Thèse soutenue

Compréhension et modélisation des mécanismes de contact des câbles en polyéthylène haut module
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Auteur / Autrice : Cédric Bain
Direction : Yann MarcoPeter Davies
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique des solides, des matériaux, des structures et des surfaces
Date : Soutenance le 26/05/2020
Etablissement(s) : Brest, École nationale supérieure de techniques avancées Bretagne
Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Centrale Nantes)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Recherche Dupuy de Lôme
Institut de recherche : Institut français de recherche pour l'exploitation de la mer
Entreprise : Ino-Rope (Concarneau)
Jury : Président / Présidente : Christian Gauthier
Examinateurs / Examinatrices : Pascal Casari, Guilhem Blès, Jérôme Ruzic
Rapporteurs / Rapporteuses : Alba Marcellan, Artan Sinoimeri

Mots clés

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Résumé

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Avec l’apparition de fibres textiles de plus en plus performantes et le travail quotidien pour la course au large, Ino-Rope a inventé le concept de poulie textile. Ce concept est basé sur celui d’un anneau à friction qui glisse sur un axe réalisé en cordage de fibres polyéthylène haut module. Ces poulies ont montré de bonnes caractéristiques (légèreté, simplicité, rendement...) et ont fait leur preuve sur de nombreux voiliers de course au large. Toutefois, le rendement de la poulie, le comportement mécanique de l’axe textile, l’échauffement de celle-ci en fonctionnement, sont des données qui ont été pour le moment peu étudiées. Cette thèse vise donc à aider à la compréhension et la modélisation des mécanismes de contacts de câbles en fibres polyéthylène haut module. Un protocole de pré-étirage optimal a été proposé afin de stabiliser les propriétés mécaniques des câbles synthétiques de cette étude. Une plage d’utilisation des poulies en fonction du chargement et de la vitesse de rotation de la poulie a été mis en place à l’aide d’une caractérisation et d’une modélisation de la surface de contact entre l’anneau de la poulie et l’axe textile. Cette modélisation se base notamment sur une loi de comportement mécanique de la tresse développé au cours de ces travaux. A travers diverses mesures (WAXS, DSC, microscope...), des premières conclusions ont pu également être apportées sur l’apparition d’un phénomène dit de "lustrage" qui apparait entre l’axe en textile et l’anneau de la poulie lors de son fonctionnement.