To see the other types of publications on this topic, follow the link: Tribologie.
Dissertations / Theses on the topic 'Tribologie'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 50 dissertations / theses for your research on the topic 'Tribologie.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
1
Minatchy, Georges. "Contribution à l’étude des propriétés mécaniques à l’échelle nanométrique de films réducteurs de frottement et de l’usure." Thesis, Antilles-Guyane, 2014. http://www.theses.fr/2014AGUY0706/document.
Full textAbstract:
La tribologie est définie comme la science qui étudie les phénomènes de frottement, d’usure et de lubrification. Elle intervient à chaque fois que deux surfaces sont en mouvement relatif l’une par rapport à l’autre. On la rencontre donc principalement dans les moteurs, les instruments de coupe, les assemblages mécaniques etc. Le frottement et l’usure sont les causes principales des pertes de performances et de durabilité des systèmes. L’usure coute 3 % du PIB en France et on estime que 10 % à 30 % de l’énergie produite dans le monde est consommée par frottement, c’est dire l’importance que porte le monde industriel à cette science.C'est la lubrification qui a pour rôle de minimiser le frottement et de protéger les surfaces de l'usure. Il existe différents régimes de lubrification, cependant les travaux effectués au cours de cette thèse de doctorat s’intéressent exclusivement au régime de lubrification limite. Dans ce régime de lubrification, l’épaisseur du film de lubrifiant est du même ordre de grandeur que la hauteur des aspérités des surfaces en contact et le frottement et l'usure des surfaces peuvent être très sévères. La stratégie mise en place pour lutter contre ces phénomènes consiste à ajouter des additifs à l'huile lubrifiante, qui formeront au cours du frottement un film protecteur (le tribofilm). Il apparait donc primordial de bien caractériser ces tribofilms afin de mieux comprendre les mécanismes de réduction de frottement et de l’usure, qui restent encore à ce jour mal connus.Les nanotechnologies permettent aujourd'hui d'apporter un nouvel éclairage sur cette problématique et nous les avons mises à profit pour étudier le comportement mécanique des tribofilms à l’échelle nanométrique.L’objectif de ce travail est de comprendre les processus de réduction de frottement observés à l’échelle macroscopique lorsque des particules de composés lamellaires sont associées à un liquide de faible viscosité. Les tribofilms étudiés sont formés à partir de trois composés lamellaires différents, le graphite, le thiophosphate de nickel NiPS3 et le bisulfure de molybdène MoS2. Pour ces trois composés, deux types de tribofilms ont été étudiés : ceux formés à partir des particules seules (les tribofilms secs) et ceux formés en présence de liquide (les tribofilms éther).L’analyse des propriétés tribologiques mesurées à macro et nano échelle, nous ont permis de mieux comprendre la contribution des effets individuels et collectifs sur les mécanismes réducteurs de frottement. Ces expériences ont permis de mettre en évidence que la réduction du coefficient de frottement observée à macro-échelle n'est pas due à la nanostructuration des tribofilms ni à une baisse des interactions entre les feuillets mais plutôt à un effet collectif des particules et du liquideTribology is the science of friction phenomena, wear and lubrication. It takes part every time two surfaces are in relative motion. It performs meanly in engine and mechanical systems. Friction and wear are the mean reasons of loose of performance and durability of mechanical systems. Wear costs 3% of the GDP in France and about 10% to 30% of the produced energy in the world is consumed by friction.The aim of lubrication is to reduce friction and protect the surface against wear. There are four different types of lubrication regimes but this study is focused on the boundary regime. In this regime, lubricant thickness is of the same order of the magnitude of the sliding surfaces roughness, leading to a high-level of friction and wear. Additives are added to the lubricating base oil, in order to build a protecting tribofilm. Characterization of the tribofilms appears essential to better understand the friction and wear reduction mechanisms.Nanotechnology allows to bring a new insight on this issue through the study of the mechanical behavior of the tribofilms at nanoscale.The aim of this work is to better understand the process of the friction reduction observed at macroscale when lamellar particles are associated to a low viscosity liquid. The tribofilms are formed from three different lamellar compounds, graphite, nickel thiophosphate NiPS3 and molybdenum disulfide MoS2. Two different kinds of tribofilms are studied: those formed with the solids particles only (dry tribofilms) and those formed in presence of liquid (wet tribofilms).The analyses of the tribological properties measured at nanoscale allow us to better understand the contribution of the individual and collective effects on friction reduction mechanims. We show that the reduction of the friction coefficient observed at macroscale is not related to the surface nanostructuration of the tribofilms neither to the decrease of the interaction energy between the sliding surfaces, but rather to collective effects of the liquid and the particles in the contact
2
Lofficial, Gisèle. "Simulation en tribologie." Lyon, INSA, 1986. http://www.theses.fr/1986ISAL0008.
Full textAbstract:
Les conduits flexibles, utilisés dans l'exploitation de gisements pétroliers à partir de plates-formes off shores, sont formés d'une canalisation centrale entourée d'armures métalliques qui en garantissent la résistance. Sous l'effet de la houle, les nappes d'armures frottent les unes contre les autres et s'usent. Le problème posé consiste d'abord à quantifier puis à diminuer cette usure. Comme les essais en vraie grandeur ne permettent pas le suivi de cette usure et sont par ailleurs trop onéreux, une simulation qui consiste à extraire un contact du conduit et à le tester dans un dispositif spécial, a été mise en place. Dans une première partie, la simulation a été validée dans la mesure où les avaries provoquées étaient identiques à celles observées sur conduit. Dans une deuxième partie, les mécanismes de portance (hydrodynamique, particules solides, films réactionnels) ont été identifiés. Dans une troisième partie, des remèdes ont été proposés. La nature du contact étant complexe, le découplage entre les différents mécanismes de portance a été obtenu au cours d'un processus itératif articulé autour d'un enchantement de questions-réponses.
3
Berthier, Yves. "Mécanismes et tribologie." Lyon, INSA, 1988. http://www.theses.fr/1988ISAL0050.
Full textAbstract:
Ce travail tente d'introduire en Tribologie les aspects dynamiques du frottement pour réduire l'écart qui sépare les aspects formels de la mécanique du frottement et de l'usure de ceux de la mécanique de la lubrification. Faute de pouvoir présenter un modèle mathématique du frottement et de l'usure, nécessaire pour introduire les actions de contact dans le calcul des structures nous avons cherché à mettre sur pied un modèle phénoménologique qui traduit ce que nous avons pu synthétiser à partir de la bibliographie, de nos études expérimentales, et de notre expérience des situations industrielles. Ce modèle s'articule autour du Troisième Corps qui est à la base de la Tribologie des Interfaces et qui permet de passer de façon unitaire de la lubrification hydrodynamique au frottement sec. La composante frottement du modèle est axée sur l'accommodation de vitesse et plus spécifiquement sur l’identification de 5 sites et 4 modes d'accommodations. Le si te est le lieu où la différence de vitesse est accommodée. Le mode traduit la façon dont elle se réalise. L'activation des sites et des modes, soit 29 possibilités dépend de la compétition entre mécanique et physicochimie. La composante usure est abordée à partir des sites et des modes en terme de débit. L'identification des paramètres qui gouvernent cette compétition a nécessité la conception et la mise au point de trois dispositifs expérimentaux originaux dont l'un de très haute précision, qui permet pour la première fois de relier les aspects mécaniques et physico-chimiques. Le modèle permet : - l'extension de l'ouverture de la mécanique du frottement et de l'usure aux acquis de la physique des volumes et des surfaces, - l'articulation dans un schéma mécanique cohérent de ces acquis et des concepts mécaniques[This work is concerned with « velocity accommodation » in dry friction. It is divided in 6 chapters as folows. Chapter I poses the problem of velocity accommodation and compares the understanding found in thick film lubrification to the one generally acknowledged in dry friction. Chapter II identifies 12 accommodations mechanisms. These accommodation sties are defined, and four modes per site are isolated. Examples are given for each case. Chapter III shows that up to three mechanisms can coexist in a single contact, and that mechanisms can change with time. Chapter IV illustrates how control can be exercised to favour one mechanism oven an other. More specifically the effects of roughness, environment and coating one velocity accommodation are illustrated. Chapter V dicusses the effect of velocity accommodation on wear. Chapter VI is a general discussion and conclusion. ]
4
Berthier, Yves. "Mécanismes et tribologie." Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37611895j.
Full text
5
Pillon, Gianni-Paolo. "Tribologie d'un amortisseur d'embrayage." Lyon, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAL0009.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l'analyse du comportement de l'amortisseur par frottement sec monté les embrayage d'automobiles. Cet amortisseur est a pelé à filtrer les perturbations de la chaîne cinématique issues principalement du moteur qui nuisent au confort des passagers. L'amortisseur est formé de deux rondelles de polyamide 6/6 fixes, pincées contre un voile du moyeu animé d'un mouvement angulaire alternatif dont le débattement et la fréquence sont commandés par les perturbations. L'analyse a été conduite en suivant la logique du triplet tribologique qui consiste à étudier successivement : le mécanisme, ici l'embrayage en vue d'identifier les paramètres géométrique, dynamique, les conditions de montage et de fabrication qui dictent les ·sollicitations imposées aux 1er corps. Les 1er corps dont les propriétés thermomécanique doivent être connues pour déterminer leurs résistances à ces sollicitations. Les 3èmes corps qui gouvernent les mécanismes d'accommodation de vitesse, (SiMj) le frottement et donc l'amortissement. L'analyse du mécanisme met en évidence le rôle du monta e sur le comportement de l'amortisseur. Celle des premiers met en évidence l'effet de la rugosité, de la pollution des surfaces, et du comportement thermomécanique du polymère sur l'amortissement. L'anal se du 3ème corps montre que le rôle des écrans est sensible pendant le tiers de la durée de vie des mécanique. Enfin, des visualisations conduites sur simulateur ont permis d'analyser la vie propre du troisième corps durant l'essai et de comprendre les relais entre différents SiMj que l'on peut rencontrer dans le contact Pa 6/6 contre acierThis work is concerned with the analysis of the behaviour of the automotive clutch dry friction damper. This damper filters all the perturbations generated principally by the engine along the cinematic chain with impair passenger comfort. The damper consists of two fixed Pa 6/6 washers pressed against a mobile steel late which goes through angular displacements whose frequency and amplitude are dictated by perturbations. The anal sis follows the a roach known as the tribology triplet which consists in studying : the mechanism (or clutch) in order to identify the governing geometric and dynamic parameters the manufacturing conditions with dictate the contact conditions imposed on the first-bodies. The first bodies whose thermomechanical properties must be known to determine their ability to resist to such loads. The third-bodies which govern through velocity accommodation mechanisms friction (VAM) and thus dam in. The analysis of the mechanisms demonstrates the importance of manufacture on damping performance. First-body analysis point out to the effect of roughness, surface pollution , polymer thermomechanical behaviour on damping Third-body studies have shown that screens can affect damping for yp to a third of the life of the mechanism. Final! visualisation tests performed on a simulator during running have given information on third-body life during the entire test and have helped understand the changes in different that are noted in Pa 6/6
6
Comtet, Jean. "Rhéologie et tribologie aux nanoéchelles." Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEE027/document.
Full textAbstract:
Dans ce manuscrit, nous mesurons la réponse mécanique à l’échelle nanométrique de divers systèmes issus de la matière molle en utilisant un microscope à force atomique basé sur un diapason à quartz. Utilisé comme un nano-rhéomètre, cet instrument permet une mesure quantitative des propriétés viscoélastiques des matériaux et des processus frictionnels et dissipatifs aux nanoéchelles. Nous montrons d’abord que les liquides ioniques confinés aux nanoéchelles peuvent subir un changement dramatique de leurs propriétés mécaniques, suggérant une solidification capillaire. Cette transition est favorisée par la nature métallique des interfaces confinantes, montrant la présence d’effets électrostatiques subtils dans ces électrolytes denses. Nous étudions ensuite les mécanismes de plasticité à l’échelle atomique en mesurant la réponse viscoélastique de jonctions d’or de quelques atomes de diamètre. Nous mettons en évidence une transition sous cisaillement entre un régime élastique, puis plastique, jusqu’à la liquéfaction complète de la jonction. Nous caractérisons ainsi de manière fine les mécanismes de plasticité dans ces systèmes moléculaires. Finalement, nous montrons les effets profonds que les interactions à l’échelle nanométrique peuvent avoir sur le comportement macroscopique de la matière molle. Nous mesurons le profil frictionnel entre paires de particules de suspensions de PVC et de maïzena. Nos mesures mettent en lumière le rôle dominant des interactions locales entre particules dans la rhéologie non-newtonienne des suspensionsIn this manuscript, we use a tuning fork based atomic force microscope to measure the mechanical response of various soft matter systems at the nanoscale. This instrument is used as a nano-rheometer, allowing quantitative measurements of viscoelastic material properties, and unprecedented characterization of friction and dissipation at the nanoscale. First, we show that ionic liquids can undergo a dramatic change in their mechanical properties when confined at the nanoscale, pointing to a capillary freezing transition. This transition is favored by the metallic nature of the confining substrates, suggesting the occurrence of subtle electrostatic effects in those dense electrolytes. Second, we probe plasticity at the individual atomic level, by measuring the viscoelastic rheological response of gold junctions of few atoms diameter. For increasing shear, we uncover a transition from a purely elastic regime to a plastic flow regime, up to the complete shear-induced melting of the junction. Our measurements give unprecedented insights on the plastic mechanisms at play in those molecular systems. Finally, we show that nanoscale interactions can have profound effects on the macroscopic behavior of soft materials. Focusing on the nonnewtonian flow behavior of concentrated suspensions of particles, we measure the nanoscale frictional force profile between pairs of particles of PVC and cornstarch suspensions. Our measurements highlight the dominant role of local interparticle interactions on the macroscale rheology of suspensions
7
Raharijaona, Fabrice. "Tribologie de l'aluminium en emboutissage." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1999. http://www.theses.fr/1999INPL008N.
Full textAbstract:
L'introduction de pièces de carrosserie en aluminium (alliages 5xxx et 6xxx) peut être une réponse à l'allégement des véhicules Elle nécessite cependant une meilleure connaissance du comportement tribologique de ce matériau avant le passage en grande série. Tout d'abord, afin d'éviter des essais coûteux sur presse réelle. Nous avons établi une corrélation entre les conditions de contact sous presse et celles sur tribomètres d'étirage-plan. En prenant l'évolution de la microgéométrie de surface comme critère de correspondance Ensuite, la construction de plans d'expériences de Taguslu nous a perm1s d'établir des relations (i c des lois) entre le coefficient de frottement et des paramètres influents comme la pression apparente de contact. La vitesse relative de glissement tôle/outil pouvant être pris en compte dans un code de simulation numérique (PAMSTAMP) Ces lois ont été validées puis testées sur des géométries de pièces simples. Des résultats très prometteurs sur l'aluminium nous incitent à poursuivre dans cette voie. Enfin, un examen approfondi de la relation entre frottement paramètres influents et modifications surfaciques nous conduisent finalement à la tribologie des interfaces et à la notion de troisième corps que seules permettent de donner une explication qualitative au comportement tribologique spécifique de l'aluminium en emboutissage.
8
Desrayaud, Christophe. "Tribologie de l'etirage des boites boissons." Lyon, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAL0075.
Full textAbstract:
L'une des opérations de formage des boites boisson consiste, par étirages successifs dans trois bagues, à augmenter la longueur de la paroi de la boîte par réduction de son épaisseur. L'enchaînement de ces trois opérations peut entraîner la création d'un dépôt d'aluminium sur les outils : c'est le grippage et l'arrêt de la fabrication. Pour solutionner ce problème deux possibilités s'offraient, soit étudier le grippage en tant que tel, soit étudier globalement le procédé d'étirage et identifier ensuite les conditions exactes de ce dysfonctionnement. L'étude bibliographique et une première analyse tribologique ont montré que la deuxième démarche était préférable. Pour cela 1' étirage a été étudié sur un simulateur industriel notamment à partir d'étirages interrompus qui ont permis de reconstruire la dynamique du procédé. La notion de prise des outils qui conditionne la géométrie de l'entrée du contact bague-boîte a été mise en évidence. Cette géométrie conditionne l'alimentation en lubrifiant et définit par conséquent les conditions tribologiques du contact bague-boîte. Partant de là les phénomènes qui conduisent au grippage ont été analysés et découplés à partir d'essais de visualisation au travers d'outils en saphir, réalisés sur un simulateur conçu lors de cette étude. Contrairement à ce qui était classiquement admis, ce travail montre que bien que le grippage se traduise par l'apparition de profondes rayures, il est en fait induit par une forte diminution de rugosité de la paroi de la boîte et amplifié par la présence du lubrifiant ! Le fait d' avoir privilégié cette démarche, fait qu'il est maintenant possible de contrôler le grippage par des actions à différents niveaux, par exemple en jouant sur la géométrie macroscopique du contact bague-boîte, ou sur la rugosité de la paroi de la boîte. Ces résultats ont été validés industriellement.
9
Berar, Pascal. "Micro-tribologie des bandes magnétiques vidéo." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1995. http://www.theses.fr/1995ECDL0027.
Full textAbstract:
Les bandes video metal-evaporee pour television haute definition presentent des problemes de resistance a l'usure. La protection de ces bandes se fait soit en creant une rugosite de surface afin de diminuer les contraintes interfaciales, soit en intercalant une couche protectrice a base de carbone amorphe. Un compromis doit etre cependant trouve entre l'epaisseur protectrice et l'intensite du signal video qui diminue avec la distance tete/support magnetique. L'objectif de ce travail est d'etudier le comportement tribologique de bandes me revetues d'une fine couche de carbone amorphe de 10 nm. L'etude porte d'abord sur le comportement des bandes magnetiques commerciales afin de valider les dispositifs employes. Par suite, l'amelioration des durees de vie avec les bandes revetues d'une couche de carbone est mise en evidence. Par contre, l'effet de l'humidite apparait dangereux avec ces bandes aux rugosites reduites.
10
Bergmann, André, Jens Sumpf, Ralf Bartsch, Sebastian Weise, Karsten Faust, and Rene Illek. "Tribologische Untersuchung und Beurteilung fördertechnisch relevanter polymerer Werkstoffe." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2017. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-230868.
Full textAbstract:
Für die Stetigförderung von Gütern werden zunehmend Kunststoffgleitketten und Führungsschienen eingesetzt. Einerseits wird dies durch Möglichkeiten wie die Herstellung im Spritzgieß- oder Extrusionsverfahren, der Verzicht auf Schmierung im Betrieb und eine hohe Anpassungsmöglichkeit der Werkstoffe nach Einsatzbedingungen begünstigt. Andererseits untermauert das Eigenschaftenportfolie wie geringe Dichte, hohe Korrosionsbeständigkeit und gute tribologische Eigenschaften den Einsatz von Kunststoffen in Förderanlagen.
Die Förderanlage selbst weist dabei vielerlei tribologische Kontaktstellen auf. Je nach Aufbau der Kette (gerad- oder kurvengängig) entstehen verschiedene Kontaktbereiche, welche diversen Pressungen (0,05 – 15 MPa) und unterschiedlich andauernden Belastungszeiträumen unterliegen.
Allen Kettensystemen gemein ist die Kontaktpaarung Kette/ Abstützung (Gleitschiene). Besondere Bedeutung hinsichtlich der Energieeffizienz erlangt diese Paarung aufgrund der Tatsache, dass ein Bewegungswiderstand zwischen Gleitkette und der entsprechenden Abstützung überwunden werden muss. Der Reibwert beeinflusst maßgeblich die benötigte Antriebsenergie und hat Auswirkungen auf die Belastung und den Verschleiß des Kettensystems.
Als Kettenwerkstoffe haben sich besonders die technischen Kunststoffe Polyoxy-methylen (POM), Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyamid (PA) am Markt bewiesen, für Gleitschienen wird meist ultrahochmolekulares Polyethylen (PE UHMW) verwendet. Trotz der Beschränkung auf diese Polymere ergibt sich durch die Zugabe von Additiven und/ oder Fasern ein sehr breites Werkstoffspektrum.
Im Beitrag werden gesammelte Erkenntnisse und Phänomene der tribologischen Modellprüfung am eigens entwickelten Prüfstand des Institutes für Fördertechnik und Kunststoffe (ifk) der TU Chemnitz beschrieben. Es werden Erklärungsansätze für den Einfluss der Umgebungs- und Kontakttemperatur, Oberflächenstrukturierung und die Wirkung einzelner Gleitadditive auf das Reibungs- und Verschleißverhalten erörtert.
11
Bergmann, André, Tobias Weisbach, Ralf Bartsch, and Jens Sumpf. "Reibwertreduktion durch gezielte Makrostrukturierung der Oberfläche von Reibsystemen mit Kunststoffbeteiligung." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2017. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-230859.
Full textAbstract:
Im Beitrag werden Möglichkeiten zur Optimierung von Reibsystemen durch geometrische Veränderung der Kontaktfläche erörtert. Als mögliches Einsatzgebiet bieten sich Linearführungen, wie sie z. B. an einem Gleitkettenförderderer im Bereich der Fördertechnik vorliegen, an.
Die Untersuchungen zeigen, dass die sich einstellende Flächenpressung einen erheblichen Einfluss auf den Reibwert hat und, wie experimentell nachgewiesen wurde, zu einer Halbierung des Reibwertes führen kann. Basierend auf Ergebnissen mit mikrostrukturierten Oberflächen (Erodierstrukturen verschiedener Rauigkeitsklassen), wurde die Probengeometrie vereinfacht und die dargestellten Experimente mit kugelförmigen Probekörpern durchgeführt.
Für die Versuche wurde ein nach dem Kugel-Platte-Prinzip arbeitendes Tribometer mit oszillierender Bewegung einer fixierten Kugel über eine fest eingespannte Platte verwendet. Die Versuchsdauer betrug jeweils mindestens 24 h.
Ein Großteil der Untersuchungen wurde mit verschieden additivierten PE-UHMW-Typen als Plattenwerkstoff und Kugeln aus Stahl, PA und POM als Gegenkörper durchgeführt. Weiterhin wurden Plattenwerkstoffe wie PP, POM und PE-300 betrachtet, wobei grundlegend das gleiche Reibverhalten zu beobachten war. Allerdings fällt der Verschleiß an den PE-UHMW besonders gering aus und äußert sich nur durch eine definierte Laufspur ohne nennenswerte Abriebpartikel.
Die aufgebrachten Lasten im Bereich von FN = 10 – 280 N bei einem Kugeldurchmesser von 8 mm führen dabei bei allen Proben zur Überschreitung der Streckgrenze und in Folge liegt eine plastisch deformierte Laufspur vor.
Weiterhin wurde anhand ausgewählter Paarungen die Geschwindigkeit von 0,01 – 0,7 m/s variiert, wobei die Paarungen mit Kunststoffkugeln hier ebenfalls eine deutliche Reduktion des Reibwertes (bis 30 %) bei Geschwindigkeitserhöhung zeigten.
Anhand ausgewählter Experimente werden die Ergebnisse hinsichtlich des Temperatureinflusses sowie deformativer und adhäsiver Reibanteile diskutiert.
Die positiven Resultate zeigen, dass durch das gezielte Einstellen der Flächenpressung mit Hilfe von Oberflächenstrukturen Reibwertreduktion von 50% möglich sind. Dieses Verhalten geht mit der Verschleißreduktion und einer Stabilisierung des Reibwertverlaufs im Vergleich zu flächigen Probekörpern einher. Perspektivisch kann dadurch auf eine aufwendige Additivierung der beteiligten Kunststoffe (z. B. mit Wachs, Silikonöl, PTFE) verzichtet werden und das Eigenschaftenprofil (Festigkeit, Steifigkeit) der Werkstoffe bleibt unverändert.
12
Chapteuil, Eric. "Matériaux numériques tribologiques pour un système de freinage ferroviaire." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEI112/document.
Full textAbstract:
L’augmentation de la vitesse ferroviaire impose l’amélioration des performances de freinage liés aux matériaux de friction utilisés dans les freins à disques et à semelles. Cependant, l'usure reste un point limitant en terme de performance mais aussi de sécurité. Elle a pour conséquence de détériorer les matériaux (aspects mécano-thermiques) mais aussi de contaminer le contact entre roue et rail par des particules de semelles de frein pouvant isoler électriquement celui-ci (aspects mécano-électriques). Le procédé permettant de localiser les trains, ayant pour principe la conduction électrique entre roue et rail, est alors compromis.Ces problématiques sont gouvernées par les différents contacts (roue/rail, roue/semelle, ...) qui s'inscrivent dans le concept de triplet tribologique. Un triplet est composé des corps en contact (premiers corps), de l'interface (troisième corps) et du mécanisme qui les maintient en contact. Afin de comprendre les phénomènes se produisant au sein des contacts, une analyse multi-physique locale et un découplage des paramètres (mécaniques, thermiques, électriques) s'avèrent nécessaires. Toutefois, cela est difficile à établir expé- rimentalement, une modélisation numérique par éléments discrets est alors pertinente pour palier à ces besoins.L'écoulement dynamique d'un troisième corps constitué de particules de freinage et la dégradation d'un matériau de freinage réel (suite à des méthodes d'imageries) sont modélisés. Les résultats obtenus ont permis d'appréhender les compétitions existant entre paramètres physiques d'une part (mécanique, électrique, thermique) et paramètres d'éch-elles d'autre part (local, global). Ces compétitions tendent à minimiser la résistance élec- trique lorsque les constituants sont en proportion adéquat (meilleure conduction électrique entre roue et rail) mais aussi à équilibrer les débits du circuit tribologique, ce qui conduit à protéger les matériaux (usure contrôlée). En outre, les analyses numériques ont permis de mettre en évidence de nouveaux paramètres liés à ``l'étalement'' du troisième corps et d'appréhender les points clés permettant de se rapprocher d'un contact réelThe increase of the rail speed imposes the improvement of the braking performances related to the friction materials used in brake pad and brakes shoes. However, wear remains a limiting point in terms of performance but also safety. It has the effect of damaging the materials (mechano-thermal aspects) but also to contaminate the contact between wheel and rail by particles of brake shoes that can electrically isolate it (mechanical-electrical aspects). The method for locating the trains, whose principle is the electrical conduction between wheel and rail, is then compromised.These issues are governed by the different contacts (wheel/rail, wheel/shoes, ...) that fit into the concept of tribological triplets. These are composed of the bodies in contact (first bodies), the interface (third body) and the mechanism that keeps them in contact. In order to understand the phenomena occurring within the contacts, a local multi-physics analysis and a decoupling of the parameters (mechanical, thermal, electrical) are necessary. However, this is difficult to establish experimentally, numerical modeling by discrete elements method is then relevant for these needs.The dynamic flow of a third body consisting of braking particles and the degradation of a real braking material (following imaging methods) are modeled. The results obtained made it possible to understand the competitions existing between physical parameters on the one hand (mechanical, electrical, thermal) and scale parameters on the other hand (local, global). These competitions tend to minimize the electrical resistance when the constituents are in adequate proportion (better electrical conduction between wheel and rail) but also to balance the flows of the tribological track, which leads to protect the materials (controlled wear). In addition, the numerical analyzes made it possible to highlight new parameters related to "spreading" of the third body and to apprehend the key points making it possible to approach a real contact
13
Manzat, Adrei-Sorin [Verfasser]. "Tribologie thermisch gespritzter Zylinderlaufflächen / Adrei-Sorin Manzat." Aachen : Shaker, 2016. http://d-nb.info/1081887370/34.
Full text
14
Weiland, Benjamin. "Tribologie et perception tactile de surfaces texturées." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2020. http://www.theses.fr/2020UBFCD021.
Full textAbstract:
Contrairement aux sens visuels et auditifs, le codage de l’information tactile est encore méconnu. Dans cette thèse de doctorat, nous nous intéressons aux phénomènes initiaux conduisant l’individu à émettre un jugement sur sa perception de la surface explorée. Dans ce champ d’étude, l’originalité de notre démarche s’appuie sur l’emploi et la confrontation, de quatre piliers méthodologiques : (i) la caractérisation fine des propriétés in vivo du doigt ; (ii) la réalisation et la caractérisation d’une variété de surfaces texturées déterministes définies à l’échelle submillimétrique ; (iii) la caractérisation in vivo du comportement frictionnel et vibratoire du contact doigt/texture, couplée à une étude numérique de la mécanique de ce contact ; (iv) la quantification de la perception tactile d’un groupe d’individus. Ces recherches ont permis notamment de mettre en évidence que, bien que les surfaces soient texturées, le coefficient de frottement entre celles-ci et un doigt humain est majoritairement piloté par l’adhésion entre les deux surfaces. Un second résultat majeur issu de ces recherches porte sur l’identification des phénomènes physiques à l’origine de la perception tactile. Nous avons d’abord montré que les surfaces texturées utilisées sont à l’origine de trois dimensions psycho-perceptives : « glissant/bloquant », « vibrant/calme » et « rugueux/lisse ». Nos mesures ont ensuite permis de montrer que l’intensité de la perception du glissement est pilotée uniquement par le coefficient de frottement, tandis que celle de la perception des vibrations l’est à la fois par le coefficient de frottement et par les vibrations induites par frottement. Finalement, l’intensité de la perception de la rugosité dépend uniquement de la dimension des aspérités composant les texturesThe coding of tactile information, as opposed to visual and acoustic, is still misunderstood. This PhD work is focused on the initial phenomena which lead to emit an opinion on the perception of an explored surface. The originality of the work relies on four methodological pillars: (i) the complete characterization of the finger pad properties; (ii) the elaboration and characterization of a variety of determinist textured surfaces at the sub-millimeter scale; (iii) the in vivo characterization of the frictional and vibratory behavior of the contact between a finger pad and a textured surface together with a numeric study on the contact mechanics; (iv) the characterization of the tactile perception by a panel of volunteers. It is shown that even though the surfaces are textured, the friction coefficient between these surfaces and a human finger is mostly driven by adhesion in the contact. A second major outcome concerns the physical phenomena which influence the tactile perception. First, it appears that the textured surfaces used in this study can be discriminated according to three psycho-perceptive dimensions: “slippery”, “vibrating” and “rough”. Then, the intensity of the slippery perception is solely driven by the friction coefficient, while the vibrating perception is driven by both the friction coefficient and the friction induced vibrations. Finally, the intensity of the roughness perception depends solely geometric features of the texture asperities
15
Riss, Arnaud. "Tribologie du laminage à froid d’alliages légers." Paris, ENMP, 2005. http://www.theses.fr/2005ENMP1354.
Full text
16
Eichhorn, Sven, Brit Clauß, and Klaus Nendel. "Untersuchungen zum tribologischen Verhalten von hochgefüllten WPC (Wood Polymer Composite) als Maschinenbaukomponente." Universitätsbibliothek Chemnitz, 2012. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bsz:ch1-qucosa-89811.
Full textAbstract:
Ziel der Untersuchungen war es, Grundlagen für den Einsatz von hochgefüllten WPC in tribologisch funktionalen Maschinenelementen, wie z. B. Gleitschienen in Stückgutförderern zu schaffen. Aufbauend auf einem Kurzzeitversuch verschiedener hoch gefüllter WPC mit Polypropylenmatrix (PP- Matrix), wurde untersucht, wie sich ein steigender Holzanteil, eine Wasserlagerung sowie die Matrix selbst durch Ersatz der PP durch eine Polyethylenmatrix (PE-Matrix) auf das tribologische Langzeitverhalten des Werkstoffes auswirkenThe aim of the research was to create basic knowledge for the use of highly filled WPC in tribological functional machine elements, e. g. sliding rails in conveyors. Based on a short-term test of several highly filled WPCs with polypropylene matrix (PP matrix), the impact of several parameters on the long-term performance of WPC was investigated. These parameters were: a rising proportion of wood, an immersion in water over 700 hours and the matrix itself. In that case the PP matrix was replaced by a polyethylene matrix (PE matrix)
17
Chassaing, Guillaume. "Frottement sec à grande vitesse du couple Ti6Al4V-Ti6Al4V : étude expérimentale et modélisation du comportement thermomécanique." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0239/document.
Full textAbstract:
Ces travaux de thèse concernent l'étude du contact à grande vitesse pouvant intervenir entre le pied de l'aube et l'alvéole du disque (tous deux en Ti6Al4V) de la soufflante du turboréacteur CFM56. Le comportement et les modes d'endommagement associés à ce type d'événements restent méconnus et peu traités dans la littérature. L'utilisation d'un tribomètre spécifique adapté sur un banc balistique, d'un thermocouple feuille-pièce et de modélisations numériques (éléments finis) ont permis d'étudier les liens existants entre vitesse, pression, température et efforts de frottement. Les endommagements induits ont ensuite été analysés en étudiant l'usure et l'évolution de la microstructure en sous surface (MEB, Imagerie 3D et EBSD). Une modélisation semi-analytique basée sur le cisaillement adiabatique des aspérités a été développée pour étudier l'évolution de la taille de la surface réelle de contact. En associant ce modèle à deux essais expérimentaux, des enveloppes inférieures et supérieures de l'évolution du coefficient de frottement pour une large gamme de vitesse de glissement ont été calculées. Ce travail de thèse est le fruit d'une collaboration entre la société Snemca, le LaBPS (Laboratoire de mécanique, Biomécanique, Polymères et Structure) et le LEM3 (Laboratoire d'étude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux)In case of exceptional events in aircraft engines (bird ingestion or blade disassembly), blade motions induce sliding at the interlock between the blade root and the slot of the fan rotor. The interface then undergoes quasi-instantaneous sliding under high normal pressure. This thesis work was initiated to investigate this phenomena and deals therefore with extreme sliding interactions for a Ti6Al4V tribopair (aircraft engine CFM56). Interface behavior and wear modes associated to these extreme thermomechanical loads remain poorly studied in literature. Links between velocity, pressure, temperature and friction force have been investigated by using a specific tribometer adapted on a ballistic bench, a foil-workpiece thermocouple and finite elements analysis. Induced damage were then analyzed by studying wear and microstructure evolutions (SEM, nanotomography and EBSD). A semi-analytical model, based on adiabatic shearing of asperities, has been proposed to evaluate the evolution of the real area of contact. By associated the latter with two experimental tests, upper and lower estimations of the mean friction force for a large velocity range can be calculated. This work is the result of collaboration between aircraft manufacturer Snecma, the LaBPS (Laboratory of Mechanics, Biomechanics, Polymers and Structures) and the LEM3 (Laboratory of Microstructure and Mechanics of Materials)
18
Guetteche, Youcef. "Apport de la microcaractérisation acoustique a la tribologie." Lyon, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAL0146.
Full textAbstract:
La vie tribologique d'un "contact sec" se joue dès les premiers mouvements relatifs des premiers corps. Il s'agit de la phase de conception du contact qui détermine localement pour une force normale imposée, la force tangentielle subie. Ces forces déterminent le champ de contraintes auxquelles répondront les premiers corps. Cette réponse ou phase de naissance se traduit par des comportements des premiers corps qui vont de l'amorçage de fissures au détachement brutal des particules qui constitueront le troisième corps. L'étude de cette réponse implique la mesure des caractéristiques élastiques des revêtements et de la peau des premiers corps puis la localisation et le suivi à la fois, de la propagation des fissures, et des changements de structure qui conduisent au détachement de particules. Jusque-là, ce travail était conduit à partir de méthodes destructrices. L'originalité ici, a été d'utiliser la microcaractérisation acoustique qui permet de visualiser les variations locales des propriétés élastiques de la surface et de la sous-surface des premiers corps et de les quantifier à partir de la mesure de la signature acoustique. Pour cela, un simulateur de frottement a été adapté aux impératifs de la microcaractérisation acoustique. En parallèle, un laboratoire extérieur adaptait un microscope acoustique aux impératifs de la tribologie. Il s'agit donc d'une première qui allie un outil de caractérisation très récent à un domaine d'étude tout aussi neuf. Par conséquent le travail a demandé une très forte implication en microscopie acoustique et en tribologie ainsi qu'une grande constance pour résoudre de nombreux aléas scientifiques et techniques puis enfin d'évaluer les performances du microscope acoustique en regard de la réponse des premiers corps. Ce travail a transformé une idée en une réalitéThe tribological life of a "dry contact" takes place from the first relative movements of the first bodies. It concerns the phase of conception of the contact that determines locally, for an imposed normal force, the tangential force generated. These forces determine the stress field endured by the first bodies. This response or phase of birth is translated in the first bodies behaviour that goes from crack initiation to the brutal particle detachment that constitutes the third body. The study of this response implies the measurement of elastic characteristics of coatings and the skin of the first bodies, then the location and of the propagation of cracks, and the changes of structure that lead to the particles detachment. Up to there, this study has been performed using destructive methods. The originality of the current work, has been to use the acoustic microcharacterization that allows to visualize local variations of elastic properties of the surface and the subsurface of the first bodies and to quantify these properties from the measurement of the acoustic signature. For this, a rubbing simulator has been adapted to the acoustic microcharacterization. In parallel, an external laboratory adapted an acoustic microscope to the tribological purposes. It concerns therefore a first study, that combines a tool of very recent characterization to an area of study all as new. Consequently, the work has demanded a very strong implication in acoustic microscopy and in tribology as well as a great persistence to solve many technical and scientific problems in order to evaluate performances of the acoustic microscope with regard of the first body responses. This work has transformed an idea into a reality
19
Lagleize, Jeanne Marie. "Morphologie et propriétés mécaniques de films lubrifiants auto-assemblés réticulés en milieu aqueux." Thesis, Bordeaux 1, 2010. http://www.theses.fr/2010BOR14175/document.
Full textAbstract:
Ce travail s’intéresse au renforcement mécanique de films lubrifiants auto-assemblés en milieu aqueux par réticulation. Deux stratégies ont été suivies. La première consiste à réticuler physiquement un film de tensioactifs cationiques par coadsorption d’un copolymère associatif anionique. La deuxième est de réticuler chimiquement un film de copolymères triblocs par la création de liaisons covalentes entre les différentes macromolécules. Nous étudions l’auto-assemblage des films par microbalance à cristal de quartz et microscopie à force atomique (AFM). Nous discutons ensuite les effets de la réticulation sur la morphologie des films (caractérisée par AFM), et sur leurs propriétés mécaniques mesurées avec l’appareil à mesure de force SFA-nanotribomètre. Cette étude a montré que dans les deux cas, la réticulation modifie les propriétés des films lubrifiants et permet une augmentation de la cohésion des films adsorbésIn this work, we study the effect of cross-linking on boundary lubricant films in aqueous media. Two strategies have been followed. First, we investigate a physical network on a cationic surfactant bilayer by coadsorption of an anionic copolymer. Secondly a tribloc copolymer film was chemically cross-linked by creating some chemical bounds between macromolecules. We study film self-assembling by Quartz Crystal Microbalance and Atomic Force Microscopy. We discuss then on the effect of cross-linking on the morphology of the film and its mechanical properties by combining AFM and Surface Force Apparatus SFA-nanotribometer. We have shown that in both cases, lubricant films properties are modified and the cohesion of the adsorbed films is increased by cross-linking
20
Cautain, Satia. "Etude des mécanismes d'usure en oxygène liquide." Thesis, Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2014. http://www.theses.fr/2014ECAP0012/document.
Full textAbstract:
L’oxygène liquide est utilisé principalement dans le domaine de la propulsion spatiale et la connaissance des mécanismes d’usure dans cet environnement est donc indispensable pour le développement des différents moteurs. Ce domaine est mal connu car l’oxygène liquide est un des rares fluides à associer trois propriétés spécifiques pouvant influencer les mécanismes du contact. Ces trois propriétés tribologiques spécifiques sont l’état liquide, la réactivité et la température cryogénique. Une campagne d’essais a été réalisée dans le cadre du projet européen In Space Propulsion-1 (ISP-1) afin d’identifier l’influence de chacune de ces propriétés sur un contact PCTFE/métal. Plusieurs comportements ont ainsi été explicités. D’abord, la présence de lubrification limite a été mise en évidence dans le cas d’un contact en azote liquide. Ensuite,la rugosité de la piste s’est révélé un paramètre fortement influent sur l’usure, les frottements ainsi que sur la formation d’un film de transfert de PCTFE sur le disque. Ce transfert de PCTFE a une grande influence sur le contact. Son épaisseur ainsi que sa régularité influencent directement les mécanismes du contact et plus particulièrement l’usure. Enfin, ces films de transfert se forment rapidement et leur épaisseur augmente avec la distance de glissement, changeant ainsi la vitesse d’usure. Tous ces mécanismes sont très dépendants de la température de surface au niveau du contact qui peut modifier les paramètres des matériaux. L’étude a donc été complétée en comparant une évaluation théorique de la température de surface avec une extrapolation de cette même température à partir des données mesurées dans le pion pendant la réalisation des essaisLiquid oxygen is mainly used for space propulsion. The knowledge of the wear mechanisms in this environment is therefore essential for the development of the engines. Wear mechanisms in liquid oxygen are not well known because liquid oxygen is one of the few fluids combining three tribological properties that can influence contact mechanisms. These three specific tribological properties are the liquid state, the reactivity and the cryogenic temperature. A test campaign was performed in the frame of the European project In Space Propulsion-1 (ISP-1) to identify the influence of each one of these properties on the PCTFE/metal contact. Several behaviors have been explained. First, boundary lubrication has been demonstrated for contactin liquid nitrogen. Then, we confirmed that disk roughness was greatly affecting wear, friction and PCTFE transfer film formation on the disk. This PCTFE transfer film has a great influence on the contact properties. Its thickness and its regularity directly influence contact mechanisms, especially wear. Finally, the transfer film is easily formed and the thickness increases with the sliding distance, thereby changing the wear rate. All these mechanisms are highly dependent on the surface temperature at the contact interface, which can modify the materials parameters.The study was completed by comparing a theoretical evaluation of the surface temperature with an extrapolation of this same temperature from the measured data in the pin during the experiments
21
Arrieta, Galdos Iñaki Mirena. "Study of microstructural aspects when broaching ferritic-pearlitic steels : influence on cutting mechanisms, tribological and material properties." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEE005.
Full textAbstract:
Les aciers de type ferrite-perlite sont largement utilisés dans le secteur automobile et dans l'industrie en général. Même si les aciers à structure FP sont parmi les matériaux les plus courants, ils ne sont pas au moins les matériaux les plus faciles à usiner. De nombreuses recherches ont été menées sur l'influence des inclusions dans les procédés d'usinage, mais d'autres recherches sont nécessaires. Précisément, les performances d'usinage semblent fortement dépendantes des paramètres microstructuraux. C'est pourquoi dans cette thèse, ce type d'aciers sera analysé en termes microstructuraux. Cinq types d'acier ont été fabriqués dans quatre variantes différentes de microstructure en ce qui concerne la taille des grains, le rapport ferrite-perlite, l'espacement interlaminaire et l'aspect perlite (bande ou globulaire). L'objectif principal de cette thèse est de comprendre l'influence de la microstructure des aciers ferrite-perlite tant dans la tribologie que dans l'usinage. À cette fin, Pour ce faire, plusieurs objectifs spécifiques ont été définis: (i) caractérisation des aciers FP obtenant leur microstructure, leurs caractéristiques mécaniques (tension de fluage compris) et leurs caractéristiques thermiques, (ii) l'identification du frottement en fonction des paramètres microstructuraux (iii) des forces, de la rugosité et de l'épaisseur des copeaux en fonction de la microstructure de l'acier FP et (iv) de la mise en place d'un modèle d'éléments finis capable de simuler le processus de brochage et de prédire les résultats expérimentauxThe Ferritic-Pearlitic (FP) steels are widely used in automotive and generally in engineering industry. Even if steels with FP structure are among the most common materials, they are not at the very least the easiest materials to machine. Many study researches have been undertaken on the inclusion contribution in the machining processes, but further investigation is required. More precisely, the machining performance appears to be highly dependent on the microstructural parameters. That is why in this research project this kind of steels were analysed in terms of its microstructural features. Five steel grades have been manufactured in four different microstructure variants regarding ferrite and pearlite percentage, hardness, interlamellar space of pearlite, grain size of ferrite and the aspect of pearlite (band or globular). The main goal of this research work is to understand the influence of FP steels microstructure in the broaching process. To do so, several specific goals have been defined: (i) characterization of the FP steels obtaining their microstructure, mechanical features (including flow stress) and thermal characteristics, (ii) friction identification depending on the microstructural parameters, (iii) experimental results of forces, roughness and chip thickness depending on the FP steel microstructure and (iv) development of a Finite Element Model able to simulate the broaching process and predict the experimental outputs
Ferrita-perlita motako altzairuak oso erabiliak dira automozioan eta industrian oro har. Nahiz eta mekanizatzeko errazenak ez diren FP egitura duten altzairuak, material arrunten artean daude. Ikerketa asko egin dira inklusioen eraginaren inguruan mekanizazio prozesuetan, baina ikerketa gehiago behar direla argi dago. Hain zuzen ere, mekanizazio-errendimendua parametro mikroegituraren menpe dagoela dirudi. Horregatik, tesi honetan, altzairu mota hau aztertuko da mikroegitura. Bost altzairu mota lau mikroegitura aldaera desberdinetan fabrikatu dira alearen tamaina, ferrita-perlita-ratioa, perlitaren tarte interlinarra eta perlita mota (banda edo globularra) kontutan hartuta. Ikerketa-lan honen helburuak ondokoak dira (I) FP altzairuen karakterizazioa hauen mikroegitura, propietate mekanikoak (fluentzi tentsioa barne) eta propietate termikoak lortuz, (II) frikzioa identifikatu mikroegituraren arabera (III) indarrak, zimurtasunak eta txirbilaren zabalerak lortu eta aztertu mikroegituraren arabera eta (iv) mekanizazio mozketa simulatu eta emaitza esperimetalak aurreikusteko gai izango den eredu birtual bat garatu
Los aceros ferrito perlíticos (FP) son ampliamente utilizados en el sector del automóvil y en la industria en general. Aunque su uso es bastante común, no son considerados como los materiales más fáciles de mecanizar. Se han realizado muchos trabajos de investigación sobre la influencia de las inclusiones en el mecanizado, pero la realidad es que se requiere más investigación. Esto se debe a que el comportamiento de estos aceros en mecanizado está altamente relacionado con la microestructura. Esto es por lo que en este proyecto de investigación se van a estudiar estos aceros en función de su microestructura. Para ello se han fabricado cinco calidades de acero con cuatro variantes de microestructura considerando el tamaño del grano, la relación de ferrita-perlita, el espaciado interlaminar y el aspecto de la perlita (banda o globular). El objetivo principal de esta tesis es comprender la influencia de la microestructura de los aceros ferrita-perlita tanto en la tribología como en el mecanizado. Para ello, se han establecido los siguientes objetivos específicos (i) caracterización de los aceros FP obteniendo su microestructura, propiedades mecánicas (incluyendo la tensión de fluencia) y las propiedades térmicas, (ii) identificar la fricción dependiendo de la microestructura, (iii) obtener fuerzas, rugosidades y espesores de viruta dependiendo de la microestructura y (iv) desarrollo de un modelo numérico de corte capaz de simular y predecir los resultados experimentales
22
Charlery, Rudy. "Comportements sous sollicitations tribologiques d'un matériau énergétique : Recherche des conditions de contrôle de la sécurité de fabrication." Thesis, Lyon, INSA, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAL0062/document.
Full textAbstract:
Les matériaux énergétiques sont, par définition, des matériaux susceptibles de dégager un volume important de gaz, en se décomposant via les phénomènes suivants : combustion, déflagration ou détonation. Ils sont notamment utilisés dans les secteurs industriels de l’automobile (déploiement d’airbag), du militaire (propulsion de missiles tactiques et stratégiques, munitions) et du spatial (boosters de lanceurs spatiaux type Ariane 5). La maîtrise de leur fabrication nécessite que soient vérifiées certaines contraintes spécifiques rencontrées lors de leur mise en œuvre dans un malaxeur bivis. En effet, ce procédé de malaxage en continu induit de fortes évolutions de gradients de pression et de cisaillement au sein du matériau énergétique (entrefers réduits...) qui peuvent initier les constituants fluides et solides. Par conséquent, dans un souci de parfaite maîtrise des risques industriels, les conditions tribologiques menant à l’initiation d’un matériau énergétique, ici le propergol, lors de sa fabrication, doivent être étudiées. Malheureusement, à cause de la confidentialité industrielle liée à ce secteur d’activité, la bibliographie de la tribologie des propergols est limitée. Il apparait toutefois que peu d’études portent effectivement sur le comportement tribologique du troisième corps, c’est à dire le propergol. Ce dernier étant hétérogène (mélange de constituants fluides et de solides), il est donc nécessaire d’appréhender les écoulements internes qui l’animent sous sollicitations tribologiques. Ainsi, pour reproduire les sollicitations mécaniques élémentaires (compression et cisaillement) appliquées par les deux premiers corps que sont les vis et le fourreau, et subies par le troisième corps lors du malaxage, il a été choisi d’utiliser une approche couplée expérimentale et numérique. Cette dernière s’organise autour de l’instrumentation d’un dispositif de sécurité permettant la sollicitation par frottement du propergol et de la modélisation par éléments discrets du triplet tribologique (parois supérieure et inférieure des premiers corps, et troisième corps). Il est ainsi apparu un comportement tribologique caractéristique du troisième corps : des ségrégations entre les constituants mènent à un arrangement selon trois couches superposées dans l’épaisseur du troisième corps. Ces ségrégations sont issues de la mise en place de débits internes, spécifiques à chaque nature et géométrie de constituants. Ces débits sélectionnent les constituants présents dans l’aire de contact et favorisent l’existence de conditions tribologiques favorables à l’initiation du troisième corps (assèchement de l’épaisseur, localisation des efforts appliqués au troisième corps ...). L’ensemble de ces débits permet de reconstituer un circuit tribologique d’initiation d’un propergol et ainsi d’envisager des solutions techniques permettant d’endiguer la mise en place des conditions défavorables à la fabrication en sécurité d’un propergol dans un malaxeur bivisBy definition, energetic materials can deliver a huge amount of gas and cause different kinds of phenomena, such as: burning, deflagration or detonation. These materials are mainly used in the automotive industry (airbag deployment), military devices (missiles, ammunition) and space launchers (Ariane 5 boosters and pyrotechnic devices). The manufacturing process, although well controlled by the historical “batch” process, presents several challenges when it is transferred to the continuous mixing process, using a twin-screw mixer device. Indeed, this last device induces extreme evolutions of pressure gradients and shearing gradients (reduced air-gap...). Plus, the energetic material is composed of fluid components and different diameters of solid components that can ignite by shearing. Consequently, tribological conditions leading to the ignition of an energetic material, a solid propellant, are studied during its manufacturing in a twin-screw mixer. Unfortunately, because of the industrial confidentiality on solid propellants, the bibliography on the solid propellants tribology is limited. However it appears that too few studies have effectively dealt with the tribological behaviour of this third body. By nature, this last is a composite material; therefore it is necessary to understand internal flows that evolve from tribological stresses. Thus, a coupled approach experimental and numerical is chosen in order to reproduce the mechanical elementary stresses applied by the two first bodies (top of screw thread and bore of the barrel element), and undergone by the third body during its manufacturing in a twin-screw mixer (compression and shearing). This approach consists of the instrumentation of a security test that shears the solid propellant and a discrete element simulation of the tribological triplet (inferior and superior first bodies, and the third body). The distinctive tribological behaviour of this third body appears obvious: different types of component segregations lead to a three superposed layer arrangement of the solid propellant thickness. These segregations come from the creation of internal component flows, specific to the nature and the geometry of the third body components. These flows select the components that remain within the contact area and also establish the tribological conditions that favour the third body ignition (gradient of mobility between solid components, draining of the third body thickness, localization of the efforts applied to the third body…). Ultimately, this study rebuilds the ignition tribological circuit(s) of a solid propellant and offers technical solutions to prevent the materialisation of unfavourable conditions to a safe solid propellant manufacturing in a twin-screw mixer
23
Grave, Gwendoline. "Synthèse catalytique directe d'éthers à partir de glycérol et d'alcools pour des applications lubrifiantes." Thesis, Montpellier, Ecole nationale supérieure de chimie, 2017. http://www.theses.fr/2017ENCM0001.
Full textAbstract:
Le défi de cette thèse est d’utiliser le glycérol, co-produit de la production de biodiesel, pour synthétiser des molécules ayant des propriétés lubrifiantes en restant dans le cadre d’une chimie verte. Cette étude porte sur l’éthérification en deux étapes du glycérol par un alcool par catalyse acide. Les objectifs principaux de ce projet sont donc la synthèse et la purification de mono-, di- et tri-éthers de glycérol (MEG, DEG, TEG), ainsi que l’étude des relations entre leurs structures et leurs propriétés pour des applications lubrifiantes. Les propriétés tribologiques de ces molécules comme modificateurs de frottements pour les lubrifiants ont été évaluées au Centre de Recherches de Solaize (CReS).La formation d’éthers de glycérol par des alcools a déjà été largement étudiée dans la littérature. Pour contourner le problème d’immiscibilité entre le glycérol et les alcools gras, la première éthérification a été réalisée avec un alcool court (6 carbones) et la seconde avec un alcool long (>7 carbones), les mono-éthers de glycérol étant miscibles avec les alcools gras. Ainsi la formation de MEG et DEG avec plus de vingt carbones est rendue possible. Dans ce travail, les paramètres de réaction (ratio entre les réactifs, nature et quantité de catalyseurs, purification) ont été optimisés pour deux réactions modèles. La première réaction est l’éthérification entre le glycérol et le 1-hexanol, et la seconde, l’éthérification entre le mono-hexyl de glycérol obtenu et le 1-hexanol. Une des difficultés principales de ces réactions est la séparation et la purification des différents éthers obtenus, à cause notamment de leurs structures très proches, ainsi que de la présence de sous-produits tels que des oligomères de glycérol. L’optimisation du procédé de purification des produits a donc représenté un des volets importants de cette thèse. Les meilleures conditions de purification déterminées ont permis d’extraire 80% du mono-hexyl éther de glycérol synthétisé du milieu réactionnel brut. L’optimisation des conditions opératoires et de la purification ont permis d’étendre l’éthérification du glycérol à plusieurs autres alcools de structures différentes. Par cette méthode, dix-huit échantillons de mono et/ou di-éthers de glycérol différents ont été obtenus. Chacun de ces échantillons a été testé au Centre de Recherches TOTAL de Solaize en tant qu'additifs modificateurs de frottements pour les lubrifiants. Ces tests ont permis d’établir des corrélations entre la structure chimique des molécules et leurs propriétés tribologiquesThe challenge of this PhD is to use glycerol, by-product of biodiesel production, to generate molecules of interest via green processes. This study is focused on the two step etherification of glycerol with alcohols over acid catalysts. The main prospect of this project is the study of the relationships between the structures of the mono-, di- and tri-ethers (MEG, DEG and TEG) and their properties for lubricant applications. The tribological properties of these products as friction modifiers have been evaluated at the TOTAL Research Center in Solaize. The formation of ethers of glycerol with alcohols has already been widely studied in the literature. To overpass the immiscibility between glycerol and fatty alcohols the first etherification has be performed with a short alcohol as a reactant, while the second has been performed with a fatty alcohol, the previously obtained mono-ethers being miscible with fatty alcohols. Thus, the formation of di- and tri-ethers of glycerol with more than twenty carbons becomes possible. In this work, the reaction parameters (ratio between reactants, the nature and amount of catalyst, and the purification) were optimized for two model reactions. The first reaction was the etherification between glycerol and 1-hexanol and the second was the etherification of the previously obtained MEG with 1-hexanol. One of the main challenges of these reactions is the separation and purification of the ethers, because of their very structures, and the presence of by-products such as oligomers of glycerol or ethers. The optimization of the purification process of the ethers has then been one of the major challenges of this work. The best purification conditions have allowed the extraction of 80% of the synthesized mono-hexyl ether from the reaction medium.The optimization of operating conditions of the various reactions used, as well as the purification of the obtained ethers, allowed the extension of the scope of reaction to several alcohols of different structures. Consequently, eighteen different samples of mono- and/or di-ethers of glycerol have been obtained and tested at the TOTAL Research Center in Solaize as friction modifiers in lubricants. These tests have led to the establishment of relationships between the chemical structure of the molecules and their tribological properties
24
Auregan, Gilles. "Tribologie des contacts dans les vis à rouleaux satellites." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSEC002.
Full textAbstract:
Les vis à rouleaux satellites (VAR) équipent certains actionneurs électromécaniques du secteur aéronautique, et permettent de transformer un mouvement de rotation en un mouvement de translation. Ces systèmes sont constitués d’aciers inoxydables martensitiques trempés, et sont habituellement lubrifiés à la graisse. Comme pour beaucoup d’autres pièces de roulement, l’adhésion-grippage peut survenir bien avant la durée de vie théorique calculée en fatigue de roulement. La charge actionnée par la vis est portée par un ensemble de contacts entre les filets de la vis, des rouleaux et de l’écrou. Chaque contact peut être décrit comme un contact de type ellipsoïde sur plan soumis à de fortes pressions de contact (3-4 GPa), et à une cinématique de roulement associée à une composante de glissement transverse (jusqu’à 10 % de taux de glissement). L’objectif de la thèse est de comprendre les mécanismes d’endommagement dans les VAR, d’étudier l’influence des paramètres de design et d’utilisation sur ces mécanismes au travers de paramètres tribologiques, et de proposer une ou plusieurs solutions permettant d’améliorer le comportement et la durée de vie. Le contact est simulé expérimentalement par un galet torique en roulement sur un disque plan. Un tribomètre rotatif est utilisé pour reproduire la cinématique de contact avec un glissement perpendiculaire au roulement. L’effort tangentiel transverse lié au glissement est mesuré, ainsi que la vitesse de roulement du galet. Une caméra et un microscope installés au-dessus du disque permettent de réaliser un film image par image de l’évolution de la piste usée au cours des essais. Le comportement du contact acier / acier sans lubrification est d’abord étudié, et montre une usure adhésive catastrophique dès les premiers cycles. Plusieurs aspects du comportement en contact lubrifié à la graisse sont alors étudiés, en particulier les mécanismes d’alimentation spécifiques liés au glissement transverse, ainsi que les degrés d’instabilité de la sous-alimentation qui peuvent être cartographiés en fonction des paramètres d’entrée (pressions, vitesse, taux de glissement). Un revêtement couche mince du type WC/C est également étudié en remplacement de la graisse. L’étude de son comportement montre une étape de rodage importante puis une phase de bas frottement, qui se termine par une phase d’endommagement par usure abrasive. Un endommagement secondaire du revêtement lié à la fatigue de contact a également été identifié, et les conditions de son apparition par rapport aux conditions de sollicitation ont été cartographiées. L’analyse des résultats expérimentaux obtenus permet de proposer des pistes pour le design et le choix des matériaux pour améliorer le comportement et la durabilité des VARThe planetary roller screw (PRS) mechanism is used in the aeronautics industry for electro-mechanical actuators application. It transforms a rotational movement into a translation movement, and it is designed for heavy loads. The main components are made of martensitic stainless steels, and lubricated with grease. Like most usual rolling mechanisms, smearing and jamming can occur before the theoretical fatigue lifetime, especially in poor lubrication conditions. The actuated load is carried by small contacts between the threads of the screw, the rollers and the nut. The static single contact can be described as an ellipsoid on flat contact with high contact pressure (3-4 GPa). The motion consists of rolling with spin associated with side slip (up to 10 %). The aim of this PhD work is to investigate the wear behavior for different operating and design parameters of PRS such as load, speed, slip ratio, lubrication and material structure, in order to improve behavior and lifetime of PRS. The contact is experimentally simulated by a free rolling roller loaded on a rotating disk. A specific tribometer is used to create a contact with a side slip component, i.e. perpendicular to the rolling direction. The roller rolling speed and the tangential force generated by the slip ratio are measured. Also, an optical device is set on the tribometer to make a film of the evolution of the track outside of the contact. Steel on steel wear behavior is first presented. Then, several aspects of the greased lubricated contact are studied such as the feeding mechanisms related to the specific kinematics, and susceptibility to smearing in relation with tests input parameters. The feeding mechanisms are mapped as a function of input parameters (contact pressure, rolling speed, and sliding ratio). The wear behavior of hard carbon-based coatings with and without grease is also investigated. It shows good performance for the roller-screw application. The coating lifetime is governed by a three-body wear mechanism, but the experiments also reveal a progressive cracking in the rolling direction, i.e. perpendicular to the sliding direction. Lastly, a wear mode map is proposed to illustrate the competition between the two damage modes depending on the tests input parameters. The analysis of experimental results allows us to propose ways to improve the design and the selection of materials in order to increase the behavior and the durability of PRS
25
Fulleringer, Nicolas. "Contribution à l'étude des phénomènes de friction : application au matériau papier." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENI071/document.
Full textAbstract:
L'optimisation de nombreux procédés technologiques requiert une compréhension approfondie des phénomènes de frottement des papiers. Nous avons donc cherché à mieux comprendre ces phénomènes pour tenter d'améliorer la séparation des enveloppes dans les machines à affranchir. Les méthodes normalisées de mesure du frottement papier-papier se sont tout d'abord avérées limitées en termes de répétabilité et de conditions expérimentales. Nous avons donc développé deux méthodes de mesure, l'une à faible et l'autre à haute vitesses. Nous avons aussi adapté la mesure du frottement aux différents contacts papier rencontrés dans les machines à affranchir. Dans un second temps, nous avons utilisé ces méthodes pour étudier les mécanismes responsables du frottement avec le matériau papier. Nous avons notamment étudié (i) la dépendance du frottement papier-papier à la direction et longueur du déplacement, (ii) l'influence de la température et de l'humidité sur le frottement papier-papier et (iii) les principales caractéristiques frictionnelles des contacts enveloppe-enveloppe, papier-rouleau et papier-patin. Dans un troisième temps, nous avons développé un modèle complet de la séparation des enveloppes dans une machine à affranchir. Cette séparation vise à déplacer, sans l'abimer, l'enveloppe inférieure d'une pile – et uniquement cette enveloppe. Le modèle a permis d'identifier, de caractériser et de proposer une optimisation des principaux paramètres de ce procédéThe improvement of numerous technological processes requires a deep understanding of the paper friction phenomena. Thus, we tried to obtain a better understanding of those phenomena to improve the envelopes separation in franking machines. The standad methods for measuring the paper-on-paper friction force appeared to be limited in terms of repeatability and experimental conditions. Thus, we developed two experimental methods, at low and high speeds, respectively. We also adapted the friction measurement methods to the different contacts found in franking machines. We then used those methods to study the mechanisms responsible for the friction with the paper materials. In particular, we studied (i) the dependency of the paper-on-paper friction to the direction and length of the displacement, (ii) the influence of temperature and humidity on the paper-on-paper friction, and (iii) the main frictional properties of the envelope-on-envelope, rollers-on-paper, and pads-on-paper contacts, respectively. To finish with, we developed a model of the envelopes separation inside a franking machine. This process aims at displacing - with no damage - the bottommost envelope of a stack - and only this envelope. The model allowed us to identify, to characterize, and to propose an optimization of the main process parameters
26
Bergmann, André, Jens Sumpf, Ralf Bartsch, Sebastian Weise, Karsten Faust, and Rene Illek. "Tribologische Untersuchung und Beurteilung fördertechnisch relevanter polymerer Werkstoffe: Tribologische Untersuchung und Beurteilungfördertechnisch relevanter polymerer Werkstoffe." Technische Universität Chemnitz, 2013. https://monarch.qucosa.de/id/qucosa%3A20825.
Full textAbstract:
Für die Stetigförderung von Gütern werden zunehmend Kunststoffgleitketten und Führungsschienen eingesetzt. Einerseits wird dies durch Möglichkeiten wie die Herstellung im Spritzgieß- oder Extrusionsverfahren, der Verzicht auf Schmierung im Betrieb und eine hohe Anpassungsmöglichkeit der Werkstoffe nach Einsatzbedingungen begünstigt. Andererseits untermauert das Eigenschaftenportfolie wie geringe Dichte, hohe Korrosionsbeständigkeit und gute tribologische Eigenschaften den Einsatz von Kunststoffen in Förderanlagen.
Die Förderanlage selbst weist dabei vielerlei tribologische Kontaktstellen auf. Je nach Aufbau der Kette (gerad- oder kurvengängig) entstehen verschiedene Kontaktbereiche, welche diversen Pressungen (0,05 – 15 MPa) und unterschiedlich andauernden Belastungszeiträumen unterliegen.
Allen Kettensystemen gemein ist die Kontaktpaarung Kette/ Abstützung (Gleitschiene). Besondere Bedeutung hinsichtlich der Energieeffizienz erlangt diese Paarung aufgrund der Tatsache, dass ein Bewegungswiderstand zwischen Gleitkette und der entsprechenden Abstützung überwunden werden muss. Der Reibwert beeinflusst maßgeblich die benötigte Antriebsenergie und hat Auswirkungen auf die Belastung und den Verschleiß des Kettensystems.
Als Kettenwerkstoffe haben sich besonders die technischen Kunststoffe Polyoxy-methylen (POM), Polybutylenterephthalat (PBT) und Polyamid (PA) am Markt bewiesen, für Gleitschienen wird meist ultrahochmolekulares Polyethylen (PE UHMW) verwendet. Trotz der Beschränkung auf diese Polymere ergibt sich durch die Zugabe von Additiven und/ oder Fasern ein sehr breites Werkstoffspektrum.
Im Beitrag werden gesammelte Erkenntnisse und Phänomene der tribologischen Modellprüfung am eigens entwickelten Prüfstand des Institutes für Fördertechnik und Kunststoffe (ifk) der TU Chemnitz beschrieben. Es werden Erklärungsansätze für den Einfluss der Umgebungs- und Kontakttemperatur, Oberflächenstrukturierung und die Wirkung einzelner Gleitadditive auf das Reibungs- und Verschleißverhalten erörtert.
27
Nhu, Viet-Hung. "Dialogues numériques entre échelles tribologiques." Thesis, Lyon, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAL0043/document.
Full textAbstract:
En tribologie, la modélisation numérique est aujourd'hui un outil indispensable pour étudier un contact afin de pallier les limites expérimentales. Pour comprendre de mieux en mieux les phénomènes mis en jeu, les modèles ne se situent plus à une seule échelle, mais en font intervenir plusieurs, rendant plus que jamais le concept de triplet tribologique incontournable. Travaillant avec cette philosophie et en se basant sur l'approche Non Smooth Contact Dynamics, dont nous rappelons les grandes lignes, nous proposons de franchir deux cas: proposer des modèles offrant des résultats quantitatifs et mettre en place les premières pièces d'une homogénéisation au niveau du contact (VER). Dans le premier cas, l'étude du couplage éléments finis/éléments discrets au sein d'une même simulation a pour but de proposer des modèles plus "réalistes". Même si l’interface utilisée est déjà présente au coeur du contact et ne va pas évoluer, elle permet de mettre en évidence l’utilisation d’outil de mesure permettant de lier le mouvement des particules aux instabilités dynamiques et permet d’avoir des résultats qualitatifs mais aussi quantitatifs puisque la comparaison avec les taux de contraintes expérimentaux sont en très bonne adéquation. Dans le second cas, le VER sous sollicitations tribologiques est étudié afin d'étendre les techniques d'homogénéisation aux problèmes de contact afin de s'affranchir de la description des interfaces aux grandes échelles en trouvant un moyen d'homogénéiser le comportement hétérogène de l'interface et de le faire dialoguer avec le comportement continu des corps en contact en faisant remonter, dans un sens, des grandeurs moyennées à l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique des premiers corps et dans l'autre sens, se servir des données locales à l'échelle macroscopique comme conditions limites à l'échelle microscopiqueIn tribology, the numerical modeling has become an indispensable tool for studying a contact to overcome the experimental limitations. To have a better understanding of the phenomena involved, the models are no longer located at a single scale, but involve several ones, more than ever, making the concept of tribological triplet as a unavoidable concept. Working with this philosophy and approach based on the Non Smooth Contact Dynamics framework, which we remind some outlines, we propose to cross two steps~: model that can offer quantitative results and that implement the first ingredient to perform a homogenization at a contact level. In the first case, the study of coupling finite elements/discrete elements within the same simulation aims to propose models that are more "realistic". Even if the interface is already present in the contact and not going to evolves, it can highlight the use of measurement tool of spot particles via dynamic instabilities and allows to have not only qualitative results but also quantitative ones since the comparison with the experimental strain rates are in very good agreement. In the second case, the study of VER in tribological charges is performed to extend the homogenization techniques to contact problems in order to overcome the interface description on large scales by finding a way to homogenize the heterogeneous behavior of the interface and make a dialogue with the continue behavior of bodies in contact by send up, in a sense, average values of the microscopic scale to the macroscopic scale and in the other sense, use local data of the macroscopic scale as boundary conditions at the microscopic scale
28
Le, Hai Dang. "Etude de l'effet de la couche limite sur les profils de vitesses du béton pompé." Phd thesis, Université de Cergy Pontoise, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01016598.
Full textAbstract:
La rhéologie du béton est un facteur d'influence direct sur la relation entre la pression de pompage et le débit. La rhéologie appliquée au béton est souvent caractérisée par une loi rhéologique à l'état stationnaire (indépendant du temps). Il s'agit d'un domaine assez pointu concernant principalement l'évolution de la contrainte de cisaillement en fonction du taux de cisaillement. Cette évolution du béton traditionnel est souvent caractérisée par le modèle de Bingham alors que pour un béton auto plaçant dont le rapport E/L est faible, l'évolution peut devenir non linéaire et peut suivre le modèle de Bingham modifié ou Herschel-Bulkley pour un fluide rhéo-épaississant. Pour ces modèles, on parle souvent d'un seuil de cisaillement au-delà duquel le béton commence à s'écouler, d'un indice de consistance (et un indice de puissance pour le cas d'une relation non linéaire) qui décrit l'intensité de l'évolution. En conséquence, la relation entre la pression et le débit peut être linéaire ou non linéaire en fonction du type du béton pompé. Comme les paramètres rhéologiques d'un béton participent directement à la prédiction de la pression de pompage, la mesure de ces paramètres fait l'objet un travail très exigeant au niveau de la précision.Comme les paramètres rhéologiques d'un béton ne sont pas des grandeurs physiques directement mesurables, les rhéomètres développés pour le béton frais ne sont capables de délivrer ces paramètres qu'à travers des mesures des autres grandeurs physiques de base comme la vitesse, le couple, la pression. Ensuite, plusieurs méthodes peuvent être appliquées pour reconvertir les grandeurs mesurées. Ces méthodes sont appelées la résolution du problème inverse. La méthode la plus efficace pour résoudre (ou confirmer la résolution du) le problème inverse concerne la calibration du rhéomètre avec des matériaux dont les propriétés rhéologiques sont connues. Plus le nombre de matériau utilisé pour la calibration est grand, plus la précision est meilleure. Cependant, pour les matériaux cimentaire, le nombre de matériau nécessaire pour bien couvrir les plages de valeurs des paramètres rhéologique est de l'ordre de quelques centaines de matériau. Cela demande un travail expérimental énorme et non rentable. Cependant, à la place de réaliser cette calibration expérimentalement, il est tout à fait possible de la réaliser en faisant des simulations numériques. Ces travaux numériques font partie du deuxième chapitre de la thèse.En complément de la rhéologie, la tribologie du béton est aussi un facteur déterminant du pompage. La tribologie permet de caractériser le comportement du béton à l'interface avec la paroi de la tuyauterie. Pour le cas de béton traditionnel dont le seuil de cisaillement est très important, l'écoulement du béton est dominé par l'effet de glissement du bloc de béton sur une couche limite de comportement lubrifiant. La couche limite est uniquement créée quand il y a une contrainte de cisaillement entre le béton et la paroi. Ce phénomène est présumé être la conséquence de la combinaison des trois phénomènes: l'effet géométrique de la paroi, la rupture structurelle interne et la ségrégation dynamique. Tous ces effets entrainent une diminution de la viscosité du matériau pompé sur une distance de quelques millimètres à la paroi. En conséquence, un écoulement non homogène est formé. Une vitesse de glissement à la paroi s'additionne à la vitesse engendrée par le cisaillement.Afin de caractériser le comportement du béton à la paroi, la tribométrie du béton voit le jour. Cela s'effectue avec les tribomètres qui simulent le mouvement relatif entre le béton et la paroi. Grace au mouvement, pour les bétons traditionnels dont le seuil de cisaillement est élevé, uniquement la couche limite est cisaillée mais pas le béton. Les paramètres délivrés sont un seuil d'interface, une constante visqueuse. Ces deux grandeurs permettent d'établir une relation linéaire entre la contrainte de cisaillement à l'interf
29
Wimmer, Albert J. [Verfasser]. "Lastverluste von Stirnradverzahnungen : Konstruktive Einflüsse, Wirkungsgradmaximierung, Tribologie / Albert J Wimmer." Aachen : Shaker, 2006. http://d-nb.info/1166516644/34.
Full text
30
Souchon, Fréderic. "Tribologie d'un enregistreur magnétique hélicoidal : Contact tête silicium / bande magnétique." Lyon, INSA, 1997. http://www.theses.fr/1997ISAL0015.
Full textAbstract:
Une nouvelle tête intégrée en silicium a été développée pour satisfaire les contraintes de l'enregistrement hélicoïdal haute densité sur bande. De ce fait, distance tête/bande et hauteur d'entrefer doivent être aussi faibles que possible. Ces conditions magnétiques nécessitent tribologiquement d'assurer le contact tête/bande tout en contrôlant les dégradations. L'étude de ces deux fonctions tribologiques privilégie une approche phénoménologique à une approche purement paramétrique. Par conséquent, la dynamique de la vie du contact tête/bande en fonction de la contribution de chaque élément du triplet tribologique est établie à partir d'expertises de têtes et de bandes (profilomètre optique et microscope à force atomique), de mesures des déformations de la bande (vibromètre laser), d'analyses de surface (caractérisations XPS et AES). Les résultats montrent que les conditions de contact tête/bande sont imposées par des sollicitations globales à l'échelle -du système hélicoïdal et des sollicitations locales à l'échelle de la tête et de son logement. Physiquement ces sollicitations se traduisent par un effet de "tente" qui définit les conditions locales de contact auxquelles sont associées les dégradations observées. Ces dégradations se présentent sous la forme de détachements de particules initiés à la suite d'un mécanisme d'accommodation de vitesse par cisaillement qui se produit au sein de chacun des éléments du triplet tribologique. An niveau de la tête, cette accommodation se traduit par une transformation tribologique superficielle dont le développement est en partie gouverné par la présence dans le contact d'un troisième corps issu de la bande. Partant de là, il est possible de différencier pour chaque type de dégradations les contributions liées à la nature des corps en contact de celles imputables aux conditions de contact Les phénomènes compris, il est plus facile de faire converger conditions tribologiques et conditions magnétiques pour optimiser les dégradations des têtesA new silicon integrated head has been developed to achieve high density tape recording. Head to tape spacing and gap height must be especially as small as possible. Tribologicaly, these magnetic conditions require to ensure the contact between head and tape while controlling the degradations. The study of these tribological functions is tackled by a phenomena approach in which statistical experimental design are used rather than by a completely parametric approach. In tribology, a parametric approach limits often the range of extrapolations and the research of solutions. Consequently, the dynamic of head/tape contact behaviour is reconstructed according to the contribution of each element of the triplet by means of head and tape observations (optical profiler and atomic force microscope), tape deformation measurement (laser vibrometer), surface analysis (XPS and AES characterisations). The results show that the contact conditions are imposed by : global solicitations on a large scale by the helical system, and local sollicitations on a small scale by the head and its housing. Physically, these solicitations are materialised by a tent effect which determines the local conditions of contact. This work allows to distinguish for each degradation the contributions due to bodies in contact from those due to contact conditions. These degradations are the result of particles detachment caused by velocity accommodation mechanisms by shearing. For the head, this accommodation leads to a superficial tribological transformation governed by a third body. This third body comes from the tape. Once the phenomena are understood, the convergence of tribological and magnetic conditions is achieved to optimize the head degradations
31
Sun, Yantao. "Mécaniques des couches minces élastoplastiques en tribologie : une approche numérique." Lyon, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAL0100.
Full textAbstract:
Dans un grand nombre de mécanismes, des mouvements relatifs existent entre surfaces en contact, endroit où apparait fréquemment des avaries entraînant la détérioration de ces mécanismes. Afin de limiter, si possible, les problèmes de frottement sec et d'usure quand les deux massifs de base sont en contact direct, on est amené à intercaler dans certains cas, entre eux une couche très mince dont les propriétés mécaniques sont différentes de celles des massifs, et choisie en fonction de ses propriétés mécaniques pour adapter facilement les déplacements. Cette couche mince a une résistance au cisaillement très faible, et engendre ainsi une très bonne propriété de surface. On étudie ici l'influence des propriétés mécaniques de la couche mir. Ce sur les variations des caractéristiques mécanique du contact. Cette étude a été faite pour une couche élastoplastique à l'aide de la méthode des éléments finis. Sur le plan théorique, une catégorie d'éléments spéciaux a été proposée qui s'adapte à la géométrie des couches minces adhérentes aux massifs. Un code de calcul par éléments finis a été développé en incorporant ces éléments spéciaux. La formulation lagrangienne réactualisée est utilisée pour tenir compte des grandes déformations élastoplastiques. Sur le plan des applications, deux problèmes de couches minces ont été traités : a) l'étude du modèle à trois corps où l'on montre que le troisième corps joue un rôle de lubrifiant solide dans l'adaptation des déplacements des premiers corps, b) l'influence d'un revêtement mou sur le comportement dynamique d'un palier élastohydrodynamique. Des études paramétriques par rapport à différents facteurs rhéologiques et géométriques de la couche mince montrent qu'il n'existe pas d'épaisseur optimale de celle-ci[ln contact mechanisms, relative motion between different bodies yields frequently damage and deterioration of bodies' surfaces in contact. In order to limit wear, fluid or solid lubricants are introduced in the contact zone and prevent direct contact between the bodies. In certain cases, wear debris can also be considered as solid lubricants. The trapped lubricants form a very thin film undergoing great deformation to accommodate the relative motion of the bodies in contact. Ln this work, we investigate the influence of mechanical properties of a thin elastic-plastic film on mechanical characteristics in tribology. The work is carried out using the finite element method. On the theoretical aspect, a category of special elements is propose which fits the geometrical discretisation of thin films adhering to massive bodies on the practical aspect, we treated successively two thin films problems: - study of third-body contact problem. The influence of the third body on the stress and strain variation in contact zones is examined. The velocity accommodation is also quantified for the elastic and plastic deformation modes of the third body. - influence of a soft thin layer on the dynamic behaviour of a hydrodynamic bearing. The comparative studies on different material and geometrical parameters of the thin la er showed that an optimum layer thickness does not exist. ]
32
Molza, Audrey. "Contribution à la compréhension des mécanismes de lubrification par particules colloidales." Thesis, Antilles, 2016. http://www.theses.fr/2016ANTI0037/document.
Full textAbstract:
L’utilisation des additifs conventionnels (MoDTC, ZnDTP) dans les lubrifiants pour réduire le frottement et l’usure de pièces frottantes ont montré des limitations. Afin de pallier les faiblesses de ces additifs de nouvelles stratégies de lubrification ont été développées en utilisant des particules colloïdales de phases réductrices de frottement et d’usure. Les travaux antérieurs ont montré que l’introduction d’un lubrifiant solide composé de nanoparticules lamellaires en présence d’un liquide de faible viscosité entraînait une réduction spectaculaire du coefficient de frottement. L’objectif principal de la thèse est donc l’élucidation des mécanismes d’action mis en œuvre lors de ce processus de réduction du frottement. L’ensemble des résultats expérimentaux, acquis au cours des essais réalisés sur les films de nanoparticules (graphite exfolié et CND-G) en présence de pentane ou en présence de dispersion de nanoparticules dans le dodécane, à l’aide d’un tribomètre alternatif à géométrie sphère/plan, nous a permis de montrer que le processus de réduction du frottement est lié à la formation d’un contact conforme par constitution d’un film épais de nanoparticules agglomérées dans la zone de pénombre de Hertz conduit au changement de régime de lubrification limite vers un régime mixte ou EHD. Les analyses physico-chimiques du contact en glissement lubrifié par spectrométrie Raman in situ nous a permis de montrer que le film lubrifiant est constitué de la dispersion de nanoparticules dans le liquide et que le processus spécifique de réduction du frottement est aussi associé à l’orientation des nanoparticules parallèlement aux surfaces de glissementThe use of conventional additives (MoDTC, ZnDTP) in lubricants to reduce friction and wear of friction parts have shown limitations. To overcome the limitations of these additives new lubrication strategies were developed using friction reducer colloidal particles. Previous work has shown that the introduction of a solid lubricant composed of nanoparticles dispersed in the lubricating base oil presenting a low viscosity has shown a reduction of the friction. The aim of the thesis is the elucidation of the mechanisms of action used during the process of friction reduction. All the experimental results acquired during the tests on the films of nanoparticles (exfoliated graphite and CND-G) in the presence of pentane or presence of nanoparticles dispersion in dodecane, using a alternating tribometer geometry sphere / plan allowed us to show that the friction reducing process is related to the formation of a conform contact by the formation of a thick film of agglomerated nanoparticles in Hertz penumbra that led to a transition of lubrication boundary regime to a mixed or EHD regime. The physicochemical analyzes of sliding contact by in situ spectrometry Raman in situ allowed us to show that the lubricant film is composed of the dispersion of nanoparticles in the liquid and the specific friction reduction mechanims is also associated to the orientation of nanoparticles parallel to the sliding surfaces
33
Lofficial, Gisèle. "Simulation en tribologie : étude de l'usure par petits débattements des conduits armés /." Paris : Technip, 1986. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb349002946.
Full text
34
Andrieux, Aurore. "Traitements thermochimiques basse température assistés par plasmas d’un acier inoxydable austénitique pour la micro-structuration de surface d’un contact lubrifié." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0095/document.
Full textAbstract:
Une micro-structuration de surface peut améliorer les propriétés en frottement d’un contact lubrifié grâce à la génération de pression hydrodynamique. Ce travail s’inscrit dans le cadre du projet ANR MicroGaMe, dont l’objectif était de structurer la surface d’une garniture mécanique en acier inoxydable austénitique. Nous avons développé un procédé basé sur l’utilisation des traitements thermochimiques à basse température (nitruration et carburation) assisté par plasmas froids. L’étude des couches obtenues après traitements a permis d’améliorer la compréhension de leur nature et de leur formation et de mettre en évidence la présence de précipités nanométriques. Lors des traitements, une déformation dans la direction perpendiculaire à la surface (appelée « gonflement »), et qui est la conséquence de fortes contraintes internes, peut être utilisée de façon originale comme moteur de structuration. Afin d’obtenir un motif « positif », nous avons traité les échantillons à travers des plaques d’acier percées par laser. La réalisation d’un motif « négatif » (cavité) nécessitant l’utilisation d’un masque discontinu, nous avons testé plusieurs voies de dépôts. La forme et les dimensions spécifiques à la garniture mécanique ne pouvant être obtenu par cette approche, nous avons également développé un procédé de gravure ionique, qui a pu être appliqué avec succès aux pièces à taille réelleSurface patterning can improve friction properties of a lubricated contact by the generation of hydrodynamic pressure. The objective of the ANR project MicroGaMe was to pattern the surface of a mechanical seal in austenitic stainless steel. We developed a process based on the use of low-temperature plasma-assisted thermochemical treatments (nitriding and carburizing). The study of the treated layers leads to a better understanding of its nature and of the formation mechanisms and also reveals the presence of nanoprecipitates. During the treatments, a deformation occurs in a direction perpendicular to the surface (called “swelling”) as a consequence of high internal stresses, which can be used as an original patterning driving force. To obtain a “positive” pattern, we treated samples through laser-cut steel plates. A “negative” motif (cavitie) requires the use of a discontinuous mask so we tested different deposition techniques. As the specific shape and dimensions needed for the application to a mechanical seal cannot be obtained with this approach, we also develop an ion etching process, which has been successfully applied to real size piece
35
Colas, Guillaume. "Utilisation raisonnée de contaminants pour caractériser la rhéologie des 1ers et 3ème corps solides : Application à la tribologie en ambiances spatiales." Phd thesis, INSA de Lyon, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00961216.
Full textAbstract:
Dès les débuts de la conquête spatiale, la tribologie spatiale est considérée comme une discipline à part entière car il s'agit de lubrifier un mécanisme non seulement dans le vide spatial, mais aussi lors des opérations au sol, et ceci dans différents environnements (vide simulé, air sec et humide, azote sec). Un lubrifiant spatial, fluide ou solide, doit donc relever le défi de procurer le comportement tribologique désiré dans ces environnements successifs, mais doit aussi résister aux sollicitations dynamiques induites par le lancement. Dans l'espace, le mécanisme doit y être autonome sans maintenance et sa lubrification doit être maintenue pendant au moins 15 ans (800 millions de cycles pour un roulement) tout en conservant fiabilité et précision de positionnement (µrad). Malgré ces enjeux, la maîtrise tribologique spatiale se limite à de l'empirisme et du conservatisme de solutions techniques, notamment lors de l'emploi des matériaux sources de lubrifiants solides qui font l'objet de cette étude. Dans les faits, seules des recommandations d'utilisation existent sans pouvoir prédire le comportement tribologique des solutions. Cette prédiction nécessite la reconstitution de " la vie des contacts ". Cette dernière nécessite l'évaluation des débits de 1ers et 3ème corps. Ces débits dépendent d'un couplage multi-échelles et multi-physique " forcé " par les sollicitations tribologiques. Pour décrypter ces débits, une démarche expérimentale qui couple des mesures mécano-chimiques en temps réel et des analyses post-essai a été développée (forces, analyse de gaz, visualisation électronique et photonique). La simultanéité des mesures permet d'étudier le couplage entre les phénomènes mécaniques (créations de particules de 3ème corps, déformations plastiques des 1er corps) et physicochimiques (adsorption/désorption, modifications chimiques des 1ers et 3ème corps). La démarche est appliquée à l'étude de deux triplets tribologiques ayant respectivement des 1ers corps en MoS2 et MoS2+Ti dont les comportements tribologiques sous vide et sous air humide sont antagonistes. L'utilisation de leur antagonisme permet de mieux comprendre la réponse des 1er et 3ème corps aux sollicitations tribologiques. La reconstitution de la vie de ces triplets a montré : (1) le rôle bénéfique de la structure colonnaire dans l'obtention d'un facteur de frottement faible et d'une longue durée de vie, non parce qu'elle est intrinsèquement colonnaire mais parce qu'elle localise la production de 3ème corps; (2) le rôle bénéfique des contaminations internes et externes aux 1ers et 3ème corps qui délocalisent l'accommodation du volume du 3ème corps vers les complexes de surface, ce qui explique par exemple que l'environnement N2 sec ne puisse, même pour des raisons économiques, simuler l'ultravide. In fine, ces travaux permettent de spécifier une démarche de conception de " triplets tribologiques " qui sera généralisée ultérieurement grâce à la tribologie numérique
36
Ben, Abdelounis Houcine. "Dynamique et vibroacoustique du contact rugueux : expérimentation et modélisation." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00564502.
Full textAbstract:
Le bruit de rugosité, rayonné lors du frottement entre surfaces rugueuses sous faible chargement, est un phénomène complexe dépendant de plusieurs paramètres dont la rugosité de surface, la vitesse de glissement, le chargement normal appliqué et les matériaux frottés. Il se distingue des autres types du bruit de frottement par un spectre fréquentiel large bande, un niveau sonore faible, une faible pression de contact et par conséquent un couplage dynamique faible entre les solides en contact. Pour étudier ce type du bruit, deux approches ont été développées: expérimentale et numérique. L'approche expérimentale a permis de proposer des lois de variation des niveaux sonores et vibratoires en fonction des paramètres tribologiques (principalement la rugosité) et cinématique (principalement la vitesse de glissement). L'approche numérique est consacrée à l'étude de la dynamique locale des interfaces multicontact. Elle a permis ainsi d'accéder aux paramètres inaccessibles à la mesure (forces locales, durée de chocs inter-aspérités, fréquence de chocs) et d'établir une comparaison avec les mesures sonores et vibratoires. Les résultats aussi bien expérimentaux que numériques montrent que le bruit de rugosité est une fonction croissante de la rugosité de surface et de la vitesse de glissement. La phénoménologie du bruit de rugosité fait appel à trois disciplines différentes: la tribologie (génération des vibrations à l'interface multicontact dues aux variations des efforts de contact suite aux chocs inter-aspérités), la dynamique (propagation de ces vibrations dans les solides en contact) et l'acoustique (une partie de ces vibrations est dissipée sous forme de bruit de rugosité). Le mécanisme fondamental du bruit de rugosité est ainsi la mise en vibration des solides en contact générée par les chocs inter-aspérités. Ces chocs sont caractérisés par leur fréquence, leur percussion et leur durée. La fréquence diminue quand la rugosité ou la vitesse de glissement augmente, la percussion augmente avec ces deux paramètres et la durée de choc est indépendante de la rugosité de surface et la vitesse de glissement.
37
Nguyen, Quang Thanh. "Analyse expérimentale et numérique de la compaction des renforts fibreux : Application pour la perméabilité." Phd thesis, INSA de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00695726.
Full textAbstract:
Au cours de la phase de préformage, le renfort sec peut être soumis à plusieurs déformations : la tension, le cisaillement mais aussi la compression. Si les deux premières déformations ont été bien explorées dans plusieurs études ces dernières années, ce n'est pas le cas de la compression. Pourtant, ce type de déformation affecte de manière importante la perméabilité du renfort lors de l'injection de la résine, car il change la porosité du renfort tant au niveau de la forme qu'au niveau de la dimension. La présente thèse propose d'étudier le comportement du renfort en compression et l'influence de cette déformation sur la perméabilité. Pour cela, des essais de compression sont menés pour étudier l'impact de la compaction sur la déformation globale du renfort ainsi que des différents facteurs susceptibles de l'affecter. Parallèle aux essais expérimentaux, des simulations numériques à l'échelle mésoscopique par éléments finis ont été mises en place. Les simulations réalisées sont validées à partir des essais mécaniques. Les géométries déformées obtenues par les simulations mécaniques ont été ensuite traitées par une chaîne de maillage pour l'obtention d'un maillage 3D régulière d'un VER fluide. La prédiction de la perméabilité du renfort tissé est réalisée en résolvant les équations de Stokes et Brinkman et l'utilisation de l'homogénéisation sur le maillage décrit précédemment
38
Mezence, Kény. "Contribution de la rhéologie et de la tribologie à l'usure de produits cellulosiques alvéolaires." Thesis, Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2011. http://www.theses.fr/2011ECDL0036.
Full textAbstract:
Les applications tribologiques des matériaux cellulaires en présence de liquide nécessitent une connaissance de leurs modes d’endommagement, mais elles restent peu connues à l’heure actuelle. L’étude, la compréhension et la modélisation du comportement d’un matériau composite cellulaire nécessitent une approche pluridisciplinaire due au caractère hétérogène du matériau qui reste difficilement caractérisable. Ce matériau peut être analysé suivant 3 axes bien distincts : les propriétés rhéologiques (analyses sous état de déformation complexe en compression et en cisaillement avec des rhéomètres adaptés), la morphologie des alvéoles (analyses 3D optiques et tomographiques), les propriétés tribologiques (analyse en frottement de l'interface et des particules d'usure). L’intérêt majeur de notre approche est d'aborder simultanément ces 3 axes et de comprendre leurs interactions respectives. La tomographie aux rayons X, suivie d’un traitement mathématique assisté par ordinateur, complété par l'analyse des particules d'usure a permis d'identifier les morphologies responsables des fonctions spécifiques du matériau cellulaire. Un tribo-abrasimètre innovant avec des surfaces abrasives modèles a mis en évidence l’importance des cinématiques dans l’endommagement du matériau. Des méthodes de caractérisation ont été mises au point afin de quantifier la dégradation tribologique du matériau permettant également de mesurer l’impact du vieillissement (chimique, thermique et mécanique)Tribological applications of cellular materials in the presence of liquid require acknowledge of their modes of damage, but they remain little known at present. The study, understanding and modeling the behavior of a composite cell requires a multidisciplinary approach due to the heterogeneity of the material that is difficult to characterize. This material can be analyzed along three distinct axes: the rheological properties (analysis in complex state of deformation in compression and shear with adapted rheometer), the morphology of the cells (3D optical tomographic analysis), the tribological properties (analysis in interface friction and wear particles). The major advantage of our approach is to simultaneously address these three areas and to understand their interactions. The X-ray tomography, followed by computer-assisted mathematical treatment, supplemented by the analysis of wear particles identified morphologies responsible for specific functions of cellular material. A tribo-abrasimeter with innovative models abrasive surfaces highlighted the importance of kinematics in the damage of the material. Characterization methods have been developed to quantify the tribological degradation of the material can also measure the impact of aging(chemical, thermal and mechanical)
39
Caridi, Jean-Pierre. "Caractérisation des paramètres de frottement à l'origine de phénomènes vibroacoustiques : application aux bruits de crissement des systèmes de freinage." Valenciennes, 2002. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/d5381842-8b0f-497b-8acb-65e9a48a83d5.
Full textAbstract:
Notre étude porte sur la caractérisation des paramètres de frottement (pression d'application, vitesse de glissement, coefficient de frottement, état de surface et troisième corps) à l'origine d'instabilités vibratoires conduisant au bruit aigu qu'est le crissement, dans le domaine du freinage. Plus particulièrement, nous étudions l'influence de ces paramètres sur la signature vibratoire générée par le frottement afin d'en établir un lien. Notre étude se déroule en deux parties : une partie expérimentale réalisée à partir d'un tribomètre pion sur disque nous a permis de connaître l'influence des paramètres sur l'apparition du crissement, parallèlement à cette étude, une modélisation éléments finis nous a permis d'étudier l'influence de ces paramètres sur la stabilité du système et sur les formes modales excitées via une méthode de suivi de la réponse temporelle. Enfin, des solutions technologiques sont proposées afin de contribuer à la conception de systèmes de freinage non-bruyantsOur study is the characterization of the frictionnal parameters (application pressure, sliding speed, rubbing coeficient surface state and third body) at the origin of the vibratory instabilities problems resulting to the sharp noise that is the squeal, in the braking area. More particularly, we are studying the influence of these parameters on the signature of the vibrations produced by the friction, in order to find a link. This study has been carried in two part. Firstly, an experimental study using a pin on disc tribometer which has allowed us to see the influence of the parameters on brake squeal. Secondly, finite element analysis has been used to study the influence of the parameters on the stability of the system and on the excited modal shapes via a transient dynamic method. At last, technological solutions are proposed to contribute to conceive less noisy brake systems
40
Oster, Frank. "Hochtemperaturbeständige Polymer-Beschichtungen für tribologische Anwendungen." Kaiserslautern Institut für Verbundwerkstoffe, 2005. http://bvbr.bib-bvb.de:8991/F?func=service&docl̲ibrary=BVB01&docn̲umber=013337632&linen̲umber=0001&funcc̲ode=DBR̲ECORDS&servicet̲ype=MEDIA.
Full text
41
Antoni, Grégory. "Transformations tribologiques de surface : une approche thermo-mécanique." Aix-Marseille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX1A085.
Full textAbstract:
Lorsqu'un solide subit des sollicitations tribologiques, des modifications structurales peuvent se produire en surface mais aussi dans le volume - au voisinage proche de la surface sollicitée -, qui correspondent pour certains matériaux, notamment pour les métaux, à des transformations de phase solide/solide. Depuis un certain nombre d'années, ces phénomènes appelés Transformations Tribologiques de Surface (TTS) sont apparus sur certains types de rails pour voies ferrées, et, plus précisément, en ligne droite sur la bande de roulement. Ces transformations se présentent sous la forme de phases blanches -"White layers"- et correspondent à des transformations de phase de type ferrite/martensite. Afin de rendre compte de ces TTS, nous proposons une formulation thermodynamique s'inscrivant dans le cadre de la thermodynamique des processus irréversibles dont le cadre d'écriture se réduit à la définition d'un potentiel d'état - pour les aspects réversibles - et d'une surface seuil - pour les aspects irréversibles - thermodynamiquement et physiquement admissibles. A partir de cette formulation , trois modèles thermodynamiquement admissibles s'inspirant des travaux antérieurs sur la plasticité "TRlP"(TRansformation Induced Plasticity) sont proposés. L'intégration numérique des équations constitutives de ces modèles est faite par une méthode de type Retour Radial (Retum Mapping Aigorithm) dans le code d'éléments finis Aster (R&DIEDF). Quelques résultats numériques sont exposés afin d'illustrer les performances des trois modèles quant à décrire ces transformations de phases solidesolideWhen solids are subjected to tribologicalloads, strilctural changes can occur both at the surface and in depth, immediately below the loaded area: in the case of sorne materials, especially metals, these changes are known as solid/solid phase transformations or Tribological Surface Transformations (TSTs). Ferrite/martensite phase transformations ofthis kind, resulting in the formation ofwhite layers, have been occurring during the last few years in sorne types of French train rails, mainly at the surface of straight sections of the rails. Ln order to account for the formation ofthese TSTs, a thermo-mechanical model is developed here in the framework of the Thermodynamics of Irreversible Processes, where the modelling procedures used are based simply on defining a thermodynamically and physically admissible state potential (in the case of the reversible aspects) and threshold area (in that of the reversible aspects). 8ased on this formulation, two thermodynamically consistent others models are developed, using the results of previous studies in the field of TRansformation Induced Plasticity (TRIP). The numerical integration of the constitutive equations involved in these three models was performed using Retum Mapping Algorithm methods in the Aster finite element code developed at the company EDF. The numerical results presented as examples show these three models ability to describe solid/solid phase transformations ofthis kind
42
Laguionie, Philippe. "Identification du comportement tribologique d'une interface métal/Fluide complexe : développement d'un tribomètre." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066601.
Full text
43
Blanchard, Nicolas. "Contribution à l'étude tribologique du contact tête magnétique-bande." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1992. http://www.theses.fr/1992ECDL0057.
Full textAbstract:
La motivation de ce travail est d'étudier la possibilité de protéger de l'usure des têtes magnétiques en sendust par une couche mince de matériau dur. Le matériau qui a été choisi à cette fin est le carbone amorphe hydrogéné. Dans une première partie, les contraintes liées à l'enregistrement magnétique sont exposées, puis les conditions du frottement dans un enregistreur hélicoïdal sont décrites par des modèles simples. Dans la seconde partie, le détail de l'interaction entre la tête et la bande est examine. Cette étude mène a la conclusion que les bandes ont juste la rugosité requise pour éviter qu'elles n'adhèrent aux surfaces lisses avec lesquelles elles entrent en contact. Dans la troisième partie, l'origine de l'usure est recherchée. Des expériences sur le carbone et le sendust mettent en évidence la façon dont se produit l'usure, et suggèrent une usure abrasive. Les modélisations classiques du contact par des milieux homogènes ne fournissant pas d'efforts susceptibles de provoquer une telle usure, le contact est réexaminé à l'échelle du pigment. L’interaction entre la bande et la tête par l'intermédiaire du pigment est modélisée en intégrant les déformations de la bande, ce qui conduit à définir un nouvel indice de plasticité du contact qui rend compte de la possibilité de l'apparition de l'usure de la tête.
44
Li, Sabine. "Mécanismes d'endommagements des matériaux abradables pour turbines : expertises, simulations." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1998. http://www.theses.fr/1998ECDL0041.
Full textAbstract:
Le rendement des moteurs aéronautiques dépend en grande partie du contrôle des flux gazeux entre les parties fixes et les parties mobiles de la turbine. Un jeu minimal est assuré grâce aux matériaux abradables placés sur le stator. Ils sont conçus pour se dégrader et protéger les aubes de turbine en cas de contact accidentel avec le logement. Le frottement pale / abradable constitue un système tribologique complexe dont de nombreux paramètres sont inconnus. Il se produit, dans le cas particulier de la turbine haute pression, dans des conditions particulièrement sévères (vitesse en bout de pale atteignant 500m/s, températures dépassant les 1000 c, environnement gazeux agressif). Des expertises de pièces réelles permettent d'identifier les mécanismes d'usure mis en jeu lors du contact (coupe, déformation plastique, transfert adhésif). Elles sont complétées par des expertises d'essais de bancs d'abradabilité industriels qui mettent en évidence l'importance de certains paramètres. Nous proposons une démarche simplifiée basée sur la reproduction des endommagements rencontrés dans les cas réels par des essais de laboratoire simples et bien contrôlés. Les essais de micropercussion et de fretting fournissent des sollicitations purement mécaniques et permettent de reproduire certaines transformations microstructurales rencontrées lors des expertises. L'effet de la température est étudié grâce à trois tests. Le laser permet d'isoler les structures de recristallisation après fusion. Les essais effectués sur le tribomètre hef generent de hautes températures de contact et reproduisent les principaux mécanismes de dégradation rencontrés dans les cas réels. Enfin, les propriétés mécaniques des deux antagonistes sont comparées par thermocompression. Cet éventail d'essais simples permet d'expliquer le comportement des systèmes abradables métalliques base mcraiy à haute température et pourra être développé pour l'étude de nouveaux systèmes abradables.
45
Bartel, Dirk. "Simulation von Tribosystemen Grundlagen und Anwendungen." Wiesbaden Vieweg + Teubner, 2009. http://d-nb.info/1000248976/04.
Full text
46
Cullaz, Etienne. "Modélisation de l’endommagement des guidages d’un pendule centrifuge." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLC008.
Full textAbstract:
Le développement de nouvelles motorisations plus économes en carburant, entraine une augmentation du niveau de vibration. Afin de répondre à cela, Valeo développe un nouveau système : le pendule centrifuge. C’est dans cette phase de développement que s’inscrit ce travail de thèse. L’objectif est de réaliser un outil de pré-dimensionnement permettant de modéliser l’endommagement des guidages d’un pendule centrifuge. Une première étude expérimentale présente la faisabilité du suivi du système mécanique par l’utilisation de l’imagerie dynamique. Des essais de caractérisation matériaux des différents constituants du système viennent ensuite compléter l’étude. Ce travail expérimental réalisé à l’aide d’un tribomètre bi-disque permet d’obtenir les lois de frottements en fonction du taux de glissement ainsi que leur sensibilité à l’état de surface, au traitement thermique et au chargement. Un modèle théorique de détermination des valeurs du glissement est ensuite proposé, permettant de prendre en compte les différentes géométries de pendules. Enfin, les perspectives d’industrialisation sont envisagées en proposant une étude paramétrique sur le système réel en vue de son dimensionnement ainsi qu’une étude d’endurance pour modéliser l’usure du systèmeThe development of more fuel efficient engines results in an increase in the vibration levels. To solve this, Valeo is developing a new system: the centrifugal pendulum. This PhD research thesis registered as a contribution to the system development phase. The objective is to realize a predimensioning tool in order to model the wear of a centrifugal pendulum. A first experimental study shows the feasibility of monitoring the mechanical system through the use of dynamic imaging. Materials characterization tests of the various system components complete the study. The experimental work carried out using a twin-disc tribometer provides the friction laws versus sliding rate and their sensitivity to surface condition, processing and loading. A theoretical model for determining sliding values is then proposed to take into account the different pendulum geometries. Finally, the perpectives of industrialization are considered with a parametric study on the real system for a sizing purpose and an endurance study to model the wear of the system
47
Méresse, Damien. "Approche thermomécanique de la tribologie à grande vitesse - Application au freinage." Phd thesis, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00629413.
Full textAbstract:
Les présents travaux s'inscrivent dans la continuité des projets soutenus depuis plusieurs années par le Campus International pour la Sécurité et l'Intermodalité dans les Transports (CISIT CPER). Une approche objective est développée dans ce mémoire afin d'identifier les causes amenant à la perte d'efficacité et à la dégradation du tribosystème de freinage. Le comportement d'une garniture de composition simplifiée, une matrice de résine phénolique renforcée de particules sphériques d'acier, est étudié dans des conditions de pression, vitesse et température de freinage automobile. Le développement de la plateforme High Speed Tribology permet la caractérisation tribologique à échelle réduite pour des vitesses de glissement de plusieurs dizaines de mètres par seconde. L'acquisition de température dans le disque est possible grâce à l'instrumentation d'un dispositif de mesure par télémétrie. Le champ de température surfacique et les flux thermiques dissipés sont identifiés à partir de techniques inverses de conduction de la chaleur. La dépendance du coefficient de frottement macroscopique vis à vis de la température de contact, de la pression moyenne et de la vitesse de glissement est évaluée pour un pion en résine pure et pour le matériau bicomposant. Les observations des surfaces témoignent de l'influence de ces paramètres sur le mode de dégradation de la zone en contact. La décohésion d'un renfort de la matrice est étudiée par le biais d'un modèle numérique à échelle mésoscopique. Les propriétés mécaniques de la résine et de l'interface sont déterminées par des essais rhéologiques dans une étuve pour différentes températures. Les simulations montrent que les hautes pressions et les hautes températures conduisent à la rupture de l'interface matrice - renfort. Des corrélations entre les essais menés sur le HST et le modèle numérique sont présentées.
48
Karl, Christian Wolfgang [Verfasser]. "Untersuchungen zur Tribologie und zum Benetzungsverhalten von Elastomerkompositen / Christian Wolfgang Karl." Hannover : Technische Informationsbibliothek und Universitätsbibliothek Hannover (TIB), 2014. http://d-nb.info/1065270593/34.
Full text
49
Meresse, Damien. "Approche thermomécanique de la tribologie à grande vitesse : Application au freinage." Valenciennes, 2011. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/815f5031-6296-4699-94c4-7aaa55187f8c.
Full textAbstract:
Une approche objective est développée dans ce mémoire afin d’identifier les causes amenant à la perte d’efficacité et à la dégradation du tribosystème de freinage. Le comportement d’une garniture de composition simplifiée, une matrice de résine phénolique renforcée de particules sphériques d’acier, est étudié dans des conditions de pression, vitesse et température de freinage automobile. Le développement de la plateforme High Speed Tribology permet la caractérisation tribologique à échelle réduite pour des vitesses de glissement de plusieurs dizaines de mètres par seconde. L’acquisition de température dans le disque est possible grâce à l’instrumentation d’un dispositif de mesure par télémétrie. Le champ de température surfacique et les flux thermiques dissipés sont identifiés à partir de techniques inverses de conduction de la chaleur. La dépendance du coefficient de frottement macroscopique vis à vis de la température de contact, de la pression moyenne et de la vitesse de glissement est évaluée pour un pion en résine pure et pour le matériau bicomposant. Les observations des surfaces témoignent de l’influence de ces paramètres sur le mode de dégradation de la zone en contact. La décohésion d’un renfort de la matrice est étudiée par le biais d’un modèle numérique à échelle mésoscopique. Les propriétés mécaniques de la résine et de l’interface sont déterminées par des essais rhéologiques dans une étuve pour différentes températures. Les simulations montrent que les hautes pressions et les hautes températures conduisent à la rupture de l’interface matrice - renfort. Des corrélations entre les essais menés sur le HST et le modèle numérique sont présentéesThis work is supported by International Campus on Safety and Intermodality in Transportation. Objective approach is developped so as to identify causes leading to fading phenomenon and braking tribosystem damage. Simplified brake pad behaviour is studied regarding pressure, sliding speed and temperature expected in automotive braking conditions. This pad is composed by phenolic resin reinforced by spherical steel particles. High Speed Tribology bench allows tribological caracterisation at reduced scale until 40 m. S−1. Disc temperature data are obtained thanks to telemetry system. Temperature field and dissipated heat flux are calculated with inverse heat conduction methods. Contact temperature, mean normal pressure and sliding speed influence on macroscopic friction coefficient is evaluated for pure phenolic resin and simplified composite pin. Pin surface micrographs show that contact zone damaging depend on thermal and mechanical conditions. Particle debonding is studied thanks to mesoscopic numerical model. Materials and cohesive properties are determined by rheological tests in heating chamber under several temperature. Static simulations show that high pressure and high temperature lead to reinforcement interface failure. Correlation between experimental tests on HST and numerical model are found
50
Rocker, Dominik [Verfasser]. "Ein Beitrag zur Tribologie hochgefüllter Duroplaste im geschmierten Gleitkontakt / Dominik Rocker." Hamburg : Helmut-Schmidt-Universität, Bibliothek, 2021. http://d-nb.info/1237431875/34.
Full text