Eléments de tribologie
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Lord R AYLEIGH en 1917 établit les bases de la lubrification hydrostatique qui
fait intervenir la portance générée par une pression extérieure.
Dans le domaine de la mécanique des solides, les études sur les déformations
et contraintes de contact par B OUSSINESQ et H ERTZ à la fin du XIX e siècle seront
reprises par H UBER , S TRIBECK et H EATHCOTE au début du XX e siècle et
déboucheront sur les théories sur la physique du roulement et sur celles de la lubrification élastohydrodynamique de M ARTIN , G RUBIN , D OWSON , qui sont encore
étudiées de nos jours.
La prise de conscience de la physique du frottement, de l’usure et des phénomènes thermiques dans le contact par V ERNOTTE , A RCHARD , B OWDEN , T ABOR ,
J AEGER , K RAGELSKI eut lieu dans la première moitié du XX e siècle mais l’étude est
poursuivie à l’heure actuelle par de nombreuses équipes scientifiques.
Pendant les cinquante dernières années, poussée par le besoin des technologies
modernes en mécanismes et composants de plus en plus performants, la tribologie
est devenue une science à part entière. Les recherches se multiplient pour en développer les nombreux aspects: analyse et description des surfaces techniques jusqu’à
l’échelle nanométrique, études des contact lisses ou rugueux, du frottement, de
l’usure, de l’adhérence, approfondissement des connaissances dans le domaine de
la lubrification, développement de lubrifiants et additifs sans cesse plus performants, conception de nouveaux matériaux ou de nouveaux traitements et revêtement de surfaces.
21.2 ASPECTS INDUSTRIELS ET ÉCONOMIQUES
Au cours des dernières décennies, l’impact de la tribologie sur la vie économique et industrielle a été considérable, comme l’ont montré de nombreuses enquêtes.
Bien que les évaluations soient relativement divergentes suivant les éléments pris
en compte, il apparaît que 10 à 30% de l’énergie produite dans le monde est consommée
par frottement. L’ American Society of Mechanical Engineers (ASME) estime, de son
côté, à plus de 10% de la consommation totale énergétique des Etats-Unis, l’économie
qui pourrait être réalisée par des actions de recherche dans le domaine de la tribologie.
En ce qui concerne le coût de l’usure, les valeurs avancées sont aussi extrêmement variables selon que l’on introduit les coûts matières ou les pertes de production, mais toutes atteignent des niveaux impressionnants:
• 100 milliards de dollars aux Etats-Unis en 1975 (Etude JOST),
• 10 milliards de marks en Allemagne en 1976 (Etude BMFT),
• 2,5 milliards de livres dont 20% économisables en Grande-Bretagne en
1966 (étude du Département de l’Education et des Sciences),
• 5 milliards de dollars canadiens au Canada en 1982, dont 25% économisables (étude du National Research Council of Canada),
• 164 milliards de francs en France en 1994 d’après une estimation du
CETIM.
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Lord R AYLEIGH en 1917 établit les bases de la lubrification hydrostatique qui
fait intervenir la portance générée par une pression extérieure.
Dans le domaine de la mécanique des solides, les études sur les déformations
et contraintes de contact par B OUSSINESQ et H ERTZ à la fin du XIX e siècle seront
reprises par H UBER , S TRIBECK et H EATHCOTE au début du XX e siècle et
déboucheront sur les théories sur la physique du roulement et sur celles de la lubrification élastohydrodynamique de M ARTIN , G RUBIN , D OWSON , qui sont encore
étudiées de nos jours.
La prise de conscience de la physique du frottement, de l’usure et des phénomènes thermiques dans le contact par V ERNOTTE , A RCHARD , B OWDEN , T ABOR ,
J AEGER , K RAGELSKI eut lieu dans la première moitié du XX e siècle mais l’étude est
poursuivie à l’heure actuelle par de nombreuses équipes scientifiques.
Pendant les cinquante dernières années, poussée par le besoin des technologies
modernes en mécanismes et composants de plus en plus performants, la tribologie
est devenue une science à part entière. Les recherches se multiplient pour en développer les nombreux aspects: analyse et description des surfaces techniques jusqu’à
l’échelle nanométrique, études des contact lisses ou rugueux, du frottement, de
l’usure, de l’adhérence, approfondissement des connaissances dans le domaine de
la lubrification, développement de lubrifiants et additifs sans cesse plus performants, conception de nouveaux matériaux ou de nouveaux traitements et revêtement de surfaces.
21.2 ASPECTS INDUSTRIELS ET ÉCONOMIQUES
Au cours des dernières décennies, l’impact de la tribologie sur la vie économique et industrielle a été considérable, comme l’ont montré de nombreuses enquêtes.
Bien que les évaluations soient relativement divergentes suivant les éléments pris
en compte, il apparaît que 10 à 30% de l’énergie produite dans le monde est consommée
par frottement. L’ American Society of Mechanical Engineers (ASME) estime, de son
côté, à plus de 10% de la consommation totale énergétique des Etats-Unis, l’économie
qui pourrait être réalisée par des actions de recherche dans le domaine de la tribologie.
En ce qui concerne le coût de l’usure, les valeurs avancées sont aussi extrêmement variables selon que l’on introduit les coûts matières ou les pertes de production, mais toutes atteignent des niveaux impressionnants:
• 100 milliards de dollars aux Etats-Unis en 1975 (Etude JOST),
• 10 milliards de marks en Allemagne en 1976 (Etude BMFT),
• 2,5 milliards de livres dont 20% économisables en Grande-Bretagne en
1966 (étude du Département de l’Education et des Sciences),
• 5 milliards de dollars canadiens au Canada en 1982, dont 25% économisables (étude du National Research Council of Canada),
• 164 milliards de francs en France en 1994 d’après une estimation du
CETIM.