Bibliographie & annexes
Présentation
English
Auteur(s)
-
Michel CARTIER : Responsable du département mécanique des surfaces et tribologie de HEF R & D (hydromécanique et frottement)
-
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
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Lire l’articleINTRODUCTION
Il existe un nombre considérable de paramètres qui président au comportement des surfaces frottantes. La plupart de ces paramètres peuvent interagir fortement et leur influence est régie par des lois non linéaires, de sorte qu’aucune théorie générale n’est à même de prendre en compte et de décrire l’extrême diversité des situations possibles. On trouvera dans cet article un certain nombre d’indicateurs permettant de situer le rôle ou l’importance de quelques-unes des variables principales, vis-à-vis du comportement tribologique : propriétés de frottement, résistance à l’usure, genèse et évolution des principaux phénomènes.
Cet article s’intègre dans une série de quatre articles consacrés à l’usure des contacts mécaniques. Le lecteur pourra donc consulter également les articles suivants :
-
Usure des contacts mécaniques. Problématique et définitions [BM 5 065] ;
-
Usure des contacts mécaniques. Manifestations de l’usure [BM 5 067] ;
-
Usure des contacts mécaniques. Maîtrise de l’usure et du frottement [BM 5 068].
Les notations et abréviations utilisées sont présentées dans l’article [BM 5 065].
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3. Sollicitations du contact
3.1 Charge
La charge est le facteur déterminant du comportement mécanique des surfaces frottantes, puisqu’elle régit l’ensemble du réseau de contraintes superficielles au contact (figure 8) : contraintes normales dues aux seules forces d’appui et contraintes tangentielles correspondant à la résistance au déplacement (coefficient de frottement).
Les contraintes mécaniques générées par frottement peuvent être à l’origine de différentes évolutions et endommagements qui regroupent globalement :
-
les phénomènes de déformation et écoulement plastiques pouvant entraîner des transformations métallurgiques (écrouissage) et/ou dimensionnelles (matages, enfoncements…). Les phénomènes de déformation plastique, s’ils sont bien contrôlés, peuvent contribuer à l’amélioration des conditions de frottement notamment lors du rodage (effets d’adaptation-accommodation, renforcement des propriétés mécaniques par écrouissage) ;
-
les phénomènes de fissuration, égrènement, écaillage, responsables de l’émission de débris et d’une altération possible de la tenue à la fatigue volumique des composants.
Par ailleurs, la charge influe (figure 8) :
-
sur le comportement du troisième corps et notamment la lubrification, l’agressivité des particules abrasives éventuellement présentes à l’interface (contraintes superficielles au contact abrasif/surface)… ;
-
sur les possibilités de liaisons d’origine chimique et/ou métallurgique entre les corps (adhésion), qui sont liées à la dégradation des films superficiels, à l’accroissement de l’aire de contact, ainsi qu’à la température (voir § 3.3).
Le mode de chargement joue également un rôle prépondérant sur les modes d’évolution, de vieillissement et d’usure des matériaux. Ainsi :
-
le chargement progressif est recommandé pour réaliser un rodage dans de bonnes conditions ;
-
les chargements cycliques...
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Sollicitations du contact
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - VAZIRI (M.), STOTT (F.H.), SPURR (R.T.) - Studies of the friction of polymeric materials. - Wear, vol. 22, p. 313-327 (1988).
-
(2) - CARTIER (M.) - Les revêtements autolubrifiants ou vernis de glissement. - Journées CETIM « Le frottement sec et la lubrification solide », 15-16 déc. 1998.
-
(3) - CARTIER (M.) - Positionnement des revêtements durs et ultradurs dans la gamme des traitements et revêtements de surfaces à usage tribologique – Tenue et performances mécaniques des dépôts durs. - Rapport CETIM n° 9B41.
-
(4) - BISSON (E.E.), ANDERSON (W.J.) - Advanced bearing technology. - NASA SP, 38, (1964).
-
(5) - CARTIER (M.) - Contribution à l’étude des problèmes de frottement rencontrés dans la culbuterie. - Journal du Frottement Industriel, HEF, n° 6 (1980).
-
...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
1.1 Organismes de formation (liste non exhaustive)
Conservatoire National des Arts et Métiers – Centre d’Actualisation des Connaissances et de l’Étude des Matériaux Industriels (CNAM-CACEMI) :
– Dégradation des surfaces par usure en construction mécanique
Institut National des Sciences Appliquées (INSA) :
– Frottement – Lubrification – Tribologie : applications aux mécanismes
Centre Technique des Industries Mécaniques (CETIM) :
– Frottement, usure : optimisation de la conception mécanique et du choix des matériaux
HEF Formation :
– La mécanique des surfaces (frottement-usure)
– Traitements et revêtements de surfaces appliqués aux problèmes de frottement
École Centrale de Lyon (ECL) :
– Les expertises en tribologie
– Les principes de la tribologie et leurs applications
– Pratique de la microscopie à force atomique (AFM), monodureté et mécanique du contact
Institut Supérieur des Matériaux et de la Construction Mécanique (ISMCM) – Centre d’Études Supérieures des Techniques Industrielles (ISMCM-CESTI) :
– Tribologie et applications
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