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1 - DÉFINITIONS

2 - ÉTUDE ET QUANTIFICATION DE L’USURE

| Réf : BM5067 v1

Étude et quantification de l’usure
Usure des contacts mécaniques - Manifestations de l’usure

Auteur(s) : Philippe KAPSA, Michel CARTIER

Date de publication : 10 oct. 2001

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Auteur(s)

  • Philippe KAPSA : Directeur de recherches au Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) - Directeur du Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes, UMR CNRS 5513

  • Michel CARTIER : Responsable du département Mécanique des surfaces et tribologie de HEF R & D (Hydromécanique et Frottement)

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INTRODUCTION

Dans le domaine de la tribologie, l’usure est une des conséquences du frot-tement. Elle correspond à une perte d’usage par suite de déformations plastiques, de fracturations, ou d’un enlèvement de matière, d’un ou des corps en glissement.

Les causes possibles de l’usure sont extrêmement variées ; les différents types de phénomènes pouvant intervenir, séparément ou simultanément, appartiennent à deux groupes de facteurs :

  • effets du contact proprement dit : interactions mécaniques, chimiques, métallurgiques, entre les deux corps en présence ;

  • effets de l’environnement (atmosphère, lubrifiant...) :

    • actions physicochimiques dues à la composition du milieu,

    • actions mécaniques induites par la nature, la propreté de ce milieu (par exemple caractère abrasif d’une ambiance polluée).

La diversité des formes et causes possibles d’endommagement des surfaces explique l’étendue des moyens d’action à disposition, par exemple en termes de matériaux.

Cet article s’insère dans une série consacrée à l’usure des contacts mécaniques :

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VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-bm5067


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2. Étude et quantification de l’usure

D’énormes progrès ont été réalisés dans les dernières décennies par les laboratoires de recherche en tribologie, grâce à la possibilité d’utiliser un matériel de saisie informatique de plus en plus performant. C’est ainsi qu’il a été possible, en combinant les tribomètres classiques avec de puissants capteurs, de mieux appréhender les processus d’usure et de frottement.

Ces études de l’usure sont également d’un grand intérêt quant à la compréhension des durées de vie de différents mécanismes et ce, en prévision d’éventuelles avaries ou dans l’optique de tester de nouveaux matériaux.

2.1 Paramètres à prendre en compte

Les paramètres de l’usure, ou variables opératoires, sont nombreux et il apparaît nécessaire de bien les connaître pour une analyse précise d’un problème tribologique. Les principaux sont (cf. Usure des contacts mécaniques- Éléments de tribologie) :

  • les caractéristiques du mouvement relatif entre les corps composant le mécanisme : cinématique, vitesse, amplitude... ;

  • la charge normale appliquée ;

  • le mode de contact (surfacique ou ponctuel) ;

  • l’environnement (atmosphère, température...).

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2.2 Lois d’usure

Dans de nombreuses situations industrielles, les utilisateurs et les concepteurs désirent disposer de lois d’usure afin de prédire le comportement et la durée de vie d’un système. Cette question est très délicate car les lois permettant de décrire quantitativement l’usure sont très imprécises et peu fiables. Ces approches sont par ailleurs en général très fortement critiquées par les scientifiques qui peuvent mettre en...

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