Thèse soutenue

Prise en compte de la lubrification mixte lors de l'évaluation des performances des paliers très chargés
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Auteur / Autrice : Mihai-Bogdan Dobrica
Direction : Michel FillonPatrick Maspeyrot
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie mécanique, productique, transport
Date : Soutenance en 2007
Etablissement(s) : Poitiers
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur et aéronautique (Poitiers ; 1992-2008)
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées

Résumé

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Cette étude s’intéresse aux paliers fonctionnant en régime de lubrification mixte. Des modèles numériques déterministes sont proposés, permettant la prise en compte des effets de la rugosité dans de petits paliers à l’aide de maillages très fins. Les aspects analysés sont la génération numérique de surfaces rugueuses, et les modélisations des déformations mécaniques, du contact élasto-plastique et de l’écoulement fluide en présence des rugosités. Les déformations sont calculées par une méthode rapide à deux niveaux de maillage avec des matrices de compliance obtenues par des calculs de structure. Le contact est simulé par une méthode itérative basée sur les concepts de set actif et set de contact. L’écoulement est modélisé avec l’équation de Reynolds, en volumes finis. Un code de simulation des paliers en régime de lubrification mixte, intégrant ces composants de contact, de calcul des déformations et de lubrification à faible épaisseur du film, est ensuite proposé. La piézo-viscosité, la plasticité, et la rupture du film sont pris en compte de manière simplifiée. Ce code a été appliqué à des simulations des paliers partiels très chargés (jusqu’à 55 MPa), sur des maillages ayant 3,6 millions nœuds. Une étude sur l’influence des trois types de rugosité (longitudinale, isotrope et transversale), du matériau du patin et des effets piézo-visqueux sur les performances du palier a été menée. Les résultats incluent l’épaisseur du film, l’angle de calage, les couples de frottement visqueux et de contact (sec), l’aire de contact, la prépondérance du régime plastique, etc. Des courbes de Stribeck montrant l’évolution du coefficient de frottement global sont aussi présentées.