Modélisation du comportement thermoélastohydrodynamique d'un palier de tête de bielle soumis à un chargement dynamique

par Stéphane Piffeteau

Thèse de doctorat en Mécanique

Sous la direction de Dominique Bonneau.

Soutenue en 1999

à Poitiers .


  • Résumé

    L'etude de la liaison bielle-vilebrequin d'un moteur thermique necessite la determination de l'ecoulement hydrodynamique du film d'huile ainsi que des deformations des structures, qu'elles soient d'origine elastiques ou bien thermiques. Pour connaitre l'ecoulement du film lubrifiant, la connaissance precise des caracteristiques de l'huile est indispensable, comme notamment la variation de la viscosite dynamique avec la temperature. De plus, la prise en compte des deformees thermiques des solides passe par la resolution d'un probleme thermique dont le domaine est constitue du film lubrifiant, de la bielle et de l'arbre. Afin d'obtenir une modelisation realiste des conditions de fonctionnement avec des temps de calculs raisonnables, un programme de calcul base sur une description unidimensionnelle de l'ecoulement du film d'huile et bidimensionnelle des deformations thermoelastiques et des temperatures a ete etabli. Ecrites en regime dynamique, l'equation de reynolds generalisee, les equations d'equilibre de la charge, les equations de l'elasticite, l'equation de l'energie et les equations de la chaleur permettent de determiner la pression hydrodynamique, l'excentricite, les deformees thermoelastiques, la temperature dans le film et les temperatures dans les solides. Toutes ces equations sont discretisees par la methode des elements finis. Le probleme tehd est scinde en deux sous problemes dont les non-linearites des equations sont traitees par la methode de newton-raphson. Apres une validation du code developpe, les influences sur un palier de tete de bielle de moteur thermique du comportement thermovisqueux de l'huile et des conditions aux limites thermiques ont par la suite ete etudiees.


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