Dynamique des interfaces multicontact

Le bruit de frottement de deux surfaces rugueuses est du a la vibration verticale engendree par les impacts inter-asperites de deux solides glissants. Il releve de la physique des interfaces multicontact dont les proprietes sont encore largement meconnues. L'objet de cette these est de comprendre les mecanismes de transfert d'energie et de generation des vibrations a l'oeuvre a l'interface entre deux surfaces rugueuses en glissement relatif. Ces interfaces presentent des spots de contact qui se renouvellent tres rapidement mais dont la physique statistique reste a decouvrir. Un outil numerique est specialement developpe pour etudier efficacement ce phenomene aux echelles microscopique et macroscopique. Les simulations sont effectuees a l'aide de centres de calcul haute performance a Lyon. Elles ont mene aux conclusions suivantes. Le niveau de la vibration Lv (dB) est une fonction croissante du logarithme de la rugosite de surface Ra et de la vitesse de glissement V, ce qui est en accord avec les resultats experimentaux issus de la litterature. De plus, grâce a cet outil numerique, on a pu analyser precisement les chocs entre surfaces definis a partir de l'evolution temporelle de la force de contact. Leur duree est de l'ordre de 0.1 ms, la force maximale de contact peut atteindre 100 fois le poids propre du solide glissant, et le nombre de chocs est de l'ordre de 10000 par seconde pour une surface de l'ordre de 4 cm2. Les chocs sont donc des excitations transitoires breves mais nombreuses et intenses. Ces chocs se comportent comme les sources d'energie vibratoire qui sont responsables d'un transfert d'energie a l'interface. C'est en effet la transformation de l'energie cinetique du mouvement solide glissant en energie vibratoire qui est responsable du bruit de frottement.