Non-intrusive CdSe-based quantum dots for sensing pressure and temperature in lubricated contacts

Cette these est dediee a la mesure des pressions et des temperatures locales et a la comparaison de la generation de chaleur dans les contacts elastohydrodynamiques (EHD) de type tout acier et hybride (nitrure de silicium-acier). Le but ultime de ce travail est de developper une nouvelle technique in situ non-intrusive, exploitant la sensibilite de la photoluminescence (PL) des boites quantiques (QDs) de CdSe/CdS/ZnS aux variations de pression et temperature, afin de cartographier ces deux parametres dans les contacts EHD. Dispersible a faible concentration dans les lubrifiants, il est montre que les QDs ne modifient pas le comportement rheologique du fluide porteur et que le cisaillement n’est pas perturbateur a la reponse en PL. La calibration des QDs en suspension confirme la dependance de la reponse en PL des QDs a la pression et a la temperature. Les mesures in situ sont effectuees en utilisant un banc d’essai bille-disque. La comparaison entre les mesures in situ de pression et de temperature et celles predites a l'aide d'un modele elements finis TEHD interne montre une bonne concordance, ce qui demontre la faisabilite de la methodologie proposee. Les effets du glissement et du chargement normal sur la pression, la temperature et la chaleur generee sont reportes. L’effet des proprietes thermiques des solides est souligne et la repartition de la chaleur generee entre les solides en contact est etudiee. L'equilibre energetique entre l'energie mecanique et l'energie thermique interne generee par compression et cisaillement est demontre en comparant les pertes de puissance experimentales et la chaleur generee issue du modele numerique, pour des contacts acier-acier et hybrides.