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Transitoires de frottement dans des contacts avec des élastomères

Laboratoire Sciences et Ingénierie de la Matière Molle, (SIMM)

Adresse:ESPCI, 10 Rue Vauquelin 75005 Paris

Directeur du laboratoire : Christian Frétigny

Responsables du stage : A. Chateauminois et C. Frétigny

Contact : Antoine Chateauminois
   

Projet scientifique :

Les phénomènes de frottement des caoutchoucs font souvent intervenir des régimes transitoires encore très mal connus en dépit de leurs implications dans la vie courante. On peut par exemple citer la mise en glissement d’un pneumatique sur une chaussée ou encore celle d’un essuie-glace sur un pare-brise. Une caractéristique de ces transitoires et d’induire des hétérogénéités de frottement au sein du contact : des séquences complexes et mal comprises de fractures sont générées à l’interface, parfois bien en dessous des seuils dits de frottement statique (cg figure ci-dessous).
En s’appuyant sur les techniques d’imagerie développées au laboratoire pour l’étude des contacts élastomère/verre, le travail repose sur des observations de la dynamique interfaciale dans différentes situations expérimentales où celle-ci est perturbée de façon contrôlée par des sauts de vitesse ou encore des trajectoires non rectilignes.


Champ de vitesse dans un contact entre un caoutchouc et une lentille de verre lors de la transition de l’état collé à l’état frottant mettant en évidence la propagation d’une fracture interfaciale.

En faisant le lien entre la dynamique interfaciale et la réponse macroscopique du contact, ce travail devrait permettre de mieux dissocier les contributions des propriétés mécaniques (viscoélasticité,…), de la physico-chimie des surfaces et de la géométrie des systèmes au frottement d’élastomères en régime transitoire.

 

Techniques utilisées : Expériences de friction associées à de l’imagerie et de l’analyse d’image

 

Qualités du candidat requises : Goût pour l’expérimentation, connaissances de base en mécanique, microscopie optique, analyse d’images