Modélisations expérimentale et numérique de la lubrification des paliers compliants sous chargement dynamique

• Auteur / Autrice : Virgil Optasanu
• Direction : Dominique Bonneau
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des fluides et aérodynamique
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : Poitiers

Mots clés

Mots clés contrôlés

Techniques numériques

Traitement d'images

Cavitation

Photoélasticité

Paliers et coussinets

Lubrification élastohydrodynamique

Résumé

L'etude de la lubrification des paliers compliants tels les paliers de bielle doit prendre en compte les effets hydrodynamiques ainsi que les deformations elastiques des structures. Pour pouvoir juger de la validite des modeles numeriques existants, des comparaisons avec des phenomenes reels doivent etre faites. De telles comparaisons necessitent des dispositifs experimentaux complexes et l'emploi de methodes de mesure delicates. Un dispositif experimental original a ete realise. Ce dispositif respecte la cinematique du systeme bielle-manivelle et utilise des modeles simplifiees de bielle. Il fournit des resultats sur les phenomenes elastohydrodynamiques sous chargement dynamique. La photoelasticimetrie est utilisee pour visualiser l'etat des contraintes genere dans la structure du modele de bielle par la pression hydrodynamique. La correlation d'images numeriques est retenue pour mesurer l'epaisseur du film d'huile dans le palier. La comparaison avec la modelisation numerique montre une tres bonne concordance entre le reseau de franges d'isochromes visualise experimentalement et celui calcule numeriquement. Quant a l'epaisseur de film, la concordance est bonne sur tout le cycle sauf sur 30\ d'angle de vilebrequin avant et apres l'explosion. Cette non-concordance est mise au compte de la viscoelasticite du materiau. La partie numerique de ce travail consiste en l'etude des phenomenes d'ecrasement du film de lubrifiant, etude rendue possible grace a une modification du code de calcul existant. Apres une comparaison avec une etude simple analytique, qui valide le modele numerique, le probleme de la lubrification des paliers de pied de bielle est considere et l'influence des divers caracteristiques telles que l'elasticite de l'axe, la piezoviscosite du lubrifiant, la position des cuvettes d'alimentation, est etudiee.