Analyse Expérimentale Et Numérique D’un Disque En Époxy Comprimé Entre Solides Avec Et Sans Revêtement À Différentes Épaisseurs Et Rigidités

Résumé: Le travail présenté dans ce mémoire est une recherche dans le domaine de l’analyse des contraintes dans les pièces mécaniques en contact. Le but principal est de montrer que nous pouvons traiter des problèmes de contact complexes à l’aide d’un code de calculs par éléments finis sans avoir recours à l’expérience qui peut être couteuse et peut prendre beaucoup de temps. Nous avons traité un problème mécanique de contact en 2D à l’aide de la photoélasticimétrie et la méthode des éléments finis sur des modèles en contact; un disque déformable en époxy comprimé entre deux plaques avec et sans revêtement. Afin d’obtenir un modèle numérique prototype exploitable, une étude expérimentale est toujours nécessaire pour le valider et lui apporter des améliorations et des modifications, afin de s’approcher des conditions réelles. La photoélasticimétrie est une méthode expérimentale non destructive d’analyse des champs de contraintes sur un modèle biréfringent qui a permis, après chargement du modèle et relevé des isochromes, de calculer la variation de la contrainte de cisaillement maximale le long d’un segment choisi à partir des points de contact A et B. La modélisation numérique a été effectuée à l’aide du code de calcul CASTEM. Il permet de simuler les franges isochromes et isoclines et de déterminer la contrainte de cisaillement maximale afin de la comparer à celle obtenue par la photoélasticité. Au début nous avons comparé les isochromes et les isoclines expérimentales à celles simulées. Puis comparé les graphes des variations des contraintes de cisaillement maximales obtenues expérimentalement et numériquement pour chaque modèle (contact acier/époxy, revêtement 0.5 époxy et revêtement 0.5 aluminium) mesurées le long du segment [AB]. Une autre comparaison pour les graphes des valeurs numériques des contraintes de cisaillement a été réalisée entre les trois modèles. Vers la fin nous avons comparé les valeurs numériques des modèles pour chaque matériau avec variation de l’épaisseur du revêtement. En exploitant les résultats obtenus et après comparaison des images d’isochromes et d’isoclines, nous avons constaté une bonne concordance des résultats expérimentaux et numériques. La comparaison des valeurs numériques faite entre les trois modèles a montré que la contrainte de cisaillement au point [A] diminue et diffère selon la rigidité du modèle, mais reste constante au point [B]. La dernière comparaison a montré que l’épaisseur du modèle influe sur le champ de contraintes, notamment pour le modèle à revêtement époxy.

Publié dans la revue: