Modélisation de l’endommagement des guidages d’un pendule centrifuge

Modeling the wear of a centrifugal pendulum

• Auteur / Autrice : Etienne Cullaz
• Direction : François Robbe-Valloire, Muriel Le Moigne-Quillien
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Mécanique des solides
• Date : Soutenance le 25/01/2017
• Etablissement(s) : Université Paris-Saclay (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences mécaniques et énergétiques, matériaux et géosciences (Gif-sur-Yvette, Essonne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : CentraleSupélec (2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Quartz (Saint-Ouen, Seine-Saint-Denis)
• Jury : Président / Présidente : Yannick Desplanques
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Muriel Le Moigne-Quillien, Ludovic Chamoin
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Luc Chevalier, Hamid Zaïdi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux -- Essais dynamiques

Frottement

Machines -- Vibrations

Usure (mécanique)

Tribologie (technologie)

Mots clés libres

Tribologie

Pendule centrifuge

Glissement

Bi-Disque

Tribology

Centrifugal pendulum

Sliding

Twin disc

Résumé

Le développement de nouvelles motorisations plus économes en carburant, entraine une augmentation du niveau de vibration. Afin de répondre à cela, Valeo développe un nouveau système : le pendule centrifuge. C’est dans cette phase de développement que s’inscrit ce travail de thèse. L’objectif est de réaliser un outil de pré-dimensionnement permettant de modéliser l’endommagement des guidages d’un pendule centrifuge. Une première étude expérimentale présente la faisabilité du suivi du système mécanique par l’utilisation de l’imagerie dynamique. Des essais de caractérisation matériaux des différents constituants du système viennent ensuite compléter l’étude. Ce travail expérimental réalisé à l’aide d’un tribomètre bi-disque permet d’obtenir les lois de frottements en fonction du taux de glissement ainsi que leur sensibilité à l’état de surface, au traitement thermique et au chargement. Un modèle théorique de détermination des valeurs du glissement est ensuite proposé, permettant de prendre en compte les différentes géométries de pendules. Enfin, les perspectives d’industrialisation sont envisagées en proposant une étude paramétrique sur le système réel en vue de son dimensionnement ainsi qu’une étude d’endurance pour modéliser l’usure du système.

The development of more fuel efficient engines results in an increase in the vibration levels. To solve this, Valeo is developing a new system: the centrifugal pendulum. This PhD research thesis registered as a contribution to the system development phase. The objective is to realize a predimensioning tool in order to model the wear of a centrifugal pendulum. A first experimental study shows the feasibility of monitoring the mechanical system through the use of dynamic imaging. Materials characterization tests of the various system components complete the study. The experimental work carried out using a twin-disc tribometer provides the friction laws versus sliding rate and their sensitivity to surface condition, processing and loading. A theoretical model for determining sliding values is then proposed to take into account the different pendulum geometries. Finally, the perpectives of industrialization are considered with a parametric study on the real system for a sizing purpose and an endurance study to model the wear of the system.