Impact des défauts géométriques sur l'amortissement dans les assemblages

Impact of geometrical defects on damping in assemblies

• Auteur / Autrice : Noussa Bouchaala
• Direction : Imad Tawfiq, Mohamed Haddar
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie mécanique
• Date : Soutenance le 17/01/2014
• Etablissement(s) : Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris en cotutelle avec École nationale d'ingénieurs de Sfax (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Châtenay-Malabry, Hauts de Seine)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'ingénierie des systèmes mécaniques et des matériaux (Paris) - Unité de Mécanique, Modélisation et Productique (Sfax, Tunisie)
• Jury : Président / Présidente : Evelyne Aubry-Barottin
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Tahar Fakhfakh, Jean-Luc Dion, Nicolas Peyret
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Rachid Nasri, Samir Assaf

Mots clés

Mots clés contrôlés

Rhéologie

Amortissement (mécanique)

Dissipation d'énergie

Mots clés libres

Energie dissipée

Amortissement

Modèle rhéologique de contact

Dissipated energy

Damping

Rheological contact model

Résumé

Cette thèse porte sur la quantification de l’énergie dissipée ainsi que l’amortissement induit par les micro-glissements dans les interfaces constituant les assemblages mécaniques en présence du défaut géométrique. Le mémoire est composé de quatre chapitres traitant la problématique tant du point de vue analytique qu’expérimental. Un modèle rhéologique de contact basé sur les hypothèses de Greenwood et Williamson est développé afin de prendre en compte les défauts géométriques à l’interface du contact. L’énergie dissipée ainsi que l’amortissement induit par les micro-glissements entre deux surfaces rugueuses soumises à un effort normal constant et un déplacement tangentiel allant du glissement partiel jusqu’au glissement total sont déterminés. Afin de valider et discuter le modèle développé on a considéré un montage expérimental composé d’un tribomètre installé sur la machine MTS 830. Afin de révéler le phénomène de dissipation d’énergie entre deux surfaces nominalement planes soumises à un effort normal statique et une rotation alternée, un second banc d’essai est dimensionné et réalisé. Le montage est constitué de deux poutres assemblées par un boulon et excitées par un pot vibrant. Le modèle rhéologique de contact développé dans le premier partie est étudiée dans le cas où les deux surfaces en contact soumises à une charge normal statique et une rotation alternée dynamique.

This thesis focuses on the quantification of energy dissipation and damping induced by microslipping in interfaces constituent assemblies in the presence of geometric defect. The thesis contains four chapters examining this problem from both analytical and experimental viewpoints. A rheological contact model based on the assumptions of Greenwood and Williamson is developed to take into account the geometrical defects at the interface of contact. The energy dissipated and damping induced by micro-slipping between two rough surfaces subjected to a constant normal force and tangential displacement ranging from partial slip to total slip are determined. To validate and discussed the developed model we considered an experimental setup consisting of a tribometer installed on the MTS 830 machine. To reveal the phenomenon of energy dissipation between two nominally flat surfaces subjected to a static axial force and an alternating rotation, a second test bench is designed andrealized. The experimental setup consists of two beams assembled by bolt and excited by a shaker. The rheological contact model developed in the first part is studied in the case where the two contact surfaces subjected to a normal static and dynamic load alternating rotation.