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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.

 

 

Ci-dessous une vidéo d’un élève ingénieur qui réalise un moulage par compression de pré-imprégnés liants des fibres de lin à de la résine thermodurcissable. Le matériau sera découpé en éprouvettes, son comportement sera testé sous différentes sollicitations puis les résultats obtenus seront analysés par l’équipe Tribologie et Matériaux de ISAE‑Supméca.

 

 

Mots-clés

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

 

Composition de l’équipe

 

 

Doctorants

  • Ichrak BEN AMOR
  • Violeta YOTOVA
  • Nathan CARPENTIER
  • Antonio KANIADAKIS
  • Khaireddine SABBAGH
  • Yunhe XI

pour les sujets,  consultez la liste des thèses en cours

 

Responsable du thème

Tony Da Silva Botelho

01 49 45 29 16

tony.dasilva@isae-supmeca.fr 

 

Le thème Tribologie et Matériaux sur le site de Quartz

https://www.quartz-lab.fr/-tribologie-et-materiaux-32-

 

 

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