Influence des défauts de forme sur le comportement des liaisons : étude expérimentale et théorique

Influence of form defects on the joint behavior : experimental and theoretical study

• Auteur / Autrice : Hoài Nam Lê
• Direction : Alex Ballu, Yann Ledoux
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Soutenance le 04/12/2013
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences physiques et de l’ingénieur (Talence, Gironde ; 1995-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de mécanique et d'ingénierie de Bordeaux - Institut de Mécanique et d'Ingénierie de Bordeaux / I2M
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Villeneuve
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Jean-Marc Linares, Serge Samper

Mots clés

Mots clés contrôlés

Surfaces convexes

Détection de défaut (ingénierie)

Propriétés mécaniques

Assemblages (technologie)

Mécanismes

Tolérance (technologie)

Mots clés libres

Tolérancement

Comportement des liaisons

Défauts de forme

Domaine jeu

Surface convexe des différences

Tolerancing

Joint behavior

Form defects

Gap hull

Convex difference surface

Résumé

L’objectif de l’étude est d’identifier le comportement des liaisons d’un mécanisme du point de vue des déplacements en fonction des défauts de forme et des jeux. Le sujet est abordé selon une approche théorique et une approche expérimentale.La partie théorique montre la dualité entre les deux concepts utilisés : le domaine jeu et la surface convexe des différences. Elle montre également la typologie des domaines et l’influence des incertitudes de forme sur ces domaines.En parallèle, un dispositif expérimental est développé. Il permet, non seulement, de réaliser la mesure des déplacements dans la liaison avec l’exactitude nécessaire, mais aussi, de valider les résultats par une simulation de l’assemblage à partir de la mesure 3D des surfaces en contact. L’expérimentation porte sur plusieurs couples de surfaces comportant des défauts de forme de différents types. L'influence d'un chargement mécanique est étudiée afin de quantifier les déformations locales de surfaces de contact et l'évolution des écarts de position entre les pièces.

The aim of the study is to identify, in terms of displacements, the joint behavior of a mechanism in function of form defects and gaps. Two approaches are proposed : a theoretical approach and an experimental one.The theoretical part presents the duality between the two concepts used in the experimental approach : gap hull and convex difference surface. It outlines also the typology of gap hulls and the influence of the form uncertainties on gap hulls.In parallel, an experimental device is developed. It allows, not only, to carry out the measure of displacements in the joint with the necessary accuracy, but also, to validate the results by an assembly simulation from the 3D measurement of the surfaces in contact. The experimentation involves several pairs of surfaces with different types of form defects. The influence of mechanical loads is studied in order to quantify the local deformation of the surfaces in contact and the evolution of location deviations between these surfaces.