Ingénierie automobile

Bonjour,

Avis aux ingénieurs ou physiciens du forum. J'en appelle à votre savoir.

Je bloque actuellement sur un chapitre consacré à la tribologie.

On cherche à réaliser une étude tribologique d'emmanchement dans le cadre de la mécanique automobile. On cherche plus précisément à modéliser cet emmanchement.

La plupart des modèles mathématiques décrivent soit l'évolution de l'effort en fonction du serrage, soit l'évolution de la position d'une pièce donnée en fonction de la pression de contact.

Qu'en est-il, pour les matériaux mis en contact, des variations du coefficient de frottement en fonction de leur état de surface ? Y'a-t-il un modèle mathématique connu à ce sujet ?

En vous remerciant d'avance.

Salut,

Il me semble qu'en cherchant un peu sur le net (wikilivre), un papier te décrira légèrement les modèles de friction qu'on peut avoir, notamment en recouvrant la surface avec des lubrifiants.

J'ai très légèrement étudié la tribologie en statique au sujet de l'emmanchement d'un bouchon de stylo... Bien entendu c'est d'un tout autre niveau ! Mais j'ai une petite question : Quelle est la nature de ta liaison ?

Salut.

Tout d'abord merci pour ta réponse.

J'ai également cherché la documentation d'Internet à ce sujet, mais ça reste toujours très vague. La liaison mécanique dont il est ici question est de nature rectiligne linéaire, mais je ne souhaite pas me limiter à un seul type de liaison.

Bonne soirée.

Salut.

Peut-être à la bibliothèque de la fac. Une piste sur Wikipédia.

++

Salut,

La modélisation du contact est assez complexe en dynamique. Il n'existe pas à ma connaissance de modèle simple liant le frottement à l'usure (état de surface + modification de la pression de contact) ni de modèle liant l'usure au coefficient de frottement, si ce n'est des modèles empiriques (qui ne sont pas vraiment simple non plus...)

Les modèle mathématique que tu emplois sont des modèles dit classiques. Ce sont des approximation au premier ordre qui ne tiennent pas compte de la rugosité du matériau, ou alors par un facteur correctif empirique sur le coef k. En réalité, le frottement n'est pas un phénomène linéaire et est très complexe à modéliser. Il ne dépend pas seulement de l'usure du matériau ou de sa rugosité mais fait intervenir beaucoup de physiques, de la mécanique interne du matériau (déformation, échauffement, fluage, flambage, etc...), à la physique des interface (liaison physicochimiques, impuretés aux interfaces, soudures par friction, etc...). Même des codes comme Comsol ont de grosses diffiucultés à converger sur ce type de problème.

Je dirais donc que ta question est intéressante, mais n'a malheureusement pas de réponse. C'est un peu comme si tu me demandais si la loi de Hooke classique (Contrainte = E * déformation) permettait de rendre compte du comportement mécanique d'un avion entier ! ... Ce sont des problèmes de modélisation qui sont à deux niveau totalements différents.

En espérant avoir répondu ^^

Merci pour cette réaction fort intéressante.

Il est clair qu'avoir un modèle mathématique précis à ce sujet n'est pas évident du tout. Je comprends pourquoi la littérature est plutôt maigre sur le problème. Je pensais tout de même que les diverses relations connues en tribologie (coefficient de frottement en fonction de la rugosité, friction proportionnelle à la charge normale de la surface de contact, etc.) auraient pu permettre d'établir un modèle à peu près descriptif et prédictif.

Pour le coup, pourquoi ne pas se demander quels paramètres prendre au minimum pour avoir la possibilité de créer un modèle mathématique approximatif mais suffisamment fiable ?

Je suis un peu persistant, vous m'en excuserez.

Le problème n'est pas tant de savoir quels sont les paramètres sensibles (au sens qu'une variation de ces paramètres entraine une modification des résultats) mais plutôt d'écrire la loi qui gouverne leur contribution au résultat. Si tu as un exemple en tête, on peut essayer de mmieux comprendre là où tu veux en venir.

J'irai faire un tour d'horizon de la bibliographie sur le sujet demain.