Fiabilité de la connectique sous sollicitations de vibrations mécaniques

Connector reliability under mechanical vibration

• Auteur / Autrice : Amel Bouzera
• Direction : Noureddine Ben Jemaa, Rochdi El Abdi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 2012
• Etablissement(s) : Rennes 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la matière (Rennes ; 1996-2016)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université européenne de Bretagne (2007-2016)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Contacts électriques

Corrosion sous contrainte

Corrosion de contact

Frottement

Fréquences des oscillations

Résumé

La connectique utilisée en automobile est soumise à des sollicitations vibratoires provoquant des micro-glissements répétitifs à l'origine d'importants endommagements électriques et mécaniques. Dans ce manuscrit, une nouvelle méthodologie d'analyse de ces phénomènes appelés fretting a été développée pour appréhender des conditions industrielles complexes. Cette étude a d'abord consisté à mettre en ouvre un simulateur expérimental des phénomènes micro-déplacements <10µm et d'évaluer leurs conséquences sur le contact. Ce simulateur a permis de déterminer l'amplitude minimum de fretting et de mettre en évidence les conditions de grippage. Aussi la transition entre le glissement partiel et le glissement total définit la transition entre une résistance électrique finie et une résistance électrique infinie. Parallèlement, des investigations ont été entreprises afin de caractériser l'influence des vibrations des câbles sur le comportement mécanique et électrique des connecteurs. En définitive, l'influence sur le fretting de la nature des matériaux, de la force de contact, de l'amplitude de vibration, du nombre de cycles de vibration, de la température et des câbles sur la dégradation des propriétés électriques du connecteur a été plus particulièrement étudiée.

Connectors used in the automotive industry are subjected to vibrations that lead to repetitive micro-sliding and thus to significant electrical and mechanical damage. In our study, a new method to analyse this phenomenon, known as fretting, has been developed in order to understand complex practical conditions. Our study consisted initially in the implementation of an experimental simulator that creates micro-displacements (<10µm) in order to evaluate their consequences for the electrical contact. This simulator allows the minimum fretting amplitude and the seizing conditions to be determined. The transition between the partial slip and the gross slip defines the transition between a finite and an infinite electrical resistance. Experiments were also undertaken in parallel in order to characterize the influence of the vibrations of cables on the mechanical and electric behaviour of connectors. Finally, the influences of the state of the materials, the contact force, the vibration amplitude, the number of vibration cycles, the temperature and the cable on the fretting phenomenon and the subsequent deterioration of the electrical properties of the connector were examined.