Validation d'un modèle de micro-contacts pour évaluer le facteur global de frottement à grande vitesse de glissement

Les phenomenes mecaniques du frottement a sec sont analyses dans des conditions de tres grandes vitesses de glissement. Une modelisation a l'echelle des asperites est conduite afin de comprendre les phenomenes plus globaux. Pour etudier l'evolution du facteur de frottement ainsi que les mecanismes de contact au niveau des asperites (adhesion, transfert de matiere, usure), un dispositif experimental base sur un lanceur a air comprime est employe afin de combiner grande pression de contact et grande vitesse de glissement (jusqu'a 100 m/s). Pour expliquer l'evolution ainsi que l'amplitude des efforts de frottement, un modele numerique, base sur la methode des elements finis (Abaqus), est propose a l'echelle des asperites. Celui-ci permet de prendre en compte les differents mecanismes d'interactions au niveau du contact lorsque les asperites entrent sucessivement en collision. Comme le cisaillement des asperites s'effectue a tres grande vitesse de deformation et a grande deformation, un comportement thermo-viscoplastique couple aux lois d'endommagement est introduit permettant de mieux estimer les niveaux de contraintes et l'elevation de temperature. Les resultats des simulations numeriques sont couplees a des observations experimentales obtenues par profilometre a lumiere blanche. Les parametres etudies sont la vitesse de glissement, la surface reelle de conact ainsi que la profondeur d'interaction des asperites. Differents couples de materiaux sont explores (acier, titane, tantanle) afin de valider cette approche et de proposer une methode permettant de retrouver la valeur globale mesuree des facteurs de frottement.