Contribution à la compréhension des mécanismes élémentaires d'usure douce des élastomères charges réticulés

A contribution to the understanding of elementary mechanisms of mild wear on rubber filled compounds

• Auteur / Autrice : Gilles Petitet
• Direction : Jean-Luc Loubet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences. Mécanique
• Date : Soutenance en 2003
• Etablissement(s) : Ecully, Ecole centrale de Lyon
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de tribologie et dynamique des systèmes (Écully, Rhône1970-)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Modèles mathématiques

Rugosité

Frottement

Usure (mécanique)

Élastomères

Pneus

Tribologie (technologie)

Résumé

Sur pneumatique, dans des conditions douces d'utilisation, il apparaît sur la bande de roulement des faciès d'usure de type"cratère"d'une centaine de micromètres de diamètre et d'environ dix micromètres de profondeur. Ce travail de thèse a consisté à revréer et étudier sur un tribomètre analytique ce faciès d'usure sur des élastomères chargés réticulés afin d'en expliquer le mécanisme de formation. Des grandeurs telles que la rugosité, les propriétés mécaniques de surface, le facteur de frottement et la perte de masse ont été étudiées. L'étude a finalement révélé que les cratères sont générés par la plastification d'hétérogénéités constituées de charges mal dispersées, les agglomérats, lorsque les efforts dépassent leur seuil de plasticité. La perte de masse observée pour les surfaces présentant des cratères n'est donc pas due à ces derniers. Ce sont des micro-rides, créées à une échelle inférieure, qui provoquent l'essentiel de la perte de matière.

On the rubber tread of tyres, wear patterns, called craters appear in soft conditions. There diameters are a hundred micrometers and there depth around a ten micrometers. The goal of the thesis has been to re-create and to sdudy on an analytical tribometer these wear patterns on rubber filled compounds in order to explain their mechanisms of formation. Paramateurs such as rugosity, surface mechanical properties, coefficient of friction and loss of weight have been studied. This study has shown that craters are due to the plastification of heterogeneities made of fillers badly dispersed, the agglomerats, when the plasticity threshold is exceeded by the strains. As a consequence, the loss of weight observed on surfaces with craters is not due to the presence of these craters. Micro-ridges, created on a lower scale, cause most of the loss of material.