moteur thermique, les explosions dans les différents cylindres engendrent un couple moteur entaché de composantes harmoniques communément désignées par le terme d'acyclismes. A faible régime, la propagation de ces composantes à travers la chaîne cinématique du véhicule (embrayage, boîte de vitesse, transmission), peut être à l'origine de nombreuses nuisances vibro-acoustiques. Pour limiter ces nuisances, un filtrage de ces composantes est envisagé en utilisant le système d'embrayage, par la maîtrise du glissement relatif des disques le constituant : c'est le glissement piloté. Afin de commander le système d'embrayage en conséquence, il est important d'en définir un modèle de comportement précis, s'appuyant sur la description des phénomènes de frottement. Les caractéristiques des principaux modèles de frottement issus de la littérature, ainsi que les méthodes d'identification de leurs paramètres et les conditions d'essais associés, ont ainsi été étudiées. L'élaboration d'un banc autorisant la caractérisation de matériaux de friction, a ensuite été développée. Les essais expérimentaux réalisés à partir de celui-ci, ont alors permis de recaler les modèles de frottement retenus, sur le comportement particulier des disques d'embrayage utilisés sur véhicules. Enfin, sur la base du modèle d'embrayage ainsi obtenu, une structure de commande simple a été synthétisée selon une approche en plusieurs étapes : détermination de la structure générale adaptée au problème, réglage du correcteur, analyse des propriétés de robustesse du système bouclé, et retouche des réglages. Les performances de la solution de pilotage proposée sont enfin validées sur un modèle de simulation, puis sur véhicule.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

43

Mounajed, Ghassan. "La modélisation de la maçonnerie armée par la méthode des éléments finis. Application aux maçonneries de petits éléments creux." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1992. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00529510.

Full text

Abstract:

Dans cette étude, les structures en maçonnerie armée des produits creux ont été étudiées. Les armatures sont noyées dans les joints horizontaux. Une campagne expérimentale est mise au point dans le but d'identifier le comportement des composants de la maçonnerie armée. Un essai original a été effectué sur un ensemble de blocs creux inclinés par rapport à la sollicitation pour déterminer les caractéristiques de cisaillement. Le comportement des joints de mortier est identifié en compression et en cisaillement. Un critère de frottement non linéaire est proposé pour l'interface bloc-joint, qui rend compte correctement des informations expérimentales La troisième partie est consacrée à la modélisation. Nous considérons la maçonnerie armée comme un matériau à deux composants : les joints de mortier (armés ou non armés) d'une part , et les éléments creux considérés comme homogènes d'autre part. Un élément de contact spécifique a été développé, il possède une rigidité élastique dans le plan du joint. Les éléments de maçonnerie ont été modélisés comme un matériau orthotrope équivalent. Des équations mathématiques décrivant le comportement de chaque matériau ont été développées. La non linéarité apparente du comportement des éléments de maçonnerie est traitée dans le cadre du formalisme de l'élastoplasticité. Enfin, une validation du modèle est menée en confrontant les résultats expérimentaux avec ceux du calcul numérique. Les résultats obtenus concordent qualitativement et quantitativement de manière satisfaisante avec l'expérimentation, le modèle peut donc être utilisé comme un outil de prédiction et d'estimation des charges ultimes supportées par les structures.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

44

Vouaillat, Guillaume. "Analyse de la fatigue de contact d'engrenages aéronautiques." Thesis, Lyon, 2020. http://www.theses.fr/2020LYSEI035.

Full text

Abstract:

Le micro-écaillage est une défaillance en fatigue de contact qui intervient sur les composants de transmissions mécaniques tels que les roulements et les engrenages. Le plus souvent, il est le résultat d’un manque de lubrification ou d’un écart avec les spécifications d’état de surfaces. La conséquence est alors l’apparition de sur-contraintes dans le matériau qui évoluent vers des arrachements microscopiques de matière. Ces derniers sont appelés micro-écailles et peuvent éventuellement amener à des dysfonctionnements de la transmission dans laquelle les pièces impactées sont en jeu. La littérature a alors mené de nombreuses études à ce sujet mais manque de travaux liant dans la même analyse, la représentation de l’état de surface à l’origine de la défaillance d’une part et la simulation d’un état microstructural du matériau sollicité qui rentre en compte dans les mécanismes de création de la fatigue de contact, d’autre part. Les travaux de cette thèse présentent donc d’abord, un modèle regroupant ces deux caractéristiques, construit à partir des outils et théories de la littérature. Une étude paramétrique est alors conduite et permet d’estimer l’influence de plusieurs paramètres de contact (glissement, frottement, pressions, rugosité) sur les résultats de trois critères en fatigue de contact. La mise en place d’un critère complémentaire est alors nécessaire pour apporter des précisions là où les premiers critères semblent insuffisants. A partir de l’étude des contraintes de cisaillement au niveau des joints de grains du matériau, la prise en compte de l’historique complet de la sollicitation est possible. Elle permet notamment de proposer une durée de vie avant initiation des microfissures et d’identifier dans le cas du glissement, des cycles locaux complémentaires de sollicitation. Ces derniers résultent des passages répétés des pics rugueux en surface du matériau. Finalement, une comparaison avec une application expérimentale sur composant denture d’engrenages apporte des éléments d’identification des zones à risque vis-à-vis du micro-écaillage dans les applications concernées
Gears and rolling elements that are parts of transmissions are sometimes subjected to rolling contact fatigue failures as micro-pitting. It usually results from a lubrication loss or an uncontrolled surface finishing. First layers of the material are consequently overstressed. Microscopic material wrenching then occurs and is called micro-pitting. Such transmission parts failures may potentially lead to the whole system dysfunction. Several studies have already been performed in the literature concerning this topic. However, few of them take into account both surface roughness and material microstructure analyses which impact rolling contact fatigue mechanisms. Thus, a model with those characteristics is developed from literature theories and tools and presented in this thesis. A parametrical study is then conducted so as to estimate the influence of specific contact parameters (among sliding, friction, pressure and roughness) on three fatigue criteria results. However the use of an additional criterion is necessary in order to give more accurate conclusions. Intergranular shear stresses are subsequently studied and make the analysis of the complete stress history possible. Moreover, a life expectancy to micro-cracks nucleation is computed. An identification of sliding-linked local shear stress oscillations which result from successive rough peaks passing over the material surface is also made. Finally, numerical results are compared to an experimental investigation conducted on FZG-type gears. The most at risk areas regarding micropitting in the relevant applications are thus identified among the addendum, the dedendum and the pitch

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

45

Al, Hayari Mohamed. "Une détermination des caractéristiques mécaniques résiduelles de versants naturels : méthodes à l'équilibre limite et des éléments finis." Phd thesis, Grenoble 1, 1989. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00682817.

Full text

Abstract:

L'objectif principal de ce travail est de mettre à la disposition des géotechniciens une gamme de valeurs de caractéristiques mécaniques, en l'occurrence angle de frottement interne et cohésion, propre à des séries sédimentaires du Sud-Est de la France dont l'instabilité pose souvent des problèmes. Pour la prévision du comportement du terrain de talus ou de remblais, la pratique courante est d'introduire, dans les calculs, des paramètres tirés d'essais (au laboratoire ou en place), ce qui suppose une homogénéité satisfaisante des terrains concernés, Au contraire, pour les glissements de versants naturels, on n'est nullement assuré d'avoir affaire à des masses homogènes. et il faut bien admettre que les paramètres mécaniques intervenant tout au long de la surface cinématique sont variables. Dans ces conditions, plutôt que de recourir à des essais ponctuels, il semble plus logique d'en chercher une évaluation en faisant appel à l'analyse inverse, méthode globale qui lisse les irrégularités locales. Cette méthode a donc été appliquée, dans l'hypothèse de l'équilibre limite, à des glissements de dimensions diverses, survenus dans des conditions hydrogéologiques comparables. Parmi les quatre formations analysées - Houiller, Lias, Terres Noires, Argiles litées - ces dernières, vu leur homogénéité, ont même pu faire l'objet d'un traitement spécifique (mesures ponctuelles classiques et mise on oeuvre de la Méthode des Eléments Finis). Les valeurs paramétriques proposées semblent susceptibles de servir de référence au moins pour des calculs menés en phase d'études préliminaires.

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

46

Ihsan, Mohammad. "Analysis of the stability of slopes submitted to water infiltration using advanced models : coupled hydromechanical model and Nonlinear Dynamics Method." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10091/document.

Full text

Abstract:

Ce travail de thèse porte sur l'analyse des glissements de terrain, qui constituent un risque naturel majeur responsable de pertes humaines élevées ainsi que de grands dommages aux structures, des infrastructures et de l'environnement naturel. Cette question revêt une importance particulière, en raison du changement climatique, qui augmente le risque de fortes pluies ainsi que la sécheresse, et par conséquent le risque d'instabilité des pentes due à l'environnement. Généralement, l'analyse de la stabilité des talus est réalisée en utilisant l’approche de l'équilibre limite. Comme cette théorie ne tient pas compte du processus de mobilisation du frottement, elle pourrait conduire à une surestimation du facteur de sécurité. Une analyse fiable de la stabilité des talus, en particulier dans les sols hétérogènes soumis à l'action de l'eau, nécessite l'utilisation de méthodes numériques avancées. Deux méthodes ont été utilisées dans cette recherche: la méthode de couplage hydromécanique et la méthode dynamique non linéaire
This research concerns analysis of landslides, which constitute a major natural risk responsible for high human losses as well as large damages to structures, infrastructure and natural environment. This issue becomes particularly important, because of the climate change, which increases the risk of heavy rains as well as severe drought and consequently the risk of slope instability due to the environment change. Generally, analysis of slope stability is conducted using the limit equilibrium theory. As this theory does not take into consideration the process of mobilization of the friction, it could lead to an overestimation of the safety factor. A reliable analysis of the slope stability, in particular in heterogeneous soils submitted to the water action, requires the use of advanced numerical methods. Two methods were used in this research: the coupled hydro-mechanical method and the nonlinear dynamic method

APA, Harvard, Vancouver, ISO, and other styles

Dissertations / Theses on the topic 'Frottement de glissement'

Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles