CHAPITRE 2 - TOPOGRAPHIE ET MÉCANIQUE DES SURFACES
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calculer les paramètres de rugosité R et d’ondulation W. À l’aide de banques de
données, on peut corréler ces paramètres avec les propriétés fonctionnelles
recherchées et montrer quels sont les paramètres à retenir pour une application
donnée.
Si on s’intéresse à la qualité d’aspect des films de peinture, on s’aperçoit que
la prise en compte des paramètres d’ondulation, dans des domaines de longueur
d’ondes bien définis (500 à 4 200 pm) est plus pertinente que la simple prise en
compte des paramètres de rugosité. Les outils actuels d’analyse doivent être
adaptés mais il faut aussi être capable de réaliser les tôles présentant cette
ondulation.
Si on cherche à modéliser les contacts mécaniques pour mettre en évidence la
déformation plastique ou pour comprendre les problèmes de frottement, on doit
prendre en compte la rugosité. I1 en est de même lorsqu’on s’intéresse aux
contacts électriques.
Les tableaux de bord des voitures sont réalisés avec des matières plastiques
auxquelles on a imposé une rugosité particulière appelée grainage. Cet état de
surface est destiné à donner une bonne impression au client mais un tableau de
bord peut être vu sous tous les angles possibles : il ne serait pas acceptable que
sous certains angles on ait un effet anormalement mat ou anormalement
brillant. L a technologie du grainage n’est pas évidente.
La prise en compte de tous ces problèmes passe par une modélisation de la
rugosité(171(18)(19) permettant de comprendre les propriétés des surfaces existantes, de concevoir de nouvelles topographies de surface ou d‘adapter des instruments de mesure, du rugosimètre au tribomètre.
2.
Contraintes superficielles
2.1. Importance des contraintes superficielles
L a majorité des ruptures des pièces mécaniques observées en service correspond
à un endommagement par fatigue du métal sous l’effet de sollicitations répétées.
Une rupture de fatigue est caractérisée par une évolution en trois stades :
stade de rupture finale.
stade d’amorçage avec création d’une fissure de fatigue,
stade de propagation de cette fissure à travers la piece,
(17) Xinjian G . et Hiyun H., The modelling and simulation of a rough surface, Wear 137
(18) Brachotte S., Quiniou J.F., Silvy J . et Rocques-Carmes C., Notion de surface
conforme équivalente appliquée à la topographie de surface dans le but d u n e approche
prévisionnelle de l’usure, Journées d’étude Tribologie et Ingénierie des surfaces, Nancy,
1995, Von Stebut J., Ed. (SIRPE, Paris, 1996). pp. 116-124.
(19) Hasegawa M., Liu J.C., Okuda K. et Nunobiki M., A new approach to modelling
machined surface profiles, J. Engi. Manufact. 210 (1996) 177-182.
(1990) 275-285.
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calculer les paramètres de rugosité R et d’ondulation W. À l’aide de banques de
données, on peut corréler ces paramètres avec les propriétés fonctionnelles
recherchées et montrer quels sont les paramètres à retenir pour une application
donnée.
Si on s’intéresse à la qualité d’aspect des films de peinture, on s’aperçoit que
la prise en compte des paramètres d’ondulation, dans des domaines de longueur
d’ondes bien définis (500 à 4 200 pm) est plus pertinente que la simple prise en
compte des paramètres de rugosité. Les outils actuels d’analyse doivent être
adaptés mais il faut aussi être capable de réaliser les tôles présentant cette
ondulation.
Si on cherche à modéliser les contacts mécaniques pour mettre en évidence la
déformation plastique ou pour comprendre les problèmes de frottement, on doit
prendre en compte la rugosité. I1 en est de même lorsqu’on s’intéresse aux
contacts électriques.
Les tableaux de bord des voitures sont réalisés avec des matières plastiques
auxquelles on a imposé une rugosité particulière appelée grainage. Cet état de
surface est destiné à donner une bonne impression au client mais un tableau de
bord peut être vu sous tous les angles possibles : il ne serait pas acceptable que
sous certains angles on ait un effet anormalement mat ou anormalement
brillant. L a technologie du grainage n’est pas évidente.
La prise en compte de tous ces problèmes passe par une modélisation de la
rugosité(171(18)(19) permettant de comprendre les propriétés des surfaces existantes, de concevoir de nouvelles topographies de surface ou d‘adapter des instruments de mesure, du rugosimètre au tribomètre.
2.
Contraintes superficielles
2.1. Importance des contraintes superficielles
L a majorité des ruptures des pièces mécaniques observées en service correspond
à un endommagement par fatigue du métal sous l’effet de sollicitations répétées.
Une rupture de fatigue est caractérisée par une évolution en trois stades :
stade de rupture finale.
stade d’amorçage avec création d’une fissure de fatigue,
stade de propagation de cette fissure à travers la piece,
(17) Xinjian G . et Hiyun H., The modelling and simulation of a rough surface, Wear 137
(18) Brachotte S., Quiniou J.F., Silvy J . et Rocques-Carmes C., Notion de surface
conforme équivalente appliquée à la topographie de surface dans le but d u n e approche
prévisionnelle de l’usure, Journées d’étude Tribologie et Ingénierie des surfaces, Nancy,
1995, Von Stebut J., Ed. (SIRPE, Paris, 1996). pp. 116-124.
(19) Hasegawa M., Liu J.C., Okuda K. et Nunobiki M., A new approach to modelling
machined surface profiles, J. Engi. Manufact. 210 (1996) 177-182.
(1990) 275-285.