Menu
fr / eng

Tribologie et Matériaux

Le thème « Tribologie et Matériaux » est dédié à l’étude de l’endommagement des matériaux sous l’action de sollicitations. Les endommagements peuvent se situer au cœur des pièces (plasticité, rupture, fatigue), ou à leurs surfaces (frottement, usure, fissuration et autres aspects tribologiques).

Les sollicitations étudiées peuvent être sévères (pression, vitesse, température, hygrométrie) aussi bien en chargement dynamique que statique. Les types de matériaux étudiés sont divers : métalliques, composites (matrice organique ou métallique), céramiques, élastomères ou polymères.

Le phénomène de fatigue constitue un élément récurrent des recherches du thème Tribologie et Matériaux. Ce principe d’accumulation du dommage sous l’action de sollicitations dynamiques peut se traduire par une destruction du composant à cœur (fatigue volumique) aussi bien qu’en surface (fatigue de surface,  impliquée dans le fretting-fatigue ou le micro écaillage). L’étude de ces phénomènes se fait par des travaux de modélisation et des travaux expérimentaux réalisés sur des dispositifs originaux développés au sein du Laboratoire.

 

L’étude de la microgéométrie vise à inscrire les propriétés des matériaux au cœur des performances tribologiques d’un contact. L’effort de recherche se porte sur la compréhension des phénomènes induits localement par les spécificités de la surface des pièces. L’une des particularités des surfaces fonctionnelles  est leur rugosité, caractérisée par des variations d’altitude de l’ordre du micromètre, qui rend le contact entre 2 pièces discontinu et stochastique par nature. Il convient également de prendre en compte les différences de nature et de propriétés entre les matériaux à la surface et à cœur et entre les pièces en contact.

Enfin, ces recherches sont enrichies par l’analyse des endommagements afin de les relier aux microstructures observables à différentes échelles dans le matériau. Les endommagements peuvent être induits par divers types de sollicitations mécaniques (traction, torsion, flexion, choc, crash-test…) ou thermiques (soudage, par exemple). Cette activité est complétée par la mise au point de procédés de fabrication, principalement basés sur la métallurgie des poudres, permettant d’optimiser les propriétés des matériaux et de prendre en compte des aspects environnementaux par l’utilisation de chutes de matières (copeaux métalliques ou élastomères) dans la composition des alliages ainsi formés.

 

 

Mots-clés

Tribologie, fatigue, fretting, microgéométrie, lubrification mixte, matériaux, composites à matrice polymère, composite à matrice métallique, endommagement, recyclage.

 

Composition de l’équipe

 

Doctorants

Konstantinos NIKOLAKOPOULOS, Amal BECHIKH, Rémi PIEGARD, Oumeyama HAMLAOUI, Bouthania EL AOUD, Matthieu AZZOUZE.

pour les sujets,  consultez la liste des thèses en cours

 

Responsable du thème

Tony Da Silva Botelho

01 49 45 29 16

tony.dasilva@supmeca.fr 

 

Publications récentes

Strain localization in ductile materials: Assessment of three X-FEM-based enrichment methods (lire)
Mechanics Research Communications Elsevier 2019 99 pp. 1-7
Une méthodologie couplant XFEM et CZM pour la simulation de la propagation 3D de fissures dans des métaux ductiles (lire)
CSMA2019, 14ème Colloque National en Calcul des Structures 2019
Experimental and numerical study of Al-Nb2Al composites via associated procedure of powder metallurgy and thixoforming (lire)
Composites Part B: Engineering Elsevier 2019 162 pp. 397-410
A new approach in testing fatigue fracture mechanics properties in asymmetrical bonded composite/metal assemblies (lire)
Composites Part B: Engineering Elsevier 2019 158 pp. 390-399
Combination of XFEM and CZM for the numerical simulation of ductile fracture (lire)
CFRAC2019, 6th International Conference on Computational Modeling of Fracture and Failure of Materials and Structures 2019
Vibration control of a hydrostatic bearing using magnetorheological elastomer shell bearing (lire)
Journal of Vibroengineering 2018 20 pp. 2925-2938
Flexural fatigue damage analyses of recycled rubber - modified epoxy-based composites reinforced with alumina fibres (lire)
Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures Wiley-Blackwell 2018
Recycled and devulcanized rubber modified epoxy-based composites reinforced with nano-magnetic iron oxide, Fe 3 O 4 (lire)
Composites Part B: Engineering Elsevier 2018 148 pp. 1 - 13
Recycled and devulcanized rubber modified epoxy-based composites reinforced with nano-magnetic iron oxide, Fe 3 O 4 (lire)
Composites Part B: Engineering Elsevier 2018 148 pp. 1-13
A Comprehensive Study on the Deformation Behavior of Hadfield Steel Sheets Subjected to the Drop Weight Test: Experimental Study and Finite Element Modeling (lire)
Metals MDPI 2018 8
A Comprehensive Study on the Deformation Behavior of Hadfield Steel Sheets Subjected to the Drop Weight Test: Experimental Study and Finite Element Modeling (lire)
Metals MDPI 2018 8 pp. 734
Modeling a Composite Reinforced with Short Alfa Fibers to Determine its Fatigue and Structural Homogenization (lire)
Mechanics of Composite Materials Springer Verlag 2018 54 pp. 487-498
Theoretical Analysis of the Influence of Asperity’s Dimensions Affected by a Scale Factor on the Mixed Lubrication between Parallel Surfaces (lire)
Advances in Tribology 2018 2018 pp. 1-11
METHOD FOR OBTAINNING METALLIC CELULAR MATERIALS (lire)
2018
XFEM-CZM combination for the numerical treatment of ductile fracture (lire)
6th. European Conference on Computational Mechanics 2018
Comparison of 2 methodologies developed for the determination of residual stresses through X-ray diffraction: application to a textured hcp titanium alloy (lire)
International Journal of Material Forming Springer Verlag 2018 11 pp. 341-355
New magnetic aluminum matrix composites (Al-Zn-Si) reinforced with nano magnetic Fe 3 O 4 for aeronautical applications (lire)
Advances in Materials and Processing Technologies 2018 4 pp. 358 - 369
Analytical and numerical investigation of coupled hygro-thermo-mechanical model of multi-layers bonded structure (lire)
International Journal of Adhesion and Adhesives Elsevier 2018
Evaluation of the energy release rate in Mode I of asymmetrical bonded composite/metal assembly (lire)
Engineering Fracture Mechanics Elsevier 2017
Méthodologie de caractérisation hydrique d'une bande de convoyeur en matériau composite (lire)
Journées Nationales sur les Composites 2017 2017
Analysis of the Bauschinger effect on a multilayer helicopter blade by XFEM simulation (lire)
Aerospace Science and Technology Elsevier 2017
Estimation de l’usure de contacts rugueux soumis à du fretting par analyse topographique 3D (lire)
29emes Journées Internationales Francophones de Tribologie 2017
Influence de la rugosité sur la fatigue de roulement (lire)
29eme journées Internationales Francophones de Trobologie 2017
Transition endommagement diffus vers fissuration par introduction d'une bande cohésive dans X-FEM (lire)
13e colloque national en calcul des structures 2017
Effects of the laser cutting parameters on the micro-hardness and on the heat affected zone of the mi-hardened steel (lire)
International Journal of ADVANCED AND APPLIED SCIENCES 2017 4 pp. 19 - 25
Voir toutes les publications (HAL)