Simulation numérique et analyse expérimentale du comportement d'un contact verre/PMMA sous sollicitations de fretting

par Abdelkader Krichen

Thèse de doctorat en Sciences. Génie des matériaux

Sous la direction de Léo Vincent.

Soutenue en 1997

à l'Ecully, Ecole centrale de Lyon .


  • Résumé

    L'etude a pour objet l'analyse d'un contact polymere/antagoniste rigide soumis a des sollicitations vibratoires de faibles amplitudes dites de fretting. La demarche adoptee repose a la fois sur l'experimentation et la simulation par elements finis dans le cas specifique d'un couple poly(methacrylate de methyle)/verre. Elle se decompose en deux etapes : ' sur l'identification et la prediction des conditions de sollicitations locales dans le contact en fonction des parametres de chargement (effort normal, amplitude du debattement et frequence), ' sur l'interpretation de la reponse du materiau en termes de degradation (fissuration et detachement de particules) a partir des elements fournis par la simulation. Sur la base de la simulation numerique de la cinematique des micro-deplacements dans le contact, nous avons pu predire les conditions de sollicitation dans le contact (glissement partiel ou glissement total). Ces resultats ont ete reportes dans une carte de sollicitation locale dans laquelle nous avons egalement delimite les domaines d'apparition du broutement qui definissent les limites d'application de nos simulations. L'analyse des degradations a revelee : ' l'apparition de micro-fissures superficielles en bordure de contact du fait de la conjonction d'une contrainte de traction maximale et d'une pression hydrostatique en expansion, ' un detachement localise de particules dans certaines zones du contact dependant des conditions de sollicitation. Ces observations ont pu etre interpretees en considerant les maxima d'energie dissipee dans le contact, telle qu'ils ont pu etre estimee par la simulation, ' un deplacement des particules vers le centre du contact au fur et a mesure du cyclage. L'analyse de l'amplitude des micro-deplacements en chaque point du contact a permis d'expliquer cette cinematique par un differentiel de glissement oriente vers le centre du contact. Ce dernier est une consequence directe de la dissimilarite des constantes elastiques du polymere et de l'indenteur. Ces resultats ont pu etre synthetises dans une carte de reponse du materiau dont les frontieres sont definies sur la base de l'analyse energetique du contact.


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Informations

  • Détails : 1 vol (135 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : 117 réf.

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  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T1715
  • Bibliothèque : Ecole centrale de Lyon. Bibliothèque Michel Serres.
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