Note publique d'information : De très nombreux problèmes rencontrés dans l’industrie sont liés aux évolutions que
subissent les interfaces. Le contact, le frottement et l’adhésion y jouent un rôle
fondamental. Ce travail est une contribution au développement d’un modèle qui couple
adhésion et frottement et qui autorise la cicatrisation des liens adhésifs lorsque
les corps sont remis en contact après avoir été séparés. Ce modèle est appelé modèle
d’adhésion cicatrisante. Dans le cadre de ce mémoire, les applications concernent
plus particulièrement l’étude du contact verre/élastomère. La formation du col d’adhésion,
les phénomènes « jump-on » et « jump-off » et la formation et la propagation des ondes
de Schallamach sont abordés. Le travail propose une modélisation à l’échelle des surfaces,
issue de considérations thermodynamiques et qui simule les effets des interactions
de type van der Waals. Outre la possible cicatrisation des liens lors de l’approche
des corps, l’originalité du modèle est que les processus d’endommagement et de cicatrisation
des liens adhésifs sont tous deux liés à la vitesse de sollicitation au niveau de
l’interface. Selon les applications envisagées, l’approche permet ainsi de considérer
deux sources possibles de dissipations. L’une est surfacique et liée au comportement
de l’interface. La seconde est volumique et liée au comportement des corps. La formulation
dynamique est donnée dans le cadre de la mécanique non régulière. Les méthodes numériques
correspondantes sont mises en oeuvre dans la plateforme LMGC90 (Montpellier - Marseille).
Le modèle est testé sur des Benchmarks et validé sur la simulation d’une expérience
de tribologie de contact verre/élastomère.
Note publique d'information : Many problems encountered in industry are concerned with interface evolutions, where
contact, friction and adhesion are fundamental topics. This PhD thesis contributes
to the development of a model involving adhesion and friction and allowing the healing
of the adhesive bonds when the bodies are again pushed closer together after their
separation. This model is called model of healing adhesion. In this work the applications
concern specifically the contact glass/rubber. The formation of the the adhesion neck,
jump-on and jump-off phenomena and the formation and the propagation of the Schallamach
waves are investigated. A modelling of the adhesive contact is thus proposed, based
on thermodynamic considerations and surface interactions concepts. In addition to
the possible healing of the adhesives bonds, the originality of the model is that
healing process and damage process are both related to the rate of the solicitation
at the interface. According to the applications, the approch allows to consider two
potential sources of dissipation. One is called surface dissipation and linked to
the behaviour of the interface. The second is called bulk dissipation and linked to
the behaviour of the bodies. The dynamic formulation is done within the framework
of the non-smooth mechanic. Implementations of appropriate numerical methods and simulations
are done in LMGC90 (Montpellier - Marseille). The model is tested with Benchmark and
validated with the simulation of a glass/rubber experiment.
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