Étude thermomécanique des disques de frein PDF Download
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Author: Ali Belhocine
Publisher: Les Éditions du Net
ISBN: 231200965X
Category : Science
Languages : fr
Pages : 149
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Book Description
L’objet de cette thèse est de présenter une étude du comportement thermomécanique des disques de frein automobiles pour la prédiction de leur tenue en fatigue. La stratégie de calcul numérique est repose sur le code de calcul Ansys v.11. Ce dernier qui est basé sur la méthode des éléments finis et qui possède des algorithmes de gestion du contact avec frottement est utilisé pour simuler dans l’application du freinage le comportement du mécanisme malgré son complexité. Dans un premier temps, est présentée une analyse des phénomènes thermiques opérant dans un disque de frein en service (flux de chaleur généré par frottement, gradients thermiques élevés, élévation de température). Cette modélisation est effectuée en tenant compte l’influence d’un certains nombre de paramètre tel que le type de freinage, le mode de refroidissement, les matériaux de conceptions. Ensuite, une étude purement mécanique du contact sec entre le disque et plaquettes est développée avec une bonne prédiction devient un enjeu majeur pour les industriels tout en modélisant le chargement et les conditions aux limites autours du disque. Nous avons utilisé le même code de calcul pour visualiser les déplacements, les déformations globales dans le disque, les contraintes de cisaillement, les contraintes de Von Mises et les outils de contact des plaquettes tout en effectuant une étude paramétrique telle que ( le module de Young des plaquettes, le coefficient de frottement , le type de chargement , la vitesse de rotation du disque ,..) pour voir sa sensibilité sur les résultats de calcul. Ainsi, les analyses faites sur le comportement thermique et mécanique que de ces prototypes montrent que ces types de solutions technologiques représentent de réelles pistes d’amélioration qui répond au besoin de l’ingénieur en charge de la conception des disques de frein.
Author: Ali Belhocine
Publisher: Les Éditions du Net
ISBN: 231200965X
Category : Science
Languages : fr
Pages : 149
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Book Description
L’objet de cette thèse est de présenter une étude du comportement thermomécanique des disques de frein automobiles pour la prédiction de leur tenue en fatigue. La stratégie de calcul numérique est repose sur le code de calcul Ansys v.11. Ce dernier qui est basé sur la méthode des éléments finis et qui possède des algorithmes de gestion du contact avec frottement est utilisé pour simuler dans l’application du freinage le comportement du mécanisme malgré son complexité. Dans un premier temps, est présentée une analyse des phénomènes thermiques opérant dans un disque de frein en service (flux de chaleur généré par frottement, gradients thermiques élevés, élévation de température). Cette modélisation est effectuée en tenant compte l’influence d’un certains nombre de paramètre tel que le type de freinage, le mode de refroidissement, les matériaux de conceptions. Ensuite, une étude purement mécanique du contact sec entre le disque et plaquettes est développée avec une bonne prédiction devient un enjeu majeur pour les industriels tout en modélisant le chargement et les conditions aux limites autours du disque. Nous avons utilisé le même code de calcul pour visualiser les déplacements, les déformations globales dans le disque, les contraintes de cisaillement, les contraintes de Von Mises et les outils de contact des plaquettes tout en effectuant une étude paramétrique telle que ( le module de Young des plaquettes, le coefficient de frottement , le type de chargement , la vitesse de rotation du disque ,..) pour voir sa sensibilité sur les résultats de calcul. Ainsi, les analyses faites sur le comportement thermique et mécanique que de ces prototypes montrent que ces types de solutions technologiques représentent de réelles pistes d’amélioration qui répond au besoin de l’ingénieur en charge de la conception des disques de frein.
Author: Marina Carrión Solla
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages :
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Book Description
Author: Florent Vallet
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 170
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Book Description
Malgré l'extension de l'utilisation sur les poids lourds de freins à disques, leur fissuration en reste un problème majeur. Notre étude a pour objectif d'améliorer la compréhension de ce mode d'endommagement en précisant la contribution et les liens entre les phénomènes thermiques, mécaniques et physiques. Notre approche s'appuie donc sur des simulations numériques guidées par des données expérimentales, depuis le développement des modèles jusqu'à leur validation. L'élévation de température, gouvernant le comportement du frein, doit d'abord être étudiée. Dans ce but, l'influence des caractéristiques thermiques, de la géométrie, des échanges convectifs est analysée avant d'aborder l'étude thermique 30 transitoire. Cette étude a permis de mettre en évidence l'augmentation des températures maximales induite par la non-uniformité des conditions de contact disque/plaquette et d'en identifier et évaluer les causes : mécanismes de serrage, déformations thermiques et mécaniques globales et déformations thermoélastiques locales. L'introduction d'une évolution de ces conditions de contact, sous la forme d'une loi d'usure, permet de simuler les variations de température évaluées expérimentalement. L'étude des champs de contrainte a montré qu'ils sont gouvernés par les sollicitations d'origine thermique et que les niveaux de température élevés simulés entraînent des déformations plastiques qui, après refroidissement, génèrent les contraintes résiduelles de traction responsables de l'ouverture de fissures. L'analyse du comportement de ces fissures à l'aide d'un modèle 20 élastique linéaire a permis d'identifier le cycle de fatigue élémentaire responsable de la propagation ainsi qu'une avancée irrégulière du front de fissure résultant de la non-uniformité des conditions de contact. Cette étude a permis d'identifier l'enchaînement, supposé jusqu'alors, des phénomènes conduisant à la fissuration, et montre l'importance de la non-uniformité des conditions de contact.
Author: Toufik Bouache
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 302
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Book Description
Le travail développé dans ce mémoire est une contribution à l’étude des transferts de chaleur dans un dispositif de freinage à disques. L’étude est effectuée par voies théorique, numérique et expérimentale. Une solution analytique est établie pour déterminer la distribution 3D de la température dans le disque en régime périodique établi. Des modélisations numériques 3D transitoire sont également développées. Les résultats de ces modélisations ont permis d’analyser les évolutions des températures et de déduire les gradients thermiques dans l’intégralité du dispositif traité. Ces éléments sont précieux pour l’étude du comportement thermomécanique du disque de frein (contraintes, déformations, efficacité et usure). Deux modèles inverses sont développés pour déterminer les températures et les paramètres de contact au niveau de l’interface disque-plaquette (coefficient du partage de flux et résistance thermique de contact). Des mesures thermiques par thermocouples ont été effectuées à l’aide d’un dispositif monté sur un tour d’usinage. Les résultats expérimentaux sont ensuite utilisés pour la procédure d’identification des paramètres de contact.
Author: Oriol Puigdellivol Goday
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Languages : fr
Pages :
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Physiquement, le freinage par disque est basésur la conversionde l'énergie cinétique du véhicule sous forme de chaleur. Le refroidissement du système est essentiel pour un bon fonctionnement puisque le chauffage excessif des disques induit une perte d'efficacité et une dégradation des matériaux. Ces échecs peuvent être le Fade, le Cracking et le Crazing. S'appelle Fade le fait de l'évaporation des composants que tient la mission de maintenir ensemble le matériau de friction. Quand cela arrive, la plaquette perd son efficacité.Le Cracking se produit par variations brusques de températures qui créent des contraintes internes. Le phénomène Crazing est le précurseur du Cracking et est aussi causée par les contraintes thermiques mais contrairement auCracking n'implique pas au détriment de la capacité de freinage du véhicule. Les échanges convectifs favorisés par le déplacement de l'air lors du déplacement du véhicule permettent de refroidir les éléments du frein et de retarder les situations à risque. Cependant, lorsque le véhicule est arrêté, les échanges en convection naturelle sont très faibles. De même, après plusieurs freinages intenses, le niveau de température atteint peut être élevé, jusque 600°C. Il convient donc d'optimiser le flux d'air lors du déplacement du véhicule par une bonne canalisation afin d'optimiser le refroidissement. Ce stage porte sur l'étude du refroidissement d'un disque de frein automobile en rotation et soumis à un flux d'air représentatif à celui rencontré en condition réelle. L'équipe DF2T a développé un moyen d'essai permettant de reproduire la vitesse de rotation, le flux d'air créé par le déplacement du véhicule et l'échauffement équivalent à l'énergie générée par le frottement des plaquettes. Le chauffage est assuré par induction et le disque est recouvert d'une peinture noire d'émissivité connue. Ceci permet d'obtenir directement le profil de température réelle sur toute la surface du disque à partir d'une caméra thermique. L'objectif de ce travail est d'identifier les lois d'échange convectif local à la surface du disque pour améliorer le refroidissement. Le système à étudier est le disque du frein d'un Renault Twingo. Pour représenterune situation réelle, le disque tournant est soumis àdifférents vitesses de courant d'air parallèle à sa surface.Des essais dans différentes configurations représentatives d'un fonctionnement réel et à analyser les résultats. Les données seront injectées dans un modèle numérique inverse développé au laboratoire pour identifier les coefficients convectifs. Leur évolution en fonction de différents paramètres d'essai sera investiguée.
Author: ABDELTIF EL.. GOURARI
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 180
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Book Description
APRES UNE ETUDE ET UNE CRITIQUE DES PRINCIPALES METHODES UTILISEES EN THERMIQUE, UNE METHODE ORIGINALE HYBRIDE A ETE DEVELOPPEE POUR SIMULER LE COMPORTEMENT THERMIQUE 3D TRANSITOIRE D'UN SYSTEME DE FREINAGE A DISQUE. LE PRINCIPE DE CETTE METHODE REPOSE SUR L'EMPLOI SIMULTANE DE LA TRANSFORMATION INTEGRALE DE FOURIER ET DE LA METHODE DES ELEMENTS FINIS 2D, POUR TRAITER LE DISQUE DE FREIN, ET LA METHODE DES ELEMENTS FINIS 3D POUR TRAITER LES PIECES FIXES FROTTANTES SUR LE DISQUE DE FREIN. LES PERFORMANCES DE CETTE METHODE ORIGINALE SONT NETTEMENT SUPERIEURES A CELLES DE LA METHODE DES ELEMENTS FINIS, NOTAMMENT AU NIVEAU DU TEMPS DE CALCUL. POUR PERMETTRE UNE EXPLOITATION INDUSTRIELLE EFFICACE DE LA METHODE ORIGINALE DEVELOPPEE, UN LOGICIEL SPECIFIQUE A ETE REALISE ET ENSUITE INTEGRE DANS LE CODE D'ELEMENTS FINIS MEF-MOSAIC
Author: CYRILLE.. LE TALLEC
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 200
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Book Description
L'OBJECTIF DE CE TRAVAIL CONCERNE LA DETERMINATION DES TEMPERATURES ET DENSITES DE FLUX SURFACIQUES MOYENS D'UN DISQUE ET D'UNE PLAQUETTE DE FREIN AU MOYEN D'UNE METHODE INVERSE DE TYPE DIFFERENCES FINIES SEQUENTIELLE. LES DONNEES PROVIENNENT D'UNE SERIE D'ESSAIS SPECIFIQUES REALISES DANS UN CENTRE D'ESSAI, SUR UN VEHICULE INSTRUMENTE. L'ORIGINALITE DE CE PROBLEME INVERSE DE CONDUCTION DE LA CHALEUR (P.I.C.C) RESIDE DANS LE TRAITEMENT DES TERMES DE TRANSPORT DE L'EQUATION DE DIFFUSION DE LA CHALEUR (CAS DU DISQUE) ET L'INTRODUCTION D'UNE LOI D'USURE AVEC FRONTIERE MOBILE (CAS DES PLAQUETTES). LE PROBLEME EST MONODIMENSIONNEL, NON LINEAIRE. APRES UNE ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE PORTANT SUR LES PROBLEMES THERMIQUES LIES AU FREINAGE ET SUR LEUR MODELISATION, NOUS PRESENTONS UNE SIMULATION NUMERIQUE D'UN SCENARIO-TYPE DE FREINAGE. UNE DESCRIPTION DE LA METHODE INVERSE UTILISEE, AINSI QU'UNE ETUDE DE SON COMPORTEMENT ET DE SA SENSIBILITE AUX ERREURS LIEES A LA METROLOGIE SONT ENSUITE PROPOSEES. DES CONCLUSIONS RELATIVES AU CHOIX DE L'EMPLACEMENT DES CAPTEURS ET D'UN SCENARIO DE FREINAGE SONT DEGAGEES. ON DECRIT ENSUITE LES CARACTERISTIQUES DES ESSAIS SELECTIONNES (GEOMETRIE DES ELEMENTS INSTRUMENTES, EMPLACEMENT DES THERMOCOUPLES, PROTOCOLES D'ESSAIS) DEUX ESSAIS, COMPORTANT CHACUN 30 CYCLES DE FREINAGE/ACCELERATION, SONT DEPOUILLES ET COMMENTES DANS LE CAS DU DISQUE. NOUS PRESENTONS ET COMMENTONS SOUS FORME GRAPHIQUE LES ESTIMATIONS DE TEMPERATURES ET DENSITES DE FLUX SURFACIQUES, AINSI QU'UNE EVALUATION DES COEFFICIENTS D'ECHANGES CONVECTIFS MOYENS. UNE COMPARAISON AVEC DES CORRELATIONS EST AMORCEE. UNE PRISE EN COMPTE DES PHENOMENES D'USURE S'IMPOSE POUR LES TROIS ESSAIS MENES SUR LES PLAQUETTES. DE MEME, LA MISE EN EVIDENCE DU COMPORTEMENT ATYPIQUE DE CERTAINS CAPTEURS REND NECESSAIRE UNE DEMARCHE ADAPTEE. DE LA MEME FACON, LES TEMPERATURES ET DENSITES DE FLUX SURFACIQUES SONT PRESENTEES ET ANALYSEES
Author: Erasmo Carrera
Publisher: Materials Research Forum LLC
ISBN: 1644902591
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 833
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Book Description
The book presents 81 papers referring to the properties and applications of technologically important materials. Topics covered include material characterization, environmental impact, probabilistic assessment, failure analysis, vibration analysis, AI-based predictions, conceptual models, thermo-mechanical properties, numerical models, design and simulation, industrial performance and failure analysis. Keywords: Laminated Sandwich Shell, Polymer Nanocomposite, Cellular Glass Foam, Porous Spherical Shells, Cracks Between Dissimilar Materials, Soil Stabilization, Dynamic Strain Aging, Composite Plates, Recycled Concrete Aggregates, Preparation & Characterization of Nanoparticles, Auxetic Materials, Biomechanical Model, Cellular Lightweight Concrete, Thermoplastic Materials, Powder Metal Gears, Fibre Reinforced Concrete, Adhesively Bonded Composites, Solar PV Power, Kirigami Folded Structures, Steel Fibres, Solar Panels, Electric Discharge Machining, Energy Harvesting, Energy Conversion, Glass/Epoxy Pipe, Manufacturing Strategy, Additive Manufacturing, Fibre-Reinforced Aluminum, Telescopic Paraboloidal Solar Concentrator, Energy Storage, Machining Waste Fibers, Numerical Simulation, Foam Concrete, Heat Exchangers, Nanofluids, Spherical Cavity Explosion, Cross-Ply Structure, Reinforced Concrete Walls, Artificial Intelligence, l-shaped Metamaterials, Sand-Bentonite Liners, Layered Composite Arches, Stitched Sandwich Structures, Semilinear Hyperelastic Solids, Filament Fabrication, Polyethylene Bottles, Spherical Shells, Steel Boiler Tub, Mortars, 3D Printing, Electromagnetic Forming.
Author:
Publisher:
ISBN:
Category : Railroads
Languages : fr
Pages : 882
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Book Description
Author: Bharat Bhushan
Publisher: CRC Press
ISBN: 0849377870
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 1760
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Book Description
Recent research has led to a deeper understanding of the nature and consequences of interactions between materials on an atomic scale. The results have resonated throughout the field of tribology. For example, new applications require detailed understanding of the tribological process on macro- and microscales and new knowledge guides the rational
