Letteratura scientifica selezionata sul tema "Régime élastohydrodynamique"

La qualité des tôles mises en forme par laminage à froid dépend grandement du contact entre la tôle, le lubrifiant et les cylindres du laminoir. L'exigence de qualité conduit à privilégier une lubrification en régime mixte, pour laquelle des interactions entre aspérités ont lieu. Le rôle du lubrifiant et surtout de ses additifs est alors essentiel pour protéger les surfaces. Ce travail propose d'étudier le comportement du lubrifiant lorsque la hauteur de film est très faible et mettre ainsi en évidence le rôle de certains additifs. Pour cela, une nouvelle technique de mesure de hauteur, couplant la visualisation classique du contact ponctuel par interférométrie avec un procédé original de traitement d'images a été développé. Des tests réalisés avec un contact statique montrent que la gamme de hauteur de lubrifiant accessible s'étend de 1 à 800 nm. En outre, des cartographies à l'échelle locale sont présentées dans le cas d'un contact dynamique lubrifié ou d'un contact statique fortement perturbé. Cette technique est utilisée tout d'abord pour l'étude de lubrifiants de laboratoire en régime élastohydrodynamique ou en régime de lubrification en film mince. La comparaison de nos résultats avec des données bibliographiques, des modèles numériques ou une technique d'analyse d'images différente permet la validation des méthodes développées. Des essais sont ensuite conduits sur deux lubrifiants industriels. Selon que des additifs soient ajoutés ou non, le comportement en film mince est différent. En leur présence, une limite inférieure de hauteur apparaît (2 à 3 nm) et la génération de film peut devenir plus importante sur une faible plage de hauteur (R40 nm. ). Une modélisation est proposée. Elle prend en compte un phénomène de ségrégation et/ou un phénomène d'adsorption assurant la protection des surfaces. Les résultats trouvés sont cohérents avec les études d'autres lubrifiants réalisées avec des machines de force de surface ou par analyse spectrale de la lumière
In the cold rolling process, the strip's quality deeply depends on the contact between the strip, the lubricant and the rolls. This quality -requirement leads to favor the mixed lubrication regime. In this case, important interactions between surface asperities are expected. The lubricant and overall the additives have the important task to protect surfaces. This work suggests studying the lubricant behavior when film thickness is very small in order to bring the additives influence to light. A new film thickness measurement method coupling the classical white light interferometry on a point contact to original image analysis software is designed. First tests on a static smooth contact, then on a rough static on~, and last on a dynamic smooth one show the possibility to obtain a precise film thickness map in a range from 1 to 800 nm. At first, this technique is used with laboratory lubricants in elastohydrodyna. Mic lubrication or thin film lubrication. Results are compared to literature, numerical models and another image analysis software. This shows proof of the method's capacity to study thin film regime. In a second time, studies are performed, on two industrial lubricants. The behavior in thin film lubrication is different whether additives are placed or not in the lubricants. If they are some, a low thickness limit appears (2 or 3 nm) and the film thickness can be more important in a low thickness range (typically under 40 nm), preventing surfaces diseases. A model is proposed. It takes into account adsorption and segregation phenomena. Results are consistent to other studies for various lubricants on surface force apparatus or by spectral analysis methods

Le probleme dans l'automobile de la variation continue du rapport de vitesses est un domaine tres vaste. L'interet apporte en terme de gain en consommation et de reduction des emissions polluantes fait que ce concept a largement ete etudie depuis ces dernieres annees. Ce domaine est aborde sur un variateur a traction, le variateur toroidal, et ceci aussi bien theoriquement que de facon experimentale. Pour ce type de transmission, la puissance passe par des contacts ponctuels lubrifies qui doivent transmettre des forces de frottement par la resistance au cisaillement d'un film elastohydrodynamique. Un fluide, dit de traction est utilise a cette fin, en developpant un fort coefficient de frottement a haute pression par le biais de la piezoviscosite. Les problemes poses dans ce contexte sont ceux du rendement du variateur et de son evaluation en terme de performance. Les contacts de traction sont sources d'une dissipation qui contribue a la decroissance du rendement du mecanisme, et peut conduire dans certains cas, a la rupture dans la transmission de la puissance. L'etude scientifique repose sur la modelisation theorique du mecanisme et sur la meilleure caracterisation experimentale possible du lubrifiant utilise. Afin d'approcher les conditions reelles de sollicitation du fluide dans le variateur, deux dispositifs experimentaux ont ete utilises. Le premier, une machine a galets, permet de caracteriser rheologiquement le fluide de traction. Les parametres dominant sont identifies, analyses et discutes pour determiner les conditions les plus critiques qui menent a la rupture de la traction. Le second dispositif, un simulateur experimental specifique, a ete modifie pour mesurer les epaisseurs de film par une methode interferometrique. La precision du dispositif permet de comparer les mesures aux theories existantes et d'etudier l'influence des parametres de fonctionnement sur les conditions d'alimentation. L'identification d'une loi de comportement du fluide permet alors d'etablir un modele de rendement des contacts et du mecanisme, autorisant ainsi la comparaison entre deux types d'architecture. Pour valider l'ensemble de ces travaux, deux prototypes et leurs instrumentations sont presentes.

Les paramètres physiques régnant dans un contact sphère /plan en régime de lubrification élastohydrodynamique sont étudiés à l'aide de la microspectrométrie Raman in situ en utilisant de la polyphényl éther (5P4E) à la fois comme sonde et comme lubrifiant. Les images spectroscopiques, appellées aussi spectre images, sont acquises point par point dans le contact dynamique et analysées afin d'obtenir des cartographies simultannées, à haute résolution spatiale (10µm), de pression, d'épaisseur de film lubrifiant et de température régnant dans le contact et autour du contact. Pour la pression,les déplacements des bandes Raman caractéristiques de la 5P4E sont extraits des spectre images et convertis en pressions absolues subies par le lubrifiant. L' intensité de ces bandes Raman nous ont permis, après procédure de calibration systématique, d'obtenir les distributions absolues d'épaisseur dans le contact. Enfin les rapports des intensités des raies anti-Stokes/Sokes ont été utilisées pour déterminer les températures régnant dans le contact. Les distributions expérimentales de pression et d'épaisseur ont été comparées avec succès aux calculs théoriques. Les profils de température quant à eux sont en bon accord avec des résultats antérieurs
Physical parameters characterising an elastohydrodynamically lubricated sphère/plane contact are studied by means of in situ Raman microspectrometry using polyphenyl ether (5P4E) as Raman probe and lubricant. Spectroscopic images, also called spectrum images, are acquired point by point in the dynamic contact and are analysed in order to obtain simultaneous high spatial resolution (10µm) mapping of pressure, lubricant film thickness and temperature in the contact and in its vicinity. For pressure, Raman band shifts of the 5P4E band are extracted from spectrum images and are converted into absolute pressure experienced by the lubricant. After a systematic calibration procedure the Raman band intensity of the lubricant film allows us to deduce the distribution of the film thickness. The Antistokes/Stokes intensity ratio is used to determine the temperature values. The experimental distributions of pressure and lubricant film thickness are compared to the theoretical calculations and are in good agreement. The temperature profiles also agree well with the results of previous works

Le travail réalisé dans le cadre de cette thèse a contribué au développement d'un outil numérique dédié à la simulation des roulements à billes en conditions de service Elasto-Hydro-Dynamiques (EHD). Une modélisation originale, adaptée à ces organes de guidage en rotation, est donc mise en œuvre dans le cas des roulements à billes à contact radial SKF 6208 et à contact oblique SKF 7208. De par leur caractère multi-contact, les deux roulements sont modélisés par la Méthode des Eléments Discrets, avec une formulation hertzienne du contact elliptique pour déterminer les interactions billes/pistes de roulement et déformations aux contacts. En considérant, dans un premier temps, des indicateurs standards, à la fois cinématiques et dynamiques, les modèles discrets de roulements à billes 6208 et 7208, sont testés puis validés en conditions statiques et dynamiques. L'implémentation, dans un deuxième temps, d'un modèle rhéologique piézo-visco-élastique du lubrifiant a, quant à elle, contribué à mettre en évidence l'influence du pilotage en vitesse, du chargement imposé, ou encore, du jeu diamétral sur le régime de lubrification du roulement. Le couplage, dans un troisième temps, des propriétés rhéologiques et diélectriques du lubrifiant a permis de montrer la pertinence de la réponse électrique du roulement, en particulier pour l'identification de son régime de lubrification. En effet, la corrélation de l'épaisseur de film fluide à sa capacitance électrique s'est révélée un bon indicateur de l’état du contact lubrifié. Cette corrélation est corroborée par une bonne adéquation des prédictions numériques, obtenues avec le modèle discret de roulement à billes à contact radial 6208, et résultats expérimentaux issus de la littérature. En conclusion, la capacitance électrique du contact lubrifié est un indicateur fiable, pouvant être utilisé comme moyen de prédiction du régime de lubrification pour assurer une durée de vie optimale au roulement
During this PhD thesis, we have focused on a digital tool for modeling ball bearing operating under elstohydrodynamic (EHD) regime. Based on an original description involving the discrete element method (DEM), the developed digital tool integrates all the components of ball bearings and enables realistic behavior under mechanical loading and kinematic conditions. Two models of ball bearings were considered and simulated with the digital tool, namely SKF 6208 radial contact ball bearing and SKF 7208 angular contact ball bearing. In order to check the standard indicators recommended by most ball bearing manufactures, a stiffness model for elliptical hertzian contact and an improved EHD formulation for lubricated contact are implemented in the discrete model of ball bearings. In addition, we have introduced into the discrete modeling an electrical capacitance model coupling rheological and dielectric properties of the lubricant with the Hertz's pressure at the contact between the ball and the raceways. The numerical predictions of lubricant film capacitance provided by numerical simulations are in good accordance, both qualitatively and quantitatively, with the experimental data available in the literature. The combination of the discrete modeling and the electrical approach enables efficient solutions to be provided in terms of lubrication regime in relation to the lubricant properties to optimize the bearing lifetime

Les émissions de polluants dans l'atmosphère représentent l'un des objectifs majeurs à l'heure actuelle. Dans le domaine automobile, la réduction des émissions de CO2 repose en partie sur l'amélioration du rendement moteur. Pour ce faire, ces travaux de thèse sur la texturation de surface à micro et nano échelle proposent de diminuer les pertes par frottements dans les moteurs thermiques alternatifs à combustion interne. Le poste moteur retenu dans cette thèse est le segment/piston/chemise car près de 40 % des pertes par frottement y sont générées. On s'intéresse à la texturation par LASER femtoseconde de cavités sur la surface du segment coup de feu. Le comportement tribologique de surfaces texturées est étudié en régime ElastoHydroDynamique (EHD) et Limite. En régime EHD, la capacité de formation d'un film lubrifiant et le contrôle du frottement en surface texturée indique un comportement tribologique dépendant du couplage entre les paramètres expérimentaux - cinématique des surfaces, pression de contact, taux de rétention en huile et temps de résidence des textures dans le contact et les paramètres géométriques - diamètre, profondeur, densité de textures. En régime Limite, l'influence des textures sur le comportement tribologique a permis de confirmer l'hypothèse sur le rôle de piégeage des débris par les cavités et de mettre en évidence des configurations de réseaux réduisant le coefficient de frottement pour des profondeurs faibles.