ENIT

EC0921APP - TRIBOLOGIE

Objectifs

Ce cours donne un aperçu général des phénomènes liés au frottement, à l'usure et à la lubrification des systèmes mécaniques constituant les trois composantes de la tribologie. Le frottement est un phénomène dissipatif d'énergie qui intervient dans la totalité des pièces en mouvement relatif et conditionne aussi bien le rendement des machines que leur durabilité.

Présentation

Ce cours se compose des 2 parties.
1. Tribosystèmes, mécanismes de frottement et d'usure.
- Frottement et fiabilité descontacts : la tribologie à deux corps. Définition et composantes de latribologie, physique du frottement, mécanismes d'adhésion, mécanique du frottement, mécanique du contact (Hertz), aspect thermique du frottement.
- Usure et durabilité des systèmes : la tribologie à trois corps. Concept de troisième corps, circuit tribologique, mécanismes d'accommodation de vitesse, mécanismes d'endommagement des surfaces (transformations tribologiques superficielles), mécanismes d'usure des surfaces (abrasion, adhésion, délaminage...).
- Analyse tribologique : aide à la conception et au choix des matériaux, expertises tribologiques et études de cas concrets.
2. La lubrification, les lubrifiants et les films réactionnels.
- Introduction aux régimes de lubrification : courbe de Stribeck, lubrifications hydrostatique et hydrodynamique, lubrification mixte/limite.
- Caractéristiques rhéologiques des lubrifiants : viscosité et principes de mesure, relation viscosité/température et indice de viscosité, relation viscosité/pression.
- Les lubrifiants : bases lubrifiantes (huiles végétales et animales, minérales et synthétiques), impact environnemental des bio-lubrifiants, émulsions et graisses, propriétés physicochimiques et viscosité, classification, législation ; lubrifiants solides ; natures et fonctions des additifs ; réactivité des lubrifiants : interactions lubrifiant / surface, rôle des additifs de tribologie (réducteur et modificateur de frottement, d'onctuosité, anti-usure et extrême-pression).

Pré-requis

Connaissances sur les matériaux (propriétés, alliages, grains, microstructures, liaisons interatomiques, défauts), sur le comportement thermomécanique des matériaux (élasticité, plasticité, fatigue, contraintes-déformations ) et des bases de physique et de chimie des matériaux.

Recommandations

Conditions d'évaluation

(1*DS1+1*DS2)/2

DS1 : Devoir Surveillé 1

DS2 : Devoir Surveillé 2

Bibliographie

- R. GRAS (2008) Tribologie : principes et solutions industrielles, DUNOD Usine Nouvelle, 322 pages.
- J. TAKADOUM (2007) Matériaux et surfaces en tribologie, Hermes-Lavoisier, 204 pages ISBN 978-2-7462-1467-53.
- H.J. MATHIEU, E. BERGMAN, R. GRAS (2003) Analyse et technologie des surfaces (ch21 à 26, p. 351-471), Traité des Matériaux 4, Presses Polytechniques etUniversitaires Romandes, 496 pages, ISBN 2-88074-454-72.
- G.W.STACHOWIAK, A.W. BATCHELOR (2001) Engineering Tribology, Butterworth.4.
- J.-M. GEORGES (2000) Frottement, usure et lubrification : la tribologie ou science des surfaces, éd. Eyrolles, 424 pages, ISBN 2-212-05823-3 ou CNRS éditions ISBN2-271-05668-3.5.
- M. CARTIER (2000) Guide d'emploi des traitements de surfaces appliqués aux problèmes defrottement éd. Technique et Documentation, 408 pages, ISBN 2-7430-0374-X.6.
- G. ZAMBELLI, L. VINCENT (1998) Matériaux et contacts : une approche tribologique, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, 338 pages,ISBN 2-88074-338-9.7.
- A. CORNET, J.-P. DEVILLE (1998) Physique et ingénierie des surfaces (ch.2 à 4, p. 41-139), EDP Sciences, 338 pages, ISBN 2-86883-352-7.
- J. DENIS, J. BRIANT, J-C HIPEAUX (1997) Physico-chimie des lubrifiants, analyses et essais, ed. Technip, Paris, 312 pages.
Technip, Paris, 312 pages.

En bref

Langue d'enseignement : français

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