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Dissertations / Theses on the topic 'Paliers et coussinets'
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Querlioz, Emmanuelle. "Etude de la durée de vie des contacts sous-alimentés en lubrifiant." Lyon, INSA, 2007. http://these.insa-lyon.fr/publication/2007ISAL0056/these.pdf.
Full textAbstract:
La compréhension et la maîtrise des phénomènes de la lubrification des contacts a un impact direct sur le fonctionnement des mécanismes. La sous-alimentation en lubrifiant réduit l'épaisseur de film dans le contact et provoque des défaillances anticipées. Elle modifie aussi le frottement dans les contacts, ce qui augmente les pertes d'énergie. L'étude expérimentale du coefficient de frottement montre qu'il dépend fortement des conditions d'alimentation. Dans le domaine sous-alimenté, le frottement n'est pas constant et un certain nombre de cycles est nécessaire avant de parvenir à un fonctionnement stabilisé. Il s'agit du temps nécessaire pour équilibrer les pertes de lubrifiant et la réalimentation autour du contact. Une augmentation de la vitesse ou de la viscosité rend la sous-alimentation plus sévère. Les mesures de coefficient de frottement dans les contacts sous-alimentés sont utilisées afin de déterminer l'épaisseur du film de lubrifiant. Cette méthode permet la détermination expérimentale des épaisseurs de film de lubrifiant. Cette méthode permet la détermination expérimentale des épaisseurs de film dans les mécanismes complets. La durée de vie des contacts sous-alimentés est étudiée théoriquement et expérimentalement. L'influence de la réduction du débit de lubrifiant est non négligeable. Les réductions observées peuvent aller jusqu'à plus de 50%. Globalement, l'importance des dissipations thermiques dans les contacts sous-alimentés est mise en évidence. La plage de conditions de fonctionnement dans laquelle la sous-alimentation peut être observée est très réduite. Le passage d'un contact suralimenté à une défaillance par grippage se fait très rapidement<br>Understanding the lubricated contact behaviour is of great importance in mechanical design. Lubricant starvation reduces the film thickness and can lead to the mechanism failure. It alters the traction coefficient and increases the power losses. Traction coefficient measurements show that it strongly depends on the lubricating conditions. Under starved lubrication, traction is time dependent. Many cycles are needed to balance the lubricant ejection and replenishment. Increasing the rolling speed or the lubricant viscosity increases the starvation severity. Traction coefficient measurements in starved contacts can be used to determine the lubricant film thickness. This new way of measuring film thicknesses can be applied to general mechanisms. The rolling contact fatigue of starved lubricated contacts is theoretically and experimentally studied. The lubricant amount has a great influence on fatigue life. The measured fatigue life reduction is more than 50%. Finally, this work shows that thermal dissipation is very important in starved contacts. The range of operating conditions for which starvation is observed is very narrow. Increasing the starvation severity, the contact conditions rapidly deteriorate from fully-flooded to scuffing
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Querlioz, Emmanuelle Lubrecht Antonius A. Ville Fabrice. "Etude de la durée de vie des contacts sous-alimentés en lubrifiant." Villeurbanne : Doc'INSA, 2007. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=querlioz.
Full text
3
Giudicelli, Bernard. "Modèles hydrodynamiques conservatifs pour des paliers autolubrifiants poreux en régime permanent." Lyon, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAL0063.
Full textAbstract:
La propriété auto lubrifiante des paliers poreux provient de l'huile, contenue dans les pores du coussinet, qui permet d'alimenter le film lubrifiant soutenant l'arbre. L'aspiration a lieu dans la zone de jeu maximum où le film lubrifiant, en dépression, est rompu par cavitation. Lors de la première étape de ce travail. Il est apparu que les modèles mathématique de la littérature, no. N conservatifs, ne permettent pas de simuler les palier poreux; l'importance de la résistance à la cavitation du lubrifiant a été montrée. Une adaptation, pour les paliers poreux (2D et 3D), modèle à frontière libre de "Floberg - Elrod" pour la zone de cavitation a été réalisée. Les écoulements dans la matrice poreuse et dans le film sont respectivement modélisés par la loi de Darcy et l'équation de Reynolds. Les phénomènes capillaires à l'interface coussinet poreux-milieu ambiant ont été introduits dans les conditions limites ; des bouchages des pores sur l'alésage du coussinet sont également représentés. Les résultats numériques présentent une bonne concordance avec les résultats expérimentaux disponibles. Les hases successives d'élaboration du modèle ont permis de détecter les phénomènes essentiels pour le bon fonctionnement du palier. L'écoulement obtenu est satisfaisant pour un régime permanent : ni fuite ni entrée d'air dans le palier<br>The self-lubricating property of porous journal bearings is due to oil, contained in the bearings' pores which feeds the lubricating film supporting the shaft. The ail is sucked in the area of maximum gap where the lubricating film is broken by cavitation. In the first state of this study, it became apparent that the mathematical models from the literature, which· are not conservative, could not allow the simulation of flows in porous journal bearings. The importance of the lubricant's capacity to withstand cavitation was demonstrated. The Floberg-Elrod free boundary model was adapted for porous journal bearings (2D and 3D) to study cavitation problem. The flows into the porous bearing and into the film were simulated by the Darcy law and the Renolds equation respectively. The capillarity phenomenon between the bearing and its environment were entered at boundary conditions. Pores closure at the surface of the bore was also taken into account. Numerical results are in a good agreement with available experimental results. The successive steps in the development of the model have demonstrated the phenomena that are essential to the good operation of the porous journal bearings. The resulting flow is satisfactory for steady operation : there are no ail leaks and no penetration of air into the bearing
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Iordanoff, Ivan. "Paliers axiaux aérodynamiques à structure à feuilles : analyse et optimisation." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30002.
Full textAbstract:
Les paliers axiaux (ou butees) aerodynamiques permettent l'arret axial des arbres de turbomachines fonctionnant a des vitesses de rotation de dix mille a cent mille tours par minute. Ils sont formes de secteurs deformables creant un convergent avec le plan du disque rotor. Ce travail etudie le fonctionnement des butees lorsque le film d'air est forme. L'etude des parametres externes a souligne l'influence nefaste et preponderante du non-parallelisme des plans butee rotor sur les performances. Il a ete montre que la souplesse des secteurs attenue ce phenomene. L'etude de secteurs indeformables a permis de demontrer que la geometrie optimale du convergent est definie par une partie inclinee suivie par une partie parallele au plan du rotor. La hauteur d'entree et l'angle de transition sont les deux parametres qui definissent ce profil. Dans le cas d'un comportement structural des secteurs modelise par une matrice de souplesse locale, liant les pressions aux deplacements, l'auteur presente une resolution directe qui donne une meilleure convergence des algorithmes par rapport aux methodes iteratives. Le cas d'une matrice de souplesse diagonale permet de modeliser des secteurs formes par une feuille superieure appuyee sur une feuille ondulee decoupee de facon a obtenir de petits ressorts elementaires independants. Pour ces butees, une methodologie de conception, basee sur l'obtention de capacites de charge maximales, a ete developpee. Des modeles simplifies, bases sur les resultats des secteurs indeformables, definissent les parametres du secteur optimal. Le calcul complet affine ces resultats. A partir de ceux-ci, l'application de la methodologie de la recherche experimentale determine precisement la butee qui aura un comportement optimal. Cette demarche a permis, pour des conditions d'utilisation identiques, de doubler les capacites de charge des paliers axiaux
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Herbelot, Christophe. "Comportement stationnaire ou dynamique de paliers aérodynamiques à feuilles." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30026.
Full textAbstract:
Cette etude se propose de resoudre la partie structure d'un palier aerodynamique a feuilles par une methode simple. La solution retenue est celle d'un descriptif eulerien. Cependant, le champ des hauteurs du film fluide n'est pas fixe dans ce palier a alesage expansible, mais la connaissance des fonctions d'influences permet de relier les efforts appliques a la deformation des feuilles et de determiner ainsi une geometrie. Les caracteristiques mecaniques conduisent alors a la determination du couple de demarrage, caracteristique essentielle pour la mise en mouvement de l'arbre car le systeme est en frottement sec pendant les seances d'arret-demarrage avant interposition du film sustentateur. La partie ecoulement est abordee par l'equation de reynolds qui est l'equation de base pour l'etude des films minces visqueux. Sa resolution permet de calculer la charge admissible d'un tel palier puis de determiner les coefficients dynamiques de raideur et d'amortissement qui conduisent a une masse critique, caracteristique de la limite de stabilite. Le programme de calcul ainsi elabore devient un outil precieux pour le bureau d'etude car chaque palier constitue un cas particulier et demande de part sa geometrie une etude statique et dynamique qui lui est propre
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Alsayed, Ahmad. "Contribution à la lubrification par film fluide : analyse par volumes finis." Poitiers, 2002. http://www.theses.fr/2002POIT2276.
Full textAbstract:
Les méthodes numériques utilisées pour résoudre les problèmes en lubrification sont : différences finies, volumes finis et éléments finis. Dans une première phase nous avons comparé les résultats obtenus avec les deux premières méthodes. Pour des géométries où l'épaisseur du film varie de façon continue la méthode des volumes finis permet de vérifier la conservation de la masse sur l'ensemble du contact. Lorsque le film lubrifiant présente une discontinuité géométrique, la méthode des différences finies conduit à des résultats erronés. Nous avons développé une approche en volumes finis où la discontinuité du champ de pression est décrite par l'équation de Bernoulli généralisée. Enfin nous développons une méthode de volumes finis qui permet de traiter des géométries quelconques. Nous avons appliqué cette modélisation pour calculer les performances d'un palier hybride comportant des alvéoles de formes quelconques (rectangulaires, triangulaires et circulaires)<br>The numerical methods used to solve the problems in lubrication are : finite difference, finite volume and finite element. In a first step we compared the results obtained with the first two methods. For geometry where the film thickness varies continuously, the finite volume method allows to check the conservation of the mass on the entire contact area. When the lubricating film has a geometrical discontinuity, the finite difference method leads to erroneous results. We developed an approach using the finite volume where the discontinuity of the pressure field is described by a generalized Bernoulli equation. Finally we develop a finite volume method which makes possible to treat arbitrary geometris. We applied this modeling to calculate the performances of a hybrid journal bearing comprising pockets of non - conventional form (rectangular, triangular and circular)
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Helfer, Bertrand. "Contributions à l'étude des phénomènes de vibrations et de broutage sur un train tandem de laminage à froid." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-495.pdf.
Full textAbstract:
Les phénomènes de vibrations et de broutage (broutage : très fortes vibrations dans le plan vertical, des différents éléments mécaniques d'une cage, à la fréquence de résonance constituée par ces différents éléments) provoquent une dégradation progressive de l'outil (vibrations), ou une forte altération de l'épaisseur visée du produit laminé (broutage). L'étude porte sur les phénomènes de vibrations et de broutage. La partie de l'étude consacrée aux vibrations a pour but de mettre en évidence certains phénomènes entraînant des vibrations sur une cage. La partie consacrée au broutage a pour but de mettre en évidence l'influence de la valeur des paramètres de fonctionnement d'une cage sur l'apparition de ce phénomène. Des mesures effectuées montrent que les vibrations sur une cage se traduisent par un déplacement des différents éléments mécaniques de cette cage, essentiellement dans le plan horizontal. L'étude consacrée aux vibrations montre l'influence de la variation de certains efforts (efforts à la liaison cylindre d'appui-cylindre de travail ; variation des efforts de frottement dans les paliers Morgoïl) sur les efforts horizontaux s'exerçant sur les différents éléments mécaniques d'une cage. Plusieurs types de mesures permanentes sont proposées, afin de repérer et de quantifier de façon systématique l'apparition de ces sources d'excitations. L'étude sur le phénomène du broutage, met en évidence, à partir d'un modèle de cage simulant le comportement vibratoire dans le plan vertical des différents éléments mécaniques d'une cage, l'existence d'une fréquence de résonnance située autour de 110Hz. L'étude de différentes fonctions de transfert montre et quantifie l'influence de la valeur des paramètres de fonctionnement d'une cage sur l'amortissement de la paire de pôles complexes conjugués de fréquence naturelle 110Hz, et par conséquent, l'influence de ces paramètres sur la déstabilisation éventuelle du fonctionnement d'une cage. Les résultats issus de ce modèle, utilisés sur le site de MARDYCK, ont permis d'optimiser le choix des valeurs des paramètres de fonctionnement sur les différentes cages d'un laminoir et de minimiser ainsi l'apparition du broutage. L'utilisation du modèle établi, en parallèle du process, est un outil permettant de détecter, avant le laminage de chaque bobine, ou en cours de laminage, un risque éventuel de broutage. L'utilisation de cet outil permet de modifier en conséquence les paramètres de fonctionnement des différentes cages d'un train. L'exploitation de ce modèle a mis en évidence le moyen de détecter, lors d'un broutage, quelle cage est à l'origine du phénomène.
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Bouard, Ludovic. "Etude thermohydrodynamique des paliers à patins oscillants en régime turbulent." Poitiers, 1995. http://www.theses.fr/1995POIT2311.
Full textAbstract:
Les machines etant de plus en plus sollicitees a grandes vitesses, le regime d'ecoulement du film lubrifiant dans les paliers devient turbulent et l'echauffement dans le film important et il est indispensable de tenir compte de la nature de l'ecoulement dans les modelisations theoriques. Nous avons donc effectue une analyse thermohydrodynamique des paliers a patins oscillants en regime turbulent. Deux modeles (elrod et ng, constantinescu) bases sur le concept de viscosite turbulente ont ete utilises ainsi que la modelisation lineaire de ng et pan. L'etude theorique permet de tenir compte des effets thermiques locaux et des transferts de chaleur dans les solides. L'influence des caracteristiques du lubrifiant et des materiaux ainsi que le profil de temperature a l'entree du film sur les performances des paliers est traitee. Cette etude permet d'expliquer le paradoxe constate experimentalement lors du changement de regime d'ecoulement: l'augmentation de la vitesse de rotation de l'arbre entraine une diminution de la temperature maximale du palier alors que la puissance dissipee augmente tres sensiblement. Ceci est du a l'ecoulement non laminaire qui tend a homogeneiser la temperature dans le film et a favoriser les echanges thermiques dans les solides. Ainsi, la temperature maximale diminue alors que la temperature moyenne augmente. Differents exemples issus de la litterature ont permis de confronter nos resultats theoriques aux resultats experimentaux publies
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Kucinschi, Bogdan-Radu. "Etude des instabilités thermiques des paliers à frottement fluide." Poitiers, 1998. http://www.theses.fr/1998POIT2296.
Full textAbstract:
La plupart des etudes concernant les paliers a frottement fluide ont ete realisees en regime etabli. Cependant, les situations dangereuses peuvent etre engendrees lors d'un regime transitoire, qui apparait a la suite d'une modification d'un des parametres de fonctionnement du palier (vitesse, charge). Les situations dangereuses peuvent egalement se produire lors la contamination du lubrifiant avec des particules contaminantes dures, qui engendrent des effets thermiques locaux. Toutes ces situations, dues aux effets thermiques, generaux ou locaux, sont considerees comme des instabilites thermiques. Une partie de ce memoire est dediee a l'etude des paliers lisses en regime transitoire. Une attention speciale a ete accordee a l'analyse des circonstances engendrant le serrage des paliers lisses non charges, consecutif aux deformations thermiques subies par les elements solides (arbre et coussinet). Plusieurs modeles de calcul ont ete crees, notamment un modele global analytique et un modele complet, dont la resolution demande l'utilisation de la methode des elements finis. Pour le cas general, des paliers fonctionnant avec une excentricite importante, un modele bidimensionnel thermoelastohydrodynamique a ete presente, qui permet de prendre en compte la variation de la viscosite du lubrifiant suivant l'epaisseur du film. La complexite de ce modele exige l'utilisation de la methode des elements finis. Les dispositifs d'essais utilises pour l'obtention des resultats experimentaux necessaires pour la validation des predictions theoriques ont ete aussi presentes. Les cas etudies concernent des demarrages rapides des paliers non charges et des demarrages tant rapides que lents d'un palier charge. Les predictions theoriques sont en bon accord avec les resultats experimentaux. La lubrification des paliers hydrodynamiques avec des lubrifiants contamines par des particules dures a ete aussi analysee. Un modele theorique qui permet de calculer les temperatures locales de contact est presente. Le niveau de filtration est egalement determine a partir d'un critere thermique, ce qui est utile pour le concepteur des systemes de lubrification.
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Michaud, Philippe. "Modélisation thermoélastohydrodynamique tridimensionnelle des paliers de moteurs thermiques : mise en place d'un banc d'essais pour paliers sous conditions sévères." Poitiers, 2004. http://www.theses.fr/2004POIT2288.
Full textAbstract:
Les paliers fluides dans les moteurs thermiques sont utilisés pour guider en rotation certains organes (bielle, vilebrequin, ). Les vitesses de rotation imposées à celles-ci associées d'une réduction de leur masse font que les températures présentes dans le contact sont très importantes. Un modèle numérique complet de la lubrification TEHD 3D a donc été développé. Celui-ci décrit l'équation de Reynolds généralisée bidimensionnelle, les équations de l'énergie et de la chaleur tridimensionnelles pour le calcul de la pression, des températures dans le film et les solides. Celles-ci sont résolues par la méthode des éléments finis. La validation du code est effectuée pour un palier soumis à une charge statique. Pour cela, les résultats obtenus sont comparés avec ceux issus d'un modèle TEHD 2D et ceux issus d'une campagne d'essais. Une bonne concordance sur la température est observée entre les résultats issus du modèle TEHD 3D et ceux obtenus expérimentalement. La comparaison entre le modèle 2D et le modèle 3D montre que la prise en compte de l'évacuation axiale de la température est essentielle pour une bonne détermination des caractéristiques thermiques du palier. Le cahier des charges et la description technique du dispositif expérimental "MEGAPASCALE" est présenté. Ce dernier permet de réaliser des essais dans des conditions réelles de fonctionnement. Ainsi des vitesses de rotation de 20000 tr/min et des charges dynamiques de 90 kN pourront être atteintes<br>The fluid bearing in the thermal engines are used to guide in rotation certain bodies (rod, crankshaft ). High speed associated with the mass reduction of engine bearings induced high temperature for the lubricated contacts. A numerical procedure of TEHD 3D lubrication, based on finite elements method, was developed. This one described two-dimensional Reynolds Generalized equation, three-dimensional energy equation and heat equation for the calculation of the pressure, the temperatures in film and solids. The validation of the TEHD 3D model was carried out for a steady state bearing. The results are compared with a TEHD 2D model and with experimental data. A good agreement on the temperature is observed between the TEHD 3D model and the experimental data. The comparison between the 3D and 2D numerical models showed that taking into account the heat axial evacuation is essential for a good pattern. The functional specifications as well as the technical description of experimental device "MEGAPASCALE" was presented. This one allows tests under high speed (20000 rev/min) and important dynamical loads (90 kN) which correspond to real operating conditions
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Rudloff, Laurent. "Etudes expérimentales de paliers aérostatiques hybrides et des paliers aérodynamiques à feuilles." Poitiers, 2011. http://theses.univ-poitiers.fr/22002/2011-Rudloff-Laurent-These.pdf.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans cette thèse est effectué sur deux bancs d'essais différents. Avec le premier banc d'essais, les caractéristiques dynamiques d'un palier aérostatique à air sont étudiées expérimentalement pour une configuration en rotor rigide. Le rotor est entraîné en rotation à 60 krpm par une turbine Pelton et monté horizontalement sur deux paliers aérostatiques identiques alimentés en air jusqu'à des pressions de 11 bar. La charge dynamique est appliquée soit par l'impact d'un marteau, soit par un balourd additionnel. Le banc d'essais permet la mesure de la pression et du débit d'alimentation des paliers, de la vitesse de rotation, la force d'impact, des déplacements dans les deux paliers, et de l'accélération des paliers. Ces données expérimentales et les équations du PFD appliquées au rotor permettent l'identification des coefficients dynamiques des paliers. Une validation de ces coefficients dynamiques expérimentaux est réalisée grâce à la réponse au balourd. La seconde partie, sur le second banc d'essais, présente les résultats d'une étude expérimentale des caractéristiques statiques et dynamiques d'un palier à feuilles de génération 1. Le banc d'essais est de type palier flottant, et peut atteindre des vitesses de 40 krpm. Deux modules différents sont utilisés pour mesurer les grandeurs de démarrage et les coefficients dynamiques. Avec le premier module, le banc d'essais peut mesurer les couples de démarrage. Dans sa seconde configuration, un module différent permet l'identification des coefficients dynamiques du palier à feuilles. Les coefficients de raideur et d'amortissement sont identifiés à partir des impédances complexes et permettent le calcul des fréquences propres. Les résultats expérimentaux montrent que les caractéristiques du palier testé ont une faible dépendance à la vitesse de rotation, mais varient avec la fréquence d'excitation<br>The thesis activities are made on two different test rigs. On the first test rig, the dynamic characteristics of a hybrid aerostatic bearing are experimentally investigated in a rigid rotor configuration. The rotor is driven up to 60 krpm by an impulse turbine and is horizontally mounted on two identical aerostatic bearings fed with are pressures up to 11 bar. Dynamic loads consist either of impacts provided by a hammer or of added unbalance masses. The test rig can measure the bearing feeding pressures and flow, the rotation speed, the impact force, the displacements of the two bearings and the bearing housing accelerations. This experimental information together with the equations of motion of the rotor enables the identification of the dynamic coefficients of the bearings. A validation of these coefficients is providing by the unbalanced response of the rotor. The second part, on the second test rig, presents the results of the experimental analysis of static and dynamic characteristics of a generation 1 foil bearing. The test rig is of floating bearing type, and can reach the speed of 40 krpm. Two different casings are used for start up and for measurement of dynamic coefficients. In its first configuration, the test rig is designed to measure the start up torque. In its second configuration, a different casing is used to measure the impedances of the foil bearing. Stiffness and damping coefficients are identified from the complex impedances and enable the calculation of natural frequencies. The experimental results show that the dynamic characteristics of the tested bearing have a weak dependence on the rotation speed but vary with the excitation frequency
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Grau, Grégory. "Paliers aérodynamiques radiaux à structure à feuilles : contribution à l'étude statique et comportement dynamique non linéaire." Lyon, INSA, 2004. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2004ISAL0065/these.pdf.
Full textAbstract:
Cette étude traite des paliers aérodynamiques radiaux à structures à feuilles utilisés dans des turbomachines aéronautiques. Les travaux d'optimisation des géométries internes se sont, jusque-là, limités au profils rigides. Nous proposons une réflexion sur la définition des profils déformables à capacité de charge statique accrue. De plus, l'approche communément employée a aussi été adaptée à l'étude d'influence de certains paramètres de conception : jeu radial, désalignement et défauts de forme. Du point de vue dynamique, l'approche la plus répandue est de type linéaire. Nos travaux ont montré que cette analyse a un domaine de validité restreint et qu'il est préférable d'utiliser un calcul pas à pas dans le temps. La mise en place d'un modèle simple d'amortissement structural interne a permis de comprendre les phénomènes d'activation ainsi que les niveaux de stabilité élevés caractéristiques de ce type de paliers. D'autre part, les travaux publiés sur la dynamique non linéaire utilisent des rotors rigides. Nous avons donc axé notre travail sur la mise en place d'un modèle de dynamique de rotors déformables soutenus par des paliers à air dont l'action est non linéaire<br>This study is related to compliant foil air journal bearings. In order to optimise the load capacity, an original method for the definition of compliant profiles is proposed. The influence of some design parameters on this characteristic has been studied. For dynamic analyses, the linear method is commonly used. The work presented here clearly shows its limitations and the better results obtained from a step by step calculation. Using a simple structural damping model allows to understand the influence of the compliant structure on the high levels of stability of these bearings. Moreover, published studies on non linear rotordynamics often use rigid symmetric rotors. Therefore, this work has been focused on the dynamic behaviour of flexible rotors supported by non linear air journal bearings
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Grau, Grégory Berthier Yves. "Paliers aérodynamiques radiaux à structure à feuilles contribution à l'étude statique et comportement dynamique non linéaire /." Villeurbanne : Doc'INSA, 2005. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=grau.
Full text
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Bouyer, Jean. "Etude des performances thermoélastohydrodynamiques de paliers soumis à des conditions sévères." Poitiers, 2003. http://www.theses.fr/2003POIT2288.
Full textAbstract:
Les effets thermiques dans les paliers hydrodynamiques ont été largement étudiés au cours des dernières années, ainsi que les effets élastiques, mais peu d'études regroupent les deux approches. Une analyse théorique et numérique a été menée en tenant compte du plus grand nombre de paramètres, comme les effets thermiques, les déformations thermiques et élastiques, afin qu'elle soit la plus précise possible. Des expérimentations ont permis de valider cette étude, tant au niveau des conditions aux limites qu'au niveau des hypothèses retenues. Une étude expérimentale complète est présentée sur le mésalignement. Elle met en évidence que le mésalignement modifie très sensiblement les paramètres de fonctionnement du palier. Le modèle numérique proposé conduit à une détermination réaliste des performances THD du palier mésaligné fonctionnant en régime établi. L'influence d'une modification, voulue ou non, de la géométrie du palier sur les performances d'un palier lisse est analysée. Ceci permet aux utilisateurs de paliers, soit d'améliorer les performances des paliers mésalignés, soit de donner des limites d'utilisation de paliers usés. Un modèle thermoélastohydrodynamique (TEHD) a été étudié; celui-ci tient compte des déformations dues aux champs de pression et de température. Dans le cas d'un palier très chargé, les déplacements engendrés peuvent être de l'ordre de l'épaisseur minimale du film. L'échauffement du film lubrifiant conduit à une diminution importante de la viscosité du fluide ainsi qu'à une dilatation différentielle des éléments du palier. La prise en compte des déformations mécaniques et thermiques est indispensable à la détermination précise des caractéristiques de fonctionnement d'un palier soumis à des conditions de fonctionnement sévères. L'utilisation du modèle TEHD devient impérative dès lors que la pression spécifique dépasse certaines limites admissibles ou que la vitesse de rotation est supérieure à 30\ m/s<br>Thermal effects in hydrodynamic bearing have been widely studied in the past few years, as well as mechanical effects, but only few studies gathered the two approaches. The aim of this work has been to develop as precise a thermoelastohydrodynamic (TEHD) modelisation as possible by taking into account thermal effects as well as thermal and mechanical deformations. Moreover, experimentations have validated this study regardless of whether it is boundary conditions or assumptions which are being considered. Misaligned and worn bearings have been considered. Experimental data have been obtained for various operating conditions including misalignment. A good agreement is found between experimental data and numerical results. The influence of solid displacements on bearing performance has been analyzed under severe operating conditions (large load, high speed, high misalignment torque). Mechanical and thermal deformations were found to be very significant in precisely determining the performance of a bearing subjected to severe operating conditions. In addition, the use of the TEHD model becomes imperative as soon as specific pressure or speed goes over certain acceptable limits
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Riche, Ingrid. "Etude du revêtement des coussinets de paliers de moteurs thermiques : modélisation thermoélastohydrodynamique d'une situation de lubrification localement sévère." Poitiers, 2001. http://www.theses.fr/2001POIT2269.
Full text
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Pierre, Isabelle. "Etude tridimensionnelle des effets thermohydrodynamiques dans les paliers alignés et mésalignés." Poitiers, 2000. http://www.theses.fr/2000POIT2263.
Full textAbstract:
Les divers travaux sur la lubrification des paliers hydrodynamiques soulignent l'influence preponderante des phenomenes thermiques sur le fonctionnement des paliers. Le travail presente dans ce memoire propose donc une etude des effets thermiques dans les paliers lisses soumis a une charge statique et fonctionnant en regime etabli. Une approche thermohydrodynamique (thd) du probleme traduisant la continuite des flux de chaleur, est adoptee afin d'obtenir une estimation realiste des performances d'un palier. Un modele numerique est developpe en respectant le principe de conservation de la masse lors de la rupture et de la reformation du film lubrifiant. L'algorithme d'elrod est applique et une modelisation des caracteristiques du lubrifiant est proposee dans la zone inactive du film. La plupart des etudes publiees utilisent des modelisations thermiques soit bidimensionnelles (2d), soit tridimensionnelles (3d) avec un plan de symetrie. La modelisation numerique proposee est moins restrictive car elle adopte une approche 3d complete, afin d'etudier le comportement thd de paliers alignes et mesalignes. Une methode numerique est d'ailleurs mise au point pour resoudre l'equation de l'energie en tenant compte de l'ecoulement inverse axial. Apres validation du modele numerique, des etudes parametriques precisent l'influence des parametres geometriques et des conditions de fonctionnement sur le comportement thd d'un palier aligne. De plus, nous constatons que la modelisation 2d fournit des resultats analogues a ceux de la modelisation 3d dans la plupart des configurations de paliers alignes. Les divers travaux publies sur le mesalignement, sont pour la plupart inexploitables du point de vue thermique. Un dispositif experimental mis
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Guines, Dominique. "La lubrification des liaisons compliantes : modélisation et algorithmes." Poitiers, 1994. http://www.theses.fr/1994POIT2306.
Full textAbstract:
La lubrification joue un role preponderant dans le bon fonctionnement de nombreux mecanismes. Afin de s'assurer de l'existence d'un film d'huile entre les surfaces en mouvement relatif d'un contact lubrifie, il convient de definir precisement les deformations des structures intervenant de part et d'autre du film lubrifiant. En effet, lorsqu'il s'agit de structures tres compliantes, telles que les bielles de moteurs thermiques, les deformations elastiques peuvent etre du meme ordre de grandeur que l'epaisseur du film d'huile elle-meme. Afin d'obtenir une modelisation precise des conditions reelles de fonctionnement d'un contact lubrifie, nous avons etabli un programme de calcul base sur une description bidimensionnelle de l'ecoulement du film d'huile et tridimensionnelle des deformations des solides. L'equation de reynolds ecrite en regime transitoire pour le film d'huile et les equations de l'elasticite pour les deformations des solides, sont resolues par la methode numerique des elements finis. La forte non-linearite du probleme, cree par la pression hydrodynamique qui apparait alors explicitement dans l'equation definissant l'epaisseur du film et par les phenomenes de rupture et de reformation du film d'huile, est resolue par la methode de newton-raphson. Enfin, un algorithme decrivant correctement la conservation du debit a travers l'ecoulement utilise conjointement avec l'algorithme de murty, nous a permis de modeliser les conditions d'alimentation du contact en lubrifiant. Une etude comparative de nos resultats et ceux de goenka nous assure de la fiabilite et de la precision du programme developpe. Une optimisation de forme de bielle realisee dans le cadre d'une collaboration avec la societe renault, montre tout l'interet de la modelisation elastohydrodynamique dans l'analyse du comportement des contacts lubrifies
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Aghzer, Samir. "Contribution à l'optimisation des paliers hydrodynamiques." Poitiers, 1998. http://www.theses.fr/1998POIT2280.
Full textAbstract:
Notre travail s'inscrit dans le cadre de l'optimisation en tribologie, plus particulierement aux paliers hydrodynamiques selon deux voies et pour deux buts differents : - a partir de la methodologie des plans d'experiences, associee a la notion d'analyse de la variance, comment modifier la geometrie d'un palier hydrodynamique deja existant mais ne donnant pas satisfaction afin d'ameliorer, ou de corriger, une ou plusieurs de ses caracteristiques de fonctionnement ? - a partir des methodes d'optimisation sous contraintes, quelles valeurs faut-il attribuer a certains parametres geometriques, ou quel lubrifiant retenir, afin que l'une ou plusieurs, des caracteristiques de fonctionnement du palier soient optimales ? en ce qui concerne la methode des plans d'experiences qui associee a la notion d'analyse de la variance permet d'etudier l'influence d'un ou de plusieurs parametres, et eventuellement de leurs interactions, sur les caracteristiques de fonctionnement d'un palier, nous montrons la possibilite de son application ainsi que ses limites d'utilisation aux problemes d'optimisation des paliers. Pour ce qui est de l'optimisation des paliers hydrodynamiques, nous montrons d'une part que la methode de hooke et jeeves modifiee et la methode complex sont bien adaptees aux problemes hydrodynamiques. D'autre part, nous montrons l'interet de l'utilisation de la notion de courbe d'echange dans le cas d'une optimisation biobjectif lorsque les deux objectifs sont en conflit. L'application de ces methodes a differents types de problemes a montre que, pour la solution optimale, une ou plusieurs contraintes sont en general saturees. Ainsi, si pour une raison quelconque, une variable a en pratique une valeur legerement differente de la valeur theorique une, ou plusieurs contraintes vont etre violees. On a montre que ceci pouvait etre evite en introduisant les differentes incertitudes comme contraintes complementaires dans le processus d'optimisation.
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Hernandez, Pascal. "Modélisation du comportement d'un dispositif d'étanchéité dynamique." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30214.
Full textAbstract:
L'objectif de cette these est de presenter une modelisation du comportement de dispositifs d'etancheite dynamique et les resultats numeriques correspondant. Ces dispositifs sont utilises dans les mecanismes pour realiser une etancheite partielle quand les vitesses de rotation relative sont trop importantes pour les solutions habituelles. Les dispositifs etudies comportent principalement deux disques: un est relie a l'arbre et l'autre au bati ; ce dernier etant plaque sur le premier par des ressorts. Pendant le fonctionnement, un film gazeux se cree entre les disques, inhibant tout contact. Le controle de l'epaisseur du film permet celle du debit de fuite. Pour etudier le comportement de tels mecanismes, une formulation analytique du probleme est presentee en premier lieu. Alors, un modele geometrique et cinematique a trois degres de liberte est propose pour modeliser le mecanisme par deux disques en rotation relative, dont l'un comporte des rainures spiralees. Un modele dynamique associe au mouvement a trois degres de liberte du disque lie au bati a ete developpe et la mecanique des films minces visqueux est utilisee pour etudier le comportement du film gazeux a l'interface. L'utilisation de la methode des elements finis dans la mecanique des films minces visqueux est introduite a travers un exemple monodimensionnel. Une description des elements utilises dans les etudes stationnaires comme instationnaires est aussi presentee. On montre d'abord la performance des elements finis utilises et la validation des calculs d'apres les resultats obtenus. L'efficacite des rainures, en fonction de leur forme et de leur disposition est alors etudiee. Pour finir, on presente une etude parametrique generale, concernant: le debit massique a travers le dispositif, la portance du film fluide, les moments crees et les coefficients des matrices de raideur et d'amortissement associees au modele dynamique
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Vincent, Bruno. "Modélisation de la rupture et de la reformation du film en lubrification hydrodynamique stationnaire et instationnaire." Poitiers, 1995. http://www.theses.fr/1995POIT2289.
Full textAbstract:
De nombreuses etudes ont ete realisees afin de determiner les parametres les plus importants dont dependent les performances d'un palier. Un parametre important est la localisation de la reformation du film dans les paliers hydrodynamiques. En effet, le film lubrifiant est entraine par le mouvement des surfaces dans un espace convergent puis divergent. Ce phenomene fait apparaitre deux zones distinctes dans le palier, l'une de film complet et l'autre de film incomplet ou region inactive. La determination de la zone de separation ou de cavitation qui repose sur la notion de conservation de debit, reprend un modele suggere par jackobson et floberg. Aussi, elrod a developpe une procedure permettant d'appliquer l'equation de reynolds sur tout le domaine. Pour cela il s'interesse a la densite du fluide dans le domaine plutot qu'a la pression p. A partir de la theorie et de l'algorithme propose par elrod et utilisable pour des charges statiques, nous avons realise des calculs pour des cas simples tels qu'un blochet ou un palier lisse. Cette theorie a donne lieu a l'ecriture d'un programme de calcul qui permet de connaitre la proportion locale du fluide et de visualiser les differentes zones de pression dans le palier ainsi que les differentes caracteristiques du palier. Enfin un algorithme numerique de resolution pour le cas de palier sous charge dynamique a ete elabore. Les differentes caracteristiques de fonctionnement du palier de tete de bielle du moteur diesel ruston hornsby veb mk iii calculees avec notre algorithme qui incorpore le modele d'elrod sont comparees avec celles obtenues dans le cas de la methode classique. L'equation de reynolds modifiee est resolue a l'aide de la methode de mobilite de booker associee a une methode iterative. Nous avons montre que l'incorporation d'un bilan thermique effectue a chaque pas de temps du cycle de charge entraine une variation importante des caracteristiques du palier ; alors que la prise en compte de la zone inactive se traduit par une legere variation de ces caracteristiques
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Optasanu, Virgil. "Modélisations expérimentale et numérique de la lubrification des paliers compliants sous chargement dynamique." Poitiers, 2000. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00102599.
Full textAbstract:
L'etude de la lubrification des paliers compliants tels les paliers de bielle doit prendre en compte les effets hydrodynamiques ainsi que les deformations elastiques des structures. Pour pouvoir juger de la validite des modeles numeriques existants, des comparaisons avec des phenomenes reels doivent etre faites. De telles comparaisons necessitent des dispositifs experimentaux complexes et l'emploi de methodes de mesure delicates. Un dispositif experimental original a ete realise. Ce dispositif respecte la cinematique du systeme bielle-manivelle et utilise des modeles simplifiees de bielle. Il fournit des resultats sur les phenomenes elastohydrodynamiques sous chargement dynamique. La photoelasticimetrie est utilisee pour visualiser l'etat des contraintes genere dans la structure du modele de bielle par la pression hydrodynamique. La correlation d'images numeriques est retenue pour mesurer l'epaisseur du film d'huile dans le palier. La comparaison avec la modelisation numerique montre une tres bonne concordance entre le reseau de franges d'isochromes visualise experimentalement et celui calcule numeriquement. Quant a l'epaisseur de film, la concordance est bonne sur tout le cycle sauf sur 30\ d'angle de vilebrequin avant et apres l'explosion. Cette non-concordance est mise au compte de la viscoelasticite du materiau. La partie numerique de ce travail consiste en l'etude des phenomenes d'ecrasement du film de lubrifiant, etude rendue possible grace a une modification du code de calcul existant. Apres une comparaison avec une etude simple analytique, qui valide le modele numerique, le probleme de la lubrification des paliers de pied de bielle est considere et l'influence des divers caracteristiques telles que l'elasticite de l'axe, la piezoviscosite du lubrifiant, la position des cuvettes d'alimentation, est etudiee.
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Dragomir, Fatu Ramona. "Étude et modélisation de la lubrification mixte et des modes d'avaries associés dans les paliers moteur." Poitiers, 2009. http://theses.edel.univ-poitiers.fr/theses/2009/Dragomir-Fatu-Ramona/2009-Dragomir-Fatu-Ramona-These.pdf.
Full textAbstract:
La maîtrise des conditions de lubrification mixte est un challenge complexe à relever puisqu'elle nécessite d'appréhender plusieurs phénomènes couplés: écoulement du fluide entre les rugosités, déformations élastoplastiques des aspérités, usure des surfaces. Le but de cette étude est de proposer une approche des phénomènes de lubrification mixte dans le contexte des paliers moteur. Le premier chapitre donne un aperçu des principales études théoriques et modélisations numériques dédiées à l'analyse du comportement des paliers. Le deuxième chapitre est dédié au phénomène d'écoulement du fluide entre deux surfaces rugueuses. En partant du modèle proposé par Patir et Cheng, une nouvelle définition des facteurs d'écoulement est proposée. Ce modèle prend en compte la direction des textures de surface. Plusieurs calculs paramétriques ont permis de définir des critères de choix pour les surfaces de calcul utilisées pour déterminer les facteurs d'écoulement. Le but de chapitre 3 est de détailler trois principaux modèles de contact existants, de les comparer afin d'extraire les avantages et les inconvénients de chaque modèle et surtout de voir leurs applications dans l'étude de la lubrification mixte des paliers de moteurs. Afin de mieux comprendre leurs limites, les modèles statistiques ont été comparés à un modèle déterministe, en éléments finis. Le chapitre 4 est dédié à l'étude de l’usure. Trois modèles d'usure basés sur la loi d'Archard sont présentés. Les différents modèles d'écoulement, de contact et d'usure sont finalement intégrés dans un programme de calcul numérique et utilisés pour prédire le comportement d'un palier de tête de bielle<br>Control of mixed lubrication conditions is a complex challenge to meet since it requires understanding of several coupled phenomena: fluid flow between rough surfaces, elasto-plastic deformation of asperities, surface wear. The goal of this study is to propose an approach of mixed lubrication conditions in the context of ICE bearings. The first part gives an overview of key theoretical and numerical modeling dedicated to the analysis of bearings in hydrodynamic and mixed conditions. The second chapter is dedicated to the phenomenon of flow between two rough surfaces. Starting from the model proposed by Cheng and Patir, a new definition of flow factors is proposed. This model takes into account the direction of surface textures. Several parametric calculations have identified selection criteria for rough surfaces used to determine the new flow factors coefficients. The purpose of Chapter 3 is to detail three existing statistical contact models of rough interface asperities. Several comparisons permit to extract the advantages and disadvantages of each model and especially to see their applications in the study of mixed lubrication in ICE bearings. To a better understanding of their limits, the statistical models were compared to a deterministic finite element model. Chapter 4 is dedicated to the study of wear. Three wear models based on Archard's law are detailed. Finally, the different flow, contact and wear models are integrated in a numerical prediction tool and used to simulate the behavior of a big-end connecting rod bearing
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Desbordes, Henri. "Etude du comportement dynamique des paliers à patins oscillants soumis à de très fortes charges." Poitiers, 1996. http://www.theses.fr/1996POIT2284.
Full textAbstract:
La lubrification joue un role preponderant dans le bon fonctionnement de nombreux mecanismes comme les paliers a patins oscillants qui sont des elements importants de guidage des machines tournantes. Dans le contexte d'une situation accidentelle sur un rotor de turbomachine, il peut exister une surcharge dynamique importante que le palier doit pouvoir supporter. En raison des deplacements importants du rotor le probleme est non lineaire: il convient de resoudre simultanement l'equation relative au comportement hydrodynamique du palier (equation de reynolds) ainsi que les equations relatives au mouvement des patins et du centre du rotor. La charge dynamique etudiee est le balourd, caracterise par la distance entre le centre de masse du rotor et son axe de rotation. Les travaux realises visent a l'amelioration des modeles numeriques. L'influence des deformations elastiques des patins, du contact hertzien entre le patin et son support ainsi que les effets thermiques ont ete etudies. Les resultats montrent que l'hypothese des patins rigides et d'un ecoulement isotherme est beaucoup trop restrictive pour apprehender correctement le comportement d'un palier a patins oscillants en regime dynamique. L'equation de l'energie dans le film ecrite sous une forme unidimensionnelle a permis de mettre en evidence la predominance du terme transitoire sur les resultats, et a montre que la temperature dans le palier evolue guere en fonction du balourd
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Kasai, Moritsugu. "Réduction du frottement et amélioration de la fiabilité de la lubrification des paliers avec des huiles de moteurs automobiles." Phd thesis, Université de Poitiers, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00477348.
Full textAbstract:
Du point de vue de la prévention du réchauffement global, il a été nécessaire d'améliorer le rendement des moteurs thermiques en agissant sur la nature des huiles de moteur. D'une part, le règlement sur l'utilisation du plomb dans les matériaux de paliers a été mis en place dans le but d'empêcher la pollution par les métaux lourds. Le développement de matériaux de paliers sans plomb fut donc nécessaire. Bien que l'efficacité d'abaisser la viscosité de l'huile soit très grande, trop peu de recherches ont été réalisées dans ce domaine en raison des incidences sur la lubrification des paliers de moteur. Un dispositif d'essais pour les paliers de moteurs automobiles a été développé afin d'évaluer l'efficacité en termes de frottement et la fiabilité des huiles de moteur. Les performances de composants de lubrifiants tels que les huiles de base, les modificateurs de frottement et les polymères ont été évaluées à l'aide de la machine d'essais développée sur divers paliers. En outre, l'effet du polymère a été analysé expérimentalement et numériquement en régime thermo-hydrodynamique, en collaboration avec l'université de Poitiers. Les résultats ont confirmé que l'efficacité en termes de frottement et la fiabilité de la lubrification des paliers dépendent du type de composants du lubrifiant et varient avec la nature des matériaux des paliers. Ainsi, il est montré que le choix judicieux des composants du lubrifiant, en considérant le type de matériaux de palier employés, améliore les performances des paliers.
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Charki, Abdérafi. "Modélisation du comportement statique et dynamique des paliers à air à orifices. Application à la conception de broches." Compiègne, 2000. http://www.theses.fr/2000COMP1313.
Full textAbstract:
Cette thèse traite de l'étude des caractéristiques statiques et dynamiques des paliers à air à multiples orifices. Grâce à la méthode des éléments finis, plusieurs géométries de palier ont pu être calculées en utilisant l'équation de Reynolds. Les régimes aérostatique et hybride ont été pris en compte. L'influence des paramètres géométriques et des conditions d'écoulement sur les performances de sustentation des paliers a été étudiée. Une expérimentation a été entreprise pour tester des patins circulaires alimentés différemment (avec des orifices ou (et) une rainure ou une paroi poreuse) ; les caractéristiques statiques ont été comparées pour chaque forme d'alimentation, et une analyse modale a fait l'objet d'une discussion sur les réponses en fréquence obtenues. L'analyse par MEF de la stabilité d'un palier de butée, d'un palier cylindrique et d'un palier hémisphérique a été effectuée grâce à l'obtention des réponses temporelles en épaisseur de film et en effort de charge. Deux applications à la conception ont été étudiées, l'une pour un plateau tournant et l'autre pour une broche d'usinage.
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Doumenc, Daniel. "Etude d'assemblages frettés et à précontrainte axiale. Application à un rotor." Toulouse, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAT0011.
Full textAbstract:
La rigidite de rotors de turbomachines de conditionnement d'air pour l'aeronautique est assuree par le frettage et la precontrainte axiale des differents elements constituant. Afin de determiner avec precision les vitesses critiques de rotation de ces rotors, il est necessaire de pouvoir calculer la rigidite statique de flexion de ces assemblages. Pour cela, une methode de resolution est developpee. Elle permet de modeliser le comportement statique de flexion de ces liaisons. Cette methode se situe dans le cadre d'une modelisation tridimensionnelle de type elements finis et comprend la mise en place d'un element de contact original prenant en compte le frottement. Deux eprouvettes possedant chacune un assemblage frette ou un assemblage par precontrainte axiale similaires a ceux presents sur les rotors sont considerees. Les etudes numeriques basees sur la modelisation de ces eprouvettes font apparaitre un comportement de flexion non lineaire. Des essais complets permettent de valider les resultats obtenus. Les differents cas traites montrent que la rigidite des assemblages depend de la repartition de la pression de contact sur les interfaces de liaison, des dimensions des assemblages et des efforts appliques. Des regles de conceptions sont degagees dans le cas du frettage. Les caracteristiques dynamiques des assemblages sont analysees experimentalement a partir des deux eprouvettes considerees. Le comportement mis en evidence est non lineaire ; il depend de l'amplitude de la force d'excitation. La particularite interessante de ce comportement est l'attenuation des amplitudes maximales des vibrations a la resonance. La possibilite de mieux utiliser cette propriete est examinee. Ces differents travaux aboutissent a la modelisation statique d'un rotor reel soumis a un systeme d'efforts simulant les conditions de fonctionnement. Les liaisons assurant au rotor une rigidite maximale, ses vitesses critiques de rotations peuvent alors etre determinees par les codes actuels de dynamique du rotor
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Attar, Saad-Eddin. "Palier hybride : contribution des alvéoles au champ de pression et au couple de frottement." Poitiers, 1995. http://www.theses.fr/1995POIT2329.
Full textAbstract:
Actuellement les paliers hybrides sont largement utilises dans les turbopompes. Pour guider en rotation des arbres animes de grandes vitesses et lubrifies par des fluides tres peu visqueux. La modelisation habituellement utilisee qui consiste a supposer une pression constante dans les alveoles et a ignorer leur contribution au couple de frottement est mise en defaut. Nous avons realise des etudes experimentales sur le comportement du fluide dans et a la frontiere des alveoles. Les mesures ont ete faites sur une machine d'essai de paliers hybrides et sur un dispositif annexe simulant l'ecoulement au voisinage d'un changement de section en regime hydrostatique. Des modeles simples deduits des approches theoriques et des resultats experimentaux sont proposes. Les mesures de pression au moyen d'un capteur tournant fixe a la surface de l'arbre ne permettent pas de mettre nettement en evidence l'evolution de la pression dans, et a la sortie, des alveoles. Par contre les mesures de couple montrent que pour des nombres de reynolds moyennement eleves, la contribution des alveoles au couple peut atteindre 50%. Le modele developpe montre que cette augmentation de couple est due a la recirculation du fluide qui engendre une tres faible generation de pression dans l'alveole. L'augmentation de pression est souvent de meme ordre de grandeur que les fluctuations du signal delivre par le capteur dues a la turbulence dans l'ecoulement. Dans le cas de l'ecoulement au voisinage d'un changement de section, les resultats experimentaux montrent que l'on peut schematiser la variation de pression par un coefficient de perte de charge essentiellement en fonction du nombre de reynolds. Ce coefficient decroit tres rapidement si le nombre de reynolds est inferieur a 100, puis decroit tres lentement et tend vers 1,45 lorsque le nombre de reynolds est superieur a 10000. Ceci est confirme par les resultats theoriques obtenus a partir d'un modele bidimensionnel
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Nguyễn, Thiết Lập. "Modélisation de l'interaction entre le coussinet et le corps de bielle." Thesis, Poitiers, 2013. http://www.theses.fr/2013POIT2278/document.
Full textAbstract:
La tête de bielle n'est pas un solide mono-corps mais un solide multi-corps. Le serrage non-adapté des vis d'assemblage et les discontinuités des solides peuvent produire des phénomènes indésirables comme le glissement du coussinet dans son logement. Malgré des logiciels de calculs performants permettant de prédire le comportement des paliers il existe encore de nombreuses avaries notamment liées aux contacts entre le coussinet et son logement. La difficulté de la modélisation du contact coussinet/logement réside principalement dans l'interaction entre les différents solides et les conditions de fonctionnement. Cette étude propose une solution pour analyser ce problème par couplage entre un logiciel de calcul élatohydrodynamique (ACCEL) et un logiciel permettant le calcul du contact avec frottement entre les coussinets et le corps de bielle (ABAQUS). Après une étude bibliographique des études antérieures dédiées à la modélisation numérique et expérimentale des paliers de tête de bielle, la première partie est dédiée à une description des modèles numériques utilisés pour prédire le comportement élastohydrodynamique de paliers lubrifiés ainsi que les techniques employées pour étudier le contact sec avec frottement en mécanique. La deuxième partie présente la solution adoptée pour réaliser le couplage entre le logiciel ACCEL et le logiciel ABAQUS. Le modèle a été premièrement validée dans le cas d'un palier soumis une charge tournante. Par la suite, plusieurs calculs paramétriques, réalisés sur un cas type de palier de tête de bielle, nous ont permis de montrer l'influence des conditions de fonctionnement (diagramme de charge, vitesse de rotation, etc.) ainsi que d'autres caractéristiques de la bielle (coefficient de frottement, épaisseur du coussinet, etc) sur le comportement du palier et plus précisément sur le glissement relatif entre les coussinets et le corps de bielle<br>The connecting rod is not a single body but a multi-body solid. A non-appropriate screw tightening, coupled with the solid discontinuities, can lead to undesirable phenomena such as the rotation of the shell in its housing. Despite modern numerical tools, capable to predict the bearing EHD behaviour, there are still many damages related to cumulative microslip between the bearing shell and the conrod body. The difficulty of modelling the shell/conrod contact is mainly due to the interaction between the solids and the operating conditions. This study presents a solution to analyse this problem, by coupling an elastohydrodynamic (EHD) software (ACCEL) with a commercial software (ABAQUS) able to predict the frictional contact between the shell and the conrod. After a literature review of previous studies dedicated to the numerical and experimental modelling of connecting rod bearings, the first part is dedicated to a description of the numerical models used to predict the EHD behaviour of lubricated bearings. Follows the presentation of the techniques used to study the dry frictional contact mechanics. The next part presents the adopted solution used to couple the two software. The model was first validated in the case of a bearing submitted to a rotating load. Subsequently, several parametric calculations are presented. We were able to show the influence of the operating conditions (load diagram, velocity,...) as well as other characteristics of the conrod (friction coefficient, thickness of the shell, etc.) on the performances of the bearing and more exactly on the microslip between the shells and the conrod body
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Damian, Mihai. "Conception automatique de liaisons pivot par roulements utilisant les méthodes de l'intelligence artificielle." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30218.
Full textAbstract:
Cette these est relative a la realisation et a l'emploi des systemes de conception a base de connaissances dans le domaine du genie mecanique. Dans la premiere partie on etablie les principes qui regissent le processus de conception mecanique et on fait une analyse comparative des deux techniques informatiques utilisables pour la realisation d'un systeme de conception par ordinateur: l'intelligence artificielle et le traitement algorithmique. La deuxieme partie est consacree a la modelisation d'un probleme de conception mecanique sous la forme d'un systeme a base de connaissances. En tenant compte de la complexite des contraintes a satisfaire ainsi que du fait que les solutions dependent d'un contexte technologique qui evolue dans le temps, on enonce quelques principes a respecter pendant le developpement d'un tel systeme et on analyse le comportement a modeliser pour resoudre les problemes specifiques. Les conclusions sont appliquees par la suite a la construction d'un systeme expert destine a la conception des liaisons pivot par roulements. On definit la structure hierarchique des objets, les connaissances technologiques et procedurales contenues dans les regles de production et dans les methodes de calcul. La derniere partie presente le fonctionnement du systeme realise sur quelques exemples lies a la conception de reducteurs a roues dentees
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Choi, In-Sung. "Simulation des mécanismes complexes en C. M. A. O. . : Étude des non-linéarités de comportement : Application aux boites de transmission de puissance d'hélicoptères." Lyon, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAL0034.
Full textAbstract:
L'étude du comportement global de mécanismes tels que les boîtes de transmission d'hélicoptères et les boîtes de vitesses d'automobiles a montré que la forte non-linéarité des paliers à roulements empêche d'isoler simplement les paliers du reste de la structure pour une étude précise terme d'efforts et de déplacements. Une approche de la modélisation des paliers et de leur environnement avec prise en compte de la déformation des bagues est proposée. Cette approche, basée sur la méthode des éléments finis (MEF), fournit des conditions aux limites réalistes pour des études fines d'optimisation des composants. Elle permet de quantifier l'influence réciproque entre les paliers et leur environnement réel. La réalisation de prototypes et d'essais exige des délais et des coûts souvent élevés. Un logiciel avec pré- et post-processeurs (maillage automatique, visualisation,. . . ) pour la Conception Mécanique Assistée par Ordinateur adapté aux Bureaux d'Etudes industriels permet de réduire sensiblement ces contraintes et accroît la connaissance du comportement réel du mécanisme<br>The study of the global behaviour of mechanisms such as helicopter and autombile gearboxes showed that the highly non-linear behaviour of bearings prevents from isolating the bearings from the rest of the structure for a precise study in term of stresses and of displacements. An approach of the modelling of bearings and of their environment with consideration of the deformation of the rings is proposed. This approach, which is based upon the Finite Element Method (FEM), gives real boundary conditions for fine study of components optimizations. It permits to quantify the mutual influence between the bearings and the real environment. The realization of prototypes and of experiences requires delays and costs high. A software with pre- and post-processors (automatic meshing, visualization,. . . ) for CAD adapted to the industrial Design Offices permits to reduce sensibly these constraints and increases the knowledge of the real behaviour of the mechanism
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Yakhou, Karim Play Daniel. "Validation expérimentale d'un modèle dynamique global de boîte de vitesses automobile." Villeurbanne : Doc'INSA, 2002. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?&id=yakhou.
Full text
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Dobrica, Mihai-Bogdan. "Prise en compte de la lubrification mixte lors de l'évaluation des performances des paliers très chargés." Poitiers, 2007. http://www.theses.fr/2007POIT2310.
Full textAbstract:
Cette étude s’intéresse aux paliers fonctionnant en régime de lubrification mixte. Des modèles numériques déterministes sont proposés, permettant la prise en compte des effets de la rugosité dans de petits paliers à l’aide de maillages très fins. Les aspects analysés sont la génération numérique de surfaces rugueuses, et les modélisations des déformations mécaniques, du contact élasto-plastique et de l’écoulement fluide en présence des rugosités. Les déformations sont calculées par une méthode rapide à deux niveaux de maillage avec des matrices de compliance obtenues par des calculs de structure. Le contact est simulé par une méthode itérative basée sur les concepts de set actif et set de contact. L’écoulement est modélisé avec l’équation de Reynolds, en volumes finis. Un code de simulation des paliers en régime de lubrification mixte, intégrant ces composants de contact, de calcul des déformations et de lubrification à faible épaisseur du film, est ensuite proposé. La piézo-viscosité, la plasticité, et la rupture du film sont pris en compte de manière simplifiée. Ce code a été appliqué à des simulations des paliers partiels très chargés (jusqu’à 55 MPa), sur des maillages ayant 3,6 millions nœuds. Une étude sur l’influence des trois types de rugosité (longitudinale, isotrope et transversale), du matériau du patin et des effets piézo-visqueux sur les performances du palier a été menée. Les résultats incluent l’épaisseur du film, l’angle de calage, les couples de frottement visqueux et de contact (sec), l’aire de contact, la prépondérance du régime plastique, etc. Des courbes de Stribeck montrant l’évolution du coefficient de frottement global sont aussi présentées<br>This thesis studies the behavior of journal bearings functioning in the mixed lubrication regime. Deterministic numerical models are proposed, which take into account the roughness effects using very fine meshes. Four aspects related to the mixed lubrication regime are studied in detail: numerical generation of rough surfaces, modeling of mechanical deformations, modeling of the elasto-plastic contact between rough and smooth surfaces, and modeling of the lubricant flow between a rough surface and a smooth surface in relative movement. Mechanical deformations are computed with a fast two-mesh approach and compliance matrices computed by structural simulations. Contact is modeled using an active-set / contact-set iterative method. Lubricant flow is modeled using the Reynolds equation, with the finite volumes method. A simulation code for mixed-lubricated partial journal bearings is proposed, which includes deformation calculus, contact modeling and thin-film lubrication modeling components. Piezo-viscosity, plasticity and cavitation are taken into account in a simplified manner. This code was applied in numerical simulations of severely loaded bearings (specific pressures up to 55 MPa), using meshes of 3. 6 million nodes. A study on the influence of three types of roughness (longitudinal, isotropic and transversal), bearing material and lubricant piezo-viscosity over bearing behavior was subsequently conducted. Discussed results include: film thickness, attitude angle, viscous friction torque and contact (dry) friction torque, contact area, plasticity percentage, etc. Stribeck curves showing the evolution of the global friction coefficient are also presented
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Bard, Christophe. "Modélisation du comportement dynamique des transmissions par engrenages." Lyon, INSA, 1995. http://theses.insa-lyon.fr/publication/1995ISAL0031/these.pdf.
Full textAbstract:
La maîtrise du comportement vibro-acoustique des transmissions par engrenages est devenue un facteur de qualité déterminant. Ceci est particulièrement vrai dans le domaine de l'Automobile et de l'Aéronautique où l'augmentation du confort est indissociable de la réduction des nuisances sonores. Dans ce contexte, la compréhension et la modélisation des excitations générées par l'engrènement apparaîssent comme indispensables. C'est dans ce cadre que se situe ce travail de thèse dont l'objet principal a été d'établir un modèle de comportement cinématique et dynamique. Ce modèle a été validé et recalé par rapport à des relevés expérimentaux de l'erreur de transmission dynamique. Ces mesures ont été effectuées sur un banc d'essais conçu pour reproduire des conditions de fonctionnement industrielles et sont associées à une technique originale. L'influence des principaux paramètres de conception (rapport de conduite, rapport de recouvrement, corrections de denture,. . . ) et de fonctionnement (vitesse, couple, désalignements,. . . ) a été étudiée. Les différentes approches développées dans la bibliographie pour modéliser l'interface d'engrènement ont été abordées et les résultats qu'elles fournissent systématiquement comparés. Dans ce contexte, la modélisation linéarisée (rigidité de denture constante) apparaît comme la plus performante. Enfin, les résultats obtenus confirment le rôle prépondérant des couplages de comportement entre les différents composants de la transmission. Ceci concerne tout particulièrement la modélisation des paliers qui conditionne pour une grande part la localisation des régimes de fonctionnement critiques<br>Prediction of vibro-acoustic behaviour became a decisive quality factor in geared transmission design. This is of great importance in Aeronautical and Automobile domains where convenience is inseparable of noise reduction. It's the subject of this PhD thesis which main purpose was to establish a kinematics and model of gear behaviour. Significant validations were obtained by dynamic transmission error measurement on an industrial test rig. An original technique was used for this experimental set-up. Influences of main design parameters (contact and overlap ratio, profile modifications,…) and operating conditions (speed, torque, misalignments,…) were studied. Main gear mesh interface dynamic models used in literature were considered and obtained results, were systematically compared. In this context, using a constant meshing stiffness appears as the most powerful modelization. At least, obtained results confirm the great influence of behaviour coupling between different components of geared transmission. This particularly the case for bearing modelization which directly critical operating range location
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Bard, Christophe Play Daniel. "Modélisation du comportement dynamique des transmissions par engrenages." Villeurbanne : Doc'INSA, 2006. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=bard.
Full text
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Moreau, Hervé. "Mesures des épaisseurs du film d'huile dans les paliers de moteur automobile et comparaisons avec les résultats théoriques." Poitiers, 2000. http://www.theses.fr/2000POIT2339.
Full textAbstract:
Au sein des moteurs thermiques, les paliers de vilebrequin et de tete de bielle sont fortement sollicites. Jusqu'a present leur conception au sein de la societe psa peugeot citroen s'effectuait a l'aide des logiciels attila et engdyn, utilisant les hypotheses de palier circulaire et rigide. Dans la decennie a venir, les paliers seront de plus en plus sollicites, mais il faudra dans le meme temps diminuer la puissance perdue par frottements. L'objectif de notre etude etait d'analyser experimentalement le comportement des paliers et leur lubrification et de comparer les mesures effectuees aux resultats theoriques obtenus avec les logiciels attila et engdyn (palier rigide), acevim (palier de vilebrequin elastique) et accel (palier de tete de bielle elastique). Le moteur a l'etude est un 4 cylindres de 16 soupapes a injection indirecte d'essence de 2 litres de cylindree de la societe psa peugeot citroen. Nous avons instrumente un moteur afin de mesurer les epaisseurs du film d'huile dans trois paliers de vilebrequin et dans un palier de tete de bielle. De ces epaisseurs, les trajectoires des tourillons et du maneton sont determinees mettant en evidence les deformations elastiques des paliers. Les deux logiciels acevim et accel donnent des resultats tres proches des mesures experimentales. Pour ce type de moteur, ayant un carter cylindre en fonte, les logiciels attila et engdyn peuvent suffire pour modeliser le comportement des paliers de vilebrequin et de tete de bielle. On ne peut pas dire la meme chose pour les paliers d'un carter cylindre en aluminium, sollicite par des charges de plus en plus elevees, puisque les deformations elastiques vont certainement etre tres superieures a celles d'un carter cylindre en fonte. Il sera donc necessaire de dimensionner ces paliers avec des logiciels prenant en compte la forme des paliers et les deformations elastiques des pieces.
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Rabia, Abdelhamid. "Modélisation des paliers aérostatiques à paroi poreuse par la méthode des éléments finis." Compiègne, 1995. http://www.theses.fr/1995COMPD861.
Full textAbstract:
Les exigences de la mécanique moderne imposent aux différents guidages de tous types un niveau de performance élevé particulièrement les paliers. Dans ce travail nous proposons la méthode d’éléments finis pour étudier les paliers aérostatiques à parois poreuses. Le programme de calcul développé permet de déterminer le comportement statique pour différentes géométries (plane, cylindrique et sphérique) et le comportement dynamique pour les patins plans, avec deux modèles d'écoulement dans le milieu poreux, écoulement unidirectionnel et tri directionnel, en tenant compte du glissement à l'interface entre le milieu poreux et le film fluide. Les différents paramètres susceptibles d'influencer les caractéristiques de ces paliers sont pris en considération. Une validation expérimentale sur différents types de patins à été réalisé. La comparaison des résultats par éléments finis et les résultats des essais, présente une bonne concordance qualitative.
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Fatu, Aurelian. "Modélisation numérique et expérimentale de la lubrification des paliers de moteur soumis à des conditions sévères de fonctionnement." Phd thesis, Université de Poitiers, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00090536.
Full textAbstract:
Les paliers soumis à des charges dynamiques, comme par exemple les paliers de moteurs, ont une géométrie simple mais un fonctionnement assez complexe. La modélisation de tous les phénomènes physiques qui interviennent dans le fonctionnement d'un palier dynamique est très difficile à réaliser et nécessite parfois des temps de calcul prohibitifs. Le but de cette étude est d'aider les concepteurs des paliers en proposant des outils prédictifs rapides et performants. <br />Avec les lois de variation de la viscosité adaptées, les influences respectives des effets non-newtonien et piezo-visqueux sont étudiées dans le cas complexe des paliers de tête de bielle. Pour les cas étudiés l'effet piezo-visqueux s'avère être plus significatif sur le comportement du palier, que l'effet non-newtonien. Deux modèles thermiques sont développés : un premier modèle, qui donne une information 2D de la température dans le contact et un second, plus évolué, qui permet d'obtenir une information 3D de la température. L'efficacité des modèles est prouvée par le traitement d'un palier de tête de bielle. Une comparaison des résultats en utilisant un modèle EHD, deux modèles TEHD 3D avec et sans les effets non-newtoniens et un modèle TEHD dit "global" est présentée et analysée. <br />Afin de valider les modèles théoriques et numériques une machine d'essais (MEGAPASCALE) pour étudier la lubrification des paliers de bielle dans des conditions de fonctionnement réelles et sévères est étudiée et réalisée. Les diagrammes de charge obtenus (90kN en compression et 60 kN en traction pour une vitesse de rotation de 20000 tr/min) sont des diagrammes essentiellement "inertiels" comme ceux rencontrés dans des moteurs à hauts régimes. Une description détaillée des nombreuses solutions originales adoptées ainsi que le fonctionnement du banc est présentée.
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Mekid, Samir. "Conception et modélisation de systèmes mécaniques de translation de haute précision : influence de la micro-dynamique de contact." Compiègne, 1994. http://www.theses.fr/1994COMPD717.
Full textAbstract:
Les mouvements et les positionnements de très haute précision deviennent une exigence fondamentale et font l'objet d'une compétition très active pour le développement des nouvelles technologies. Les machines sont conçues habituellement au centième du millimètre voire au micromètre. L'accroissement des précisions jusqu'à certaines limites est possible en conservant les méthodes classiques de conception dites du premier ordre. Dés que l'on arrive au domaine du submicrométrique, les caractéristiques de la haute précision telle que la résolution, la précision et la répétabilité ne peuvent plus s'appuyer ni sur les mêmes paramètres ni sur les mêmes méthodes. L'analyse des effets physiques habituellement considérés du second ordre affectant la précision de mouvement et de positionnement devient alors indispensable. Dans ce travail, nous proposons une méthodologie de conception et de modélisation de systèmes mécaniques de translation de haute précision et qui comprend deux grandes étapes liées. La première a trait à la définition d'une architecture globale avec l'agencement des composants (conception macrogéometrique, des éléments de guidage et d'actionneurs) et la seconde porte sur la quantification du comportement. Un modèle non-linéaire de microdynamique de contact a été développé pour analyser les micro-vibrations induites par un chargement harmonique ou compte tenu des états de surface. Les modélisations statiques et dynamiques de chacun des éléments susceptibles d'influencer la haute précision a été pris en compte afin d'objectiver le budget des erreurs. Cette méthodologie est appliquée pour la conception et la réalisation du banc linéaire de la division et de la ligne à retard est-ouest pour l'interféromètre stellaire de l'Observatoire de la Côte d'Azur. Les tests d'évaluation expérimentales montrent bien la pertinence sans équivoque de la méthode.
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Yakhou, Karim. "Validation expérimentale d'un modèle dynamique global de boîte de vitesses automobile." Lyon, INSA, 1999. http://theses.insa-lyon.fr/publication/1999ISAL0092/these.pdf.
Full textAbstract:
Des modèles globaux permettant de simuler le comportement dynamique des boîtes de vitesses automobiles ont été développés. Ils sont basés sur la Méthode des Eléments Finis et ont pour principale originalité d'intégrer l'ensemble des couplages entre les différents composants technologiques (arbres de boîte, engrenages, paliersn carters). Avant d'être exploités en bureau d'étude, ces modèles numériques doivent être validés expérimentalement. C'est l'objet de cette thèse. La complexité du système rend difficile la mise en oeuvre d'une campagne de recalage "classique" faisant appel aux procédures mathématiques décrites dans la bibliographie. En effet, la boîte de vitesses ne peut pas être "isolée" du reste de la chaîne de transmission de puissance et les essais doivent être réalisés sur un mécanisme sous charge et éventuellement en fonctionnement. Une campagne d'essais articulés en deux grandes étapes a donc été mise en place. La première est consacrée à l'étude du système en charge, à l'arrêt, et s'organise selon une démarche "pas à pas" : partant des arbres isolés, les autres éléments de la boîte ont été progressivement intégrés au système étudié, d'abord les paliers à roulement, puis les engrenages et enfin les carters. La modélisation de ces différents éléments a ainsi été validée et l'existence de couplages importants confirmée. Dans un second temps, la boîte de vitesses est étudiée en fonctionnement. Un certain nombre de paramètres d'observation privilégiés ont été choisis : erreur de transmission, efforts transmis par les roulements. Un capteur de force original directement intégré à l'un des roulements de la boîte de manière à préserver au mieux l'architecture et les conditions de fonctionnement du mécanisme a donc été conçu en utilisant la technologie des films piézo-électriques. Un bon accord expérience / simulation numérique a été observé (notamment en terme d'amplitudes), ce qui a permis de valider les principales hypothèses de modélisation (linéarisation du comportement dynamique autour d'un point de fonctionnement statique, utilisation de l'erreur de transmission quasi-statique sous charge pour modéliser l'excitation générée par les engrenages<br>Global numerical models making it possible to simulate the dynamic behavior of automobile gearboxes have been developed. They are based on the Finite Element Method and their principal originality is to integrate the whole of the couplings between the various technological components (shafts, gears, bearings, casings). Before being exploited in engineering and design departments, these numerical models must be validated with experiments. It is the purpose of this thesis. The complexity of such mechanical structures makes difficult the implementation of "traditional" updating procedures calling upon the mathematical methods described in the bibliography. Indeed, the gearbox cannot be "isolated" from the rest of the power transmission chain and the tests must be carried out on a mechanism under load and possibly under operating conditions. A trial run articulated in two great stages was thus implemented. The first one is devoted to the study of the system under load but non-rotating, and is organized according to a "step by step" procedure : starting with the shafts, the other components are gradually integrated into the studied system, first the bearings, then the gears and finally the casings. Thus, the modeling of these various parts has been validated and the existence of significant couplings has been confirmed. In the second stage, the gearbox is studied in operating conditions. Some privileged observing parameters have been selected (transmission error, bearing loads). Therefore, an original load sensor directly integrated into a ball bearing in order to preserve the architecture and the operating conditions of the gearbox has been manufactured using the technology of piezoelectric films. A good agreement between experiments and computations have been established (especially from vibrations amplitude point of view), ensuring the validity of the main modeling assumptions (linearization of the dynamic behavior around a static working point, use of the quasi-static transmission error under load to model the excitation generated by the gears)
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Campedelli, Jean. "Modélisation globale statique des systèmes mécaniques hyperstatiques pré-chargés." Lyon, INSA, 2002. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2002ISAL0102/these.pdf.
Full textAbstract:
L'objectif de ces travaux était de développer des modèles globaux d'analyse statique des systèmes mécaniques de transmission de puissance hyperstatiques et pré-chargés. Ces modèles sont basés sur la méthode des éléments finis et ils s'intègrent dans la notion plus générale de " maquette numérique " du comportement mécanique. La principale originalité est d'intégrer l'ensemble des couplages entre les différents éléments technologiques (arbres, carters, engrenages, paliers, ressorts). Cette étude s'inscrit dans la continuité de travaux réalisés depuis quinze ans au Laboratoire. Elle a consisté à adapter la méthode à des systèmes mécaniques de grandes tailles et à l'intégrer dans un environnement de calcul industriel. Une approche nouvelle a été développée pour prendre en compte la pré-charge de composants mécaniques souples. La méthode a été appliquée au mécanisme d'un bogie moteur dans le domaine du ferroviaire, en lien avec l'entreprise ALSTOM Transport. La particularité du mécanisme est de présenter un grand nombre de boucles hyperstatiques au niveau local (montage de roulements à rouleaux coniques utilisés par paires, suspension par ressorts et articulations élastiques) et au niveau global (montage du châssis, de réducteurs à engrenages). De plus, certaines boucles sont pré-chargées. Les ressorts de suspension ont fait l'objet d'une étude spécifique car leur comportement est fortement non linéaire à cause des grandes déformations et de la présence de contact avec jeux. Le comportement du bogie a été analysé sous différentes sollicitations de fonctionnement agissant sur des principes différents : orientation des ressorts de suspension comme source d'efforts internes, efforts extérieurs appliqués sur le châssis, couples moteurs. Une attention particulière a été portée au comportement des composants de liaison (paliers, ressorts) et à leur interactions avec l'environnement. L'étude a démontré la nécessité d'une approche globale pour la simulation de ce mécanisme. Les outils informatiques développés rendent la méthode applicable à tout autre mécanisme similaire, éventuellement hyperstatique et pré-chargé et de grande taille<br>The aim of this work has been to develop global models applied to the statical analysis of hyperstatic and pre-loaded power transmission mechanical systems. This models are based on the finite elements method and take into account the interaction between the different technological elements. They improve the precision results of the digital mock-up. A driving bogie has been chosen as an application of this work in collaboration with the “ALSTOM Transport” company. The bogie presents numerous hyperstatic loops and flexible pre-loaded components. The non-linear behaviour of the suspension springs, due to great geometrical variations and contact with clearance has been studies separately. Various loadings have been applied to the bogie : suspension springs angle orientation, external force on the frame, engine torques. The joining components (bearings, springs) interaction with the adjacent structure has been analysed
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Campedelli, Jean Play Daniel. "Modélisation globale statique des systèmes mécaniques hyperstatiques pré-chargés application à un bogie moteur /." Villeurbanne : Doc'INSA, 2004. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=campedelli.
Full text
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Sene, Moustapha. "Contribution à la mise au point de techniques de détection et de diagnostic de défauts de roulements basées sur la tranformée en ondelettes et les réseaux de neurones artificiels." Paris 12, 2007. http://www.theses.fr/2007PA120075.
Full textAbstract:
Cette thèse concerne le diagnostic de défauts basé sur l'analyse des vibrations mécaniques. Elle se focalise sur les aspects de la détaction et du diagnostic de pannes associant deux techniques de calcul : la transformée en ondelettes pour le diagnostic. L'application de ces concepts permet de détecter de façon précoce des défauts de type balourd et de type écaillage de la bague intérieure du roulement. Dans ce cadre, des approches de classification par estimation des probabilités et par techniques neuronales (RBF, LVQ) ont été mises en oeuvre. La validation de ces approches est réalisée à l'aide d'indicateurs (kurtosis, facteur de crête, valeur efficace, etc. ) extraits des mêmes signatures vibratoires<br>This thesis concerns faults diagnosis based on analysis of mechanical vibrations. Detection and faults diagnosis are focused. Two computational techniques are used : wavelet transform for defect's detection and artificial neural networks for classification and diagnosis. Application of the studies concepts leads to early detection of unbalanced force defects and flaking paths defects of the outer ring of bearing. In this frame, classification approaches based on probability estimation and neural techniques (RBF, LVQ) have been implemented. Validation of these approaches is achieved using indicators (kurtosis, crest factor, root mean square, etc. ) extracted from the same vibratory signatures
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Sene, Moustapha Madani Kurosh. "Contribution à la mise au point de techniques de détection et de diagnostic de défauts de roulements basées sur la tranformée en ondelettes et les réseaux de neurones artificiels." Créteil : Université de Paris-Val-de-Marne, 2008. http://doxa.scd.univ-paris12.fr:8080/theses-npd/th0405762.pdf.
Full textAbstract:
Thèse de doctorat : Sciences de l'ingénieur. Génie informatique, automatique et traitement du signal : Paris 12 : 2007.<br>Thèse uniquement consultable au sein de l'Université Paris 12 (Intranet). Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. : 105 réf.
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Collard, Éric. "Réalisation d'un tour de haute précision : modélisation et conception modulaire de guidages sur roulements." Compiègne, 1995. http://www.theses.fr/1995COMPD831.
Full textAbstract:
Un tour de précision micrométrique a été développé dans le cadre d'un projet industriel. Des modules de guidage de précision submicronique sur roulements ont été conçus, réalisés et assemblés. La méthodologie de conception adoptée pour ce projet est basée sur l'utilisation ou le développement d'outils de modélisation et de simulation afin de déterminer a priori le comportement de la machine et de ses éléments et d'effectuer les meilleurs choix techniques.
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Cavallaro, Gabriel. "Modélisation multi-échelle et analyse des roulements à billes à bagues déformables." Lyon, INSA, 2004. http://www.theses.fr/2004ISAL0005.
Full textAbstract:
La modélisation d’un roulement fait classiquement l’hypothèse que les bagues sont rigides, c’est à dire que seuls le jeu interne et les déformations de contact interviennent dans l’équilibre interne. Les contraintes actuelles d’espace et de poids incitent à concevoir des roulements et des logements de sections minces, alors que le niveau des charges à supporter augmente. En conséquence la structure, dont les bagues, se déforme. L’ordre de grandeur de ces déformations dans le roulement est équivalent à celui des déformations locales. L’équilibre interne est ainsi modifié. Une approche multi échelle des déformations est nécessaire et adoptée ici. Nous avons développé un code analytique qui donne une description précise de l’équilibre interne prenant en compte les déformations locales, et qui intègre les déformations de structure calculées indépendamment par éléments finis (E. F. ). L’analyse de la contribution des déformations structurelles montre une modification du jeu interne, et en conséquence de l’équilibre interne (angles et charges de contact) et des caractéristiques mécaniques du roulement (raideur, durée de vie)<br>Rolling bearing models are express with the classic hypotheses of rigid rings; it means that only the internal clearance and the contact deformation drive the internal equilibrium. Current space and weight constrains lead to develop new bearing and shaft with thin sections. While the load intensity increase. Consequently, the structure, including the rings, deforms. This structural deformation modifies the internal equilibrium. A multi scale approach is adopted to include this deformation in analytical computer code. This code gives a precise description of the internal equilibrium and the contact deformation and is able to interact with a finite element code to include the structural deformation. The analysis of the contribution of this deformation shows an evolution of the internal clearance. Consequently, the internal equilibrium: angle contact loads, and the mechanical bearing characteristic is substantially modified
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Damiens, Bruno. "Modélisation de la lubrification sous-alimentée dans les contacts élastohydrodynamiques elliptiques." Lyon, INSA, 2003. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2003ISAL0037/these.pdf.
Full textAbstract:
Dans les mécanismes lubrifiés, la durée de vie des surfaces en contact est fonction de l'épaisseur du film de lubrifiant qui sépare les solides. La sous-alimentation en lubrifiant affecte cette épaisseur de film et réduit la durée de vie des mécanismes. Une modélisation mathématique du problème à frontières libres est adoptée. Les techniques Multigrilles et Multi-Level Multi-Integral utilisées pour résoudre le système d'équations sont sommairement exposées. Le modèle fournit les champs de pression et d'épaisseur de film de lubrifiant dans le contact. Il permet de valider un modèle analytique développé afin de mettre en évidence et de quantifier le débit d'éjection de lubrifiant, dans la couche limite qui entoure le contact. La largeur de la couche limite régit le débit d'éjection et elle permet de déterminer la réponse du contact à la sous-alimentation. La largeur de la couche limite peut aussi être utilisée pour prédire la persistance d'une sous-alimentation locale dans un mécanisme<br>The life of lubricated mechanisms is a function of the lubricant film thickness separating the contacting solids. The degree of lubricant starvation affects this film thickness and the life of the mechanisms. A free boundary model has been adopted. The lubricant distribution in the inlet of the contact is used as a boundary condition. The "multigrid" and "Multi-Level Multi-Integral" techniques, used to solve the equations describing the problem, are briefly exposed. The pressure field and the deformed geometry of the surfaces are obtained on the computational domain. This solution allows the validation of an analytical model developed to study the ejection flow and to quantify this flow in the boundary layer surrounding the contact. The flow is governed by the width of the boundary layer. This width, determines the contact response to a lubricant starvation. The dimensionless width can also be used to predict the persistence of local lubricant starvation, in a particular mechanism
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Damiens, Bruno Lubrecht Antonius A. "Modélisation de la lubrification sous-alimentée dans les contacts élastohydrodynamiques elliptiques." Villeurbanne : Doc'INSA, 2004. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=damiens.
Full text
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Chauvin, Michaël. "Etude de la lubrification des boîtes de vitesses : contribution à l'optimisation de la lubrification par arbre percé." Poitiers, 2004. http://www.theses.fr/2004POIT2348.
Full textAbstract:
"La boîte de vitesses transmet et démultiplie l'énergie mécanique et le couple du moteur aux arbres de roues. L'augmentation du couple moteur, avec l'arrivée de nouvelles technologies, provoque des sollicitations mécaniques importantes sur le guidage en rotation des pignons. La tenue mécanique de ce guidage passe par l'optimisation de la quantité de lubrifiant apportée par le système "arbre percé". Celui-ci est susceptible de se désamorcer et de cesser d'acheminer le lubrifiant vers les contacts des empilages de la boîte de vitesses. Pour prévenir le dysfonctionnement de l'arbre percé, il faut donc éviter la formation du ménisque dans le perçage axial en agissant sur le débit d'alimentation par la réduction de la section de passage du déflecteur ou d'une goulotte. Il est aussi possible d'augmenter la taille du perçage axial de telle sorte que son volume ne soit rempli que partiellement de lubrifiant. De plus, il faut mieux répartir le lubrifiant à chaque perçage radial. "<br>The gearbox transmits and gears down the mechanical energy and the engine torque to the axles. The increase of engine torque with the arrival of new technologies causes significant mechanical stresses on rotational guiding of gears. The mechanical endurance of this guiding passes by the optimisation of the quantity of lubricant brought by the system "drilled shaft". This one may drain and cease forwarding the lubricant to the contacts of the gearbox stacking. To prevent the malfunction of drilled shaft, it is thus necessary to avoid the formation of meniscus in axial drilling acting on the feed system by the reduction of cross-section of a deflector or a spout. It is also possible to increase the size of axial drilling so that the lubricant fills partially its volume. Moreover, it is necessary to improve the distribution of lubricant with each radial drilling
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Bourdon, Adeline. "Modélisation dynamique globale des boîtes de vitesses automobile." Lyon, INSA, 1997. http://theses.insa-lyon.fr/publication/1997ISAL0084/these.pdf.
Full textAbstract:
L'objectif de ces travaux était de développer des "prototypes numériques" permettant de simuler, dans un environnement de CMAO, le comportement dynamique global des boîtes de vitesses automobile. Le principe de cette modélisation est basé sur la méthode des éléments finis. Les éléments de structure sont modélisés par des éléments "classiques". Le comportement non-linéaire des organes de transmission est "linéarisé" autour d'un point de fonctionnement statique déterminé en intégrant le comportement non-linéaire des paliers à roulement. Dans le cadre des études dynamiques des éléments "spécifiques" introduisant des matrices de rigidité représentatives du comportement des organes de transmission ont été développés. Les modèles proposés permettent de déterminer les modes propres de la boîte "complète" et également la réponse du mécanisme à une excitation. Des outils et critères numériques ont également été définis pour évaluer l'influence des différents constitutants technologiques sur le comportement global du système. Dans un premier temps lors des études dynamiques, les analyses se sont restreintes à la chaîne cinématique isolée, le carter étant considéré comme rigide. Le rôle prépondérant des roulements et l'influence de la modélisation retenue sur le comportement vibratoire de l'ensemble ont été mis en évidence. La nécessité de prendre en compte l'ensemble de l'environnement statique lors des étapes préliminaires de détermination du point de fonctionnement a également été vérifiée. Dans une seconde étape, la "déformabilité" dynamique des carters a été introduite par l'intermédiaire de matrices réduites. Le couplage entre les déformations dynamiques de la chaîne cinématique et celles du carter a été mis en évidence. A l'issu de ces travaux, validés en parallèle par des études expérimentales préliminaires, le comportement dynamique des boîtes de vitesses en développement peut être prévu, et les conséquences des choix technologiques estimées<br>The aim of this project, was to develop global numerical dynamic models of automobile gearboxes. These models can be used by the Design Office in CAD environment in the vicinity of reducing noise, and of defining dynamic transmission conditions. These analysis follows the principle of Finite Element Method. "Structural" elements are discretized using standard finite elements, and linkage element behaviors are linearized around static working point. This static point is defined by numerical procedures which take into account bearing non-linear behavior. Special numerical elements have been set up to modelize gears and bearings dynamic behavior. These global dynamic models make it possible to determine eigenmodes and dynamic responses of the whole gearbox. Numerical tools and criteria are defined to evaluate influence of technological components on the global dynamic behavior. First studies are realized on an automobile gearbox kinematic chain. They highlight the bearing influence on the global behavior, and how important it is to model them accurately. Importance of static environment is also shown. In a second step, housing dynamic "deformability" is taken into account and dynamic couplings between housing and kinematic chain deformations are evaluated. At the end of these works, which have been validated by experimental studies, global dynamic behavior of automobile gearboxes could be provided and technological choice consequences could be evaluated
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Giraudeau, Célia. "Influence des discontinuités géométriques sur les performances des paliers en régime thermoélastohydrodynamique (TEHD)." Thesis, Poitiers, 2016. http://www.theses.fr/2016POIT2298/document.
Full textAbstract:
Lors de diverses opérations de maintenance, des dégradations au niveau des rotors et des organes de supportage du groupe turbo-alternateur ont pu être constatées. Celles-ci se traduisent souvent par la présence de rayures au niveau des paliers hydrodynamiques, synonymes de fortes discontinuités dans le film d'huile. C'est dans ce contexte que s'inscrivent ces travaux de thèse. L'objectif est d'avoir une meilleure compréhension et prédiction de leur impact sur le fonctionnement du palier. Pour cela, les paliers à géométrie fixe sont étudiés théoriquement et expérimentalement. L'étude théorique présente un modèle de résolution en régime thermoélastohydrodynamique (TEHD) permettant de prendre en compte les déformations introduites par les champs de pression et de température. Le développement d'un code capable de faire des calculs en régime hydrodynamique (HD) pour des paliers à géométrie fixe a été réalisé. L'étude expérimentale permet d'étudier le comportement d'un palier à deux lobes symétriques pour diverses positions et profondeurs de rayure placée sur l'arbre. Pour tous les cas, différentes configurations de charge et de vitesses sont testées, 25 au total. Les résultats obtenus pour les cas rayés permettent de mettre en avant l'importance de la profondeur de la rayure sur le comportement du palier. Pour les cas de fonctionnement réalisés, il apparaît que les champs de pression sont plus fortement impactés par la présence d'une rayure que les champs de température. Ces résultats sont comparés à ceux obtenus par le calcul avec l'utilisation d'un code interne à EDF qui permet la résolution de problèmes en régime TEHD<br>During various maintenance operations in power plants, some new issues have come to light. One of these issues is the degradation of the supporting and guiding components for the rotating shafts. The degradation has resulted in scratches on bearings which leads to discontinuities of the oil film. The operator of the plant should provide a fast diagnosis of the influence of these scratches. The aim of the work is to examine these issues, to acquire a better understanding of physical phenomenon and to improve numerical predictions. Theoretical and experimental studies have been done for plain journal bearings. The numerical model is based on a thermoelastohydrodynamic (TEHD) resolution that allows to take into account solid deformations induced by the pressure and temperature fields. A computer code has been developed to solve the hydrodynamic (HD) problem. An experimental study has been performed on a two lobe journal bearing with a scratch on the rotating shaft at two scratch locations and for several scratch depth. For all of these configurations, local pressures and temperatures have been measured for different rotational speeds and applied loads. The scratch depth is one parameter that affects the most the journal bearing behavior. It influences more significantly the pressure field, with a drop of pressure near the scratch, than the temperature field. Those results have been compared to the numerical results obtained with an internal EDF software that can provide TEHD solutions