Identification des mécanismes de fissuration dans un alliage d ...

74 Etude de la fissuration sous chargement de fretting et de fatigue
500
Force normale P [N/mm]
400
300
200
100
Regime de
glissement partiel
RGP
transition de glissement
◽
◽
◽
◽
◽ ◽
◽ ◽
◽
◽
Regime de
glissement total
RGT
0
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
Amplitude de débattement δ∗ [µm]
Fig. 3.3: Détermination de la transition de glissement en contact lisse pour
le couple de matériau 2024A vs. 7075.
Détermination de la loi de frottement
En régime de glissement partiel, le glissement a lieu en périphérie du contact
pour a > |x| ≥ c 1 , la zone centrale définie par |x| < c restant collée. Dans cette
zone centrale, on a : q(x) ≤ µ t ×p(x), d’après la loi de Coulomb; et de ce fait, on
ne peut pas a priori, utiliser le coefficient de frottement mesuré à la transition
de glissement µ t . Par contre, on peut déterminer le coefficient de frottement en
glissement partiel (en fait le coefficient local de la zone a > |x| ≥ c) par analyse
des traces de fretting après les essais. D’après Mindlin cité par Jonhson [86] on a :
) 1/2
c = a
(1 − Q∗
(3.1)
µ PS × P
d’où :
1 Q∗
µ PS =
1 − ( c × (3.2)
)2 P
a
Dans le but de déterminer l’évolution du coefficient de frottement en glissement
partiel, un certain nombre d’essais sont conduits pour une force normale constante
fixée à F N = 1400N et une valeur fixe, mais différente pour chaque essai, du débattement.
Pour chaque essai, la largeur de contact 2a et la largeur de la zone
collée 2c (definies sur la figure 3.4) sont mesurées, et la valeur du coefficient de
frottement en glissement partiel est calculée. La figure 3.5 regroupe l’ensemble
des résultats obtenus par cette méthode. L’évolution du rapport k = c/a vers
le régime de glissement total lorsque δ ∗ (et donc Q ∗ ) augmente, est très bien
observée. Le calcul du coefficient de frottement en glissement partiel par l’équation
(3.2) montre une évolution constante, très proche de la valeur mesurée à la
1 rappel : a est la demi largeur de la zone de contact, c est la demi largeur de la zone collée ;
voir par exemple la fig. 1.23.