Optimisation des garnitures composites pour freins à disques ferroviaires PDF Download
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Author: Noureddine Benseddiq
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 312
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Book Description
Les limites actuelles des freins à disques ferroviaires sont principalement issues des échauffements considérables en surface des matériaux de friction. Ce travail a pour objet de présenter une optimisation de la structure et de la forme d'une garniture de frein, dans le but d'améliorer le contact frottant et par conséquence de réduire les températures et les gradients thermiques correspondants. Cette démarche fait suite à la mise au point d'un algorithme de simulation du comportement thermomécanique des freins a disques, base sur l'enchaînement d'une résolution thermique et thermomécanique avec la résolution du problème de contact et la prise en compte du phénomène d'usure. L'incidence de l'optimisation sur les échauffements est quantifiée ainsi que sur les propriétés tribologies : l'usure globale du disque et de la garniture ainsi que le coefficient de frottement. La mesure de température par thermographie infrarouge sur l'objet tournant, a permis de valider les modèles élaborés.
Author: Noureddine Benseddiq
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 312
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Book Description
Les limites actuelles des freins à disques ferroviaires sont principalement issues des échauffements considérables en surface des matériaux de friction. Ce travail a pour objet de présenter une optimisation de la structure et de la forme d'une garniture de frein, dans le but d'améliorer le contact frottant et par conséquence de réduire les températures et les gradients thermiques correspondants. Cette démarche fait suite à la mise au point d'un algorithme de simulation du comportement thermomécanique des freins a disques, base sur l'enchaînement d'une résolution thermique et thermomécanique avec la résolution du problème de contact et la prise en compte du phénomène d'usure. L'incidence de l'optimisation sur les échauffements est quantifiée ainsi que sur les propriétés tribologies : l'usure globale du disque et de la garniture ainsi que le coefficient de frottement. La mesure de température par thermographie infrarouge sur l'objet tournant, a permis de valider les modèles élaborés.
Author: Béatrice Tico
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 214
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Book Description
LA CONCEPTION OPTIMISEE DE DISQUE DE FREIN A HAUTE ENERGIE EST L'OBJECTIF RECHERCHE. POUR ATTEINDRE CET OBJECTIF, DEUX APPROCHES ONT ETE DEVELOPPEES EN THERMOELASTICITE: UNE PREMIERE APPROCHE UTILISANT LES CONCEPTS DE LA MECANIQUE DES STRUCTURES (EN H.P.P.) OU SEUL LE DISQUE EST MODELISE, ET UNE SECONDE APPROCHE EULERIENNE OU LES SOLIDES (DISQUE, GARNITURE, ROUE, ESSIEU,) ET LE FLUIDE (AIR ENVIRONNANT) SONT MODELISES DANS LES CONDITIONS DES ESSAIS AU BANC. DANS L'APPROCHE STRUCTURE, LES MODELES THERMIQUE ET THERMOMECANIQUE SONT VALIDES EXPERIMENTALEMENT SUR UN DISQUE DE FREIN CONNU EN FREINAGE D'ARRET. PAR CONTRE, LES MODELES ONT ETE RECALES EN FREINAGE DE MAINTIEN. L'ANALYSE THERMIQUE EST EFFECTUEE EN TRANSITOIRE, DES MODELES SEMI-EMPIRIQUES PERMETTENT D'INTRODUIRE LES CONDITIONS AUX LIMITES EN CONVECTION ET EN CONDUCTION. L'ANALYSE MECANIQUE EST REALISEE EN STATIQUE EN RECUPERANT UN CHAMP DE TEMPERATURE A UN INSTANT DONNE. LA CONCEPTION D'UN DISQUE DE FREIN A HAUTE ENERGIE EST REALISEE EN UTILISANT CETTE METHODOLOGIE. L'OPTIMISATION DE FORME FAIT APPEL A UN ALGORITHME INTEGRANT LA METHODE DU GRADIENT. LA CONCEPTION OPTIMALE EST ETUDIEE POUR UN FREINAGE D'ARRET D'URGENCE DE 22 MJ EN MINIMISANT LE VOLUME DE LA STRUCTURE ET EN MINIMISANT LES CONTRAINTES EQUIVALENTES DE VON MISES INDUITES PAR LES SOLLICITATIONS THERMOMECANIQUES. DANS UNE SECONDE APPROCHE, LE FREINAGE D'ARRET D'URGENCE EST SIMULE DANS UN MODELE FLUIDE-STRUCTURE OU LES TRANSFERTS DE CHALEUR SONT COUPLES ENTRE LE FLUIDE ET LA STRUCTURE. LES CHAMPS DE TEMPERATURE SONT ENSUITE RECUPERES ET INJECTES DANS UN MODELE STRUCTURE DE DISQUE AFIN DE CALCULER LE CHAMP DE DEPLACEMENTS ET DE CONTRAINTES
Author: Karl Laden
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 348
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Book Description
Le recours aux composants légers est de plus en plus fréquent dans le domaine des transports ferroviaires et le système de freinage est concerné au premier degré vu l'intérêt à réduire les masses non suspendues. Les recherches visant à l'optimisation d'un couple disque/garniture se sont essentiellement appuyées sur des caractérisations tribologiques et notamment sur l'étude des transferts de matière, des mécanismes d'usure et d'endommagement. Deux conceptions de disques réduits sont étudiées : les disques multi matériaux à revêtement ou flasque en molybdène et les disques monoblocs en matériaux composites a matrice aluminium. Différents matériaux de friction ont été testés en configuration de freinage de maintien de courte durée (120s) et d'endurance (1200s). Les matériaux composites sont élaborés par la méthode du vortex. Les particules de SiC sont incorporées par brassage mécanique dans le bain d'aluminium qui est à l'état semi-liquide ; la manipulation a lieu sous gaz neutre, l'argon, pour éviter l'oxydation du matériau. Les paramètres d'élaboration du composite et la conception du moule ont été optimisés de manière à obtenir une bonne répartition du renfort et à maitriser la porosité ainsi que les retassures. Il est apparu que la déposition de molybdène sur un substrat en alliage d'aluminium n'est pas envisageable puisque des décohésions sont survenues. La solution du disque AG3 avec flasque molybdène est plus réaliste. Ce disque semble être particulièrement adapté aux freinages d'urgence. Les disques en alliage de cuivre-béryllium ont présenté au contact du plot céramique des résultats intéressants mais l'utilisation de ce type de matériau nous est apparue très problématique, le béryllium étant cancérigène. Concernant les matériaux composites, l'incidence de la matrice (AG3 et AS18UNG), des caractéristiques du SiC (taille, forme) et de sa fraction volumique a été étudiée. Les disques en composite à matrice AS18UNG renforcée a 10% de SiC globulaire, couplés à une garniture organique se sont avérés particulièrement intéressants : bonne tenue à l'usure, stabilité et niveau du facteur de frottement. Comparée à la configuration classique « garniture organique/disque acier », cette conception conduit à un allègement notable du disque sans pénaliser les performances tribologiques, notamment sous aspersion.
Author: Hervé Bartys
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 208
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Book Description
Le transport ferroviaire connaît une évolution rapide et les exigences sont accrues en termes de sécurité, de fiabilité, de confort et de réduction des coûts de maintenance. Cette évolution passe par un système de freinage à performances améliorées nécessitant des approches adaptées et l'utilisation de matériaux aptes à résister aux conditions de vitesse de glissement, de puissance à dissiper et de température instantanée atteinte. Les exigences fonctionnelles du frein sont multiples et souvent contradictoires et le choix des matériaux constitutifs est complexe. L'étude concerne la caractérisation et l'optimisation de disques de frein revêtus de superalliages associés à une garniture céramique développée au LAMIH. Des méthodes de caractérisation dynamiques (tribologie de freinage) et quasi-statiques (fiabilité des interfaces substrat/revêtement) en similitude avec une configuration réelle (freinage TGV) reposant sur des modélisations analytiques et numériques ont été développées.
Author: Jessie Rapontchombo Omanda
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Languages : fr
Pages : 0
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Book Description
Les matériaux de garniture de frein ferroviaire haute énergie sont des composites à matrice métallique de formulations complexes et fortement hétérogènes. L'orientation vers ce type de matériau découle des nombreuses performances que le système de frein à disque doit assurer : tribologique (frottement, usure), thermomécaniques (intégrité en température), acoustiques (crissement). De nouvelles normes environnementales conduisent à des évolutions nécessaires des garnitures vers par exemple, des formulations à basse teneur en cuivre. La complexité des formulations conduit à des développements principalement empiriques. Il est proposé dans ce travail de développer des méthodologies améliorant la compréhension du lien entre la formulation des matériaux de friction et ses performances en freinage. Le premier volet des travaux exposés consiste en des caractérisations microstructurales couplées à des mesures de propriétés thermophysiques des matériaux. Celles-ci menées sur des matériaux neufs et après sollicitations de freinage ont montrées des évolutions significatives. Le second volet de l'étude concerne les essais à l'échelle réduite permettant d'atteindre des sollicitations analogues à celles durant des essais de performances à l'échelle 1. Les échantillons de dimensions réduites simplifient les analyses tribologiques. Le dernier volet des travaux s'intéresse aux aspects vibroacoustiques via des essais sur un système simplifié qui mettent en évidence le rôle du circuit tribologique. Outre ces apports méthodologiques, l'étude montre l'impact des axes de développement des nouvelles formulations. Des explications sont données sur les liens entre la formulation, propriétés et performances thermomécaniques, vibroacoustiques et tribologiques des garnitures. Tout comme les méthodologies proposées, elles doivent permettre d'améliorer les développements futurs.
Author: Jean-Marie Berthelot
Publisher: Springer
ISBN: 9781461268031
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 0
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Book Description
Mechanical engineering, an engineering discipline borne of the needs of the in dustrial revolution, is once again asked to do its substantial share in the call for industrial renewal. The general call is urgent as we face profound issues of produc tivity and competitiveness that require engineering solutions, among others. The Mechanical Engineering Series features graduate texts and research monographs intended to address the need for information in contemporary areas of mechanical engineering. The series is conceived as a comprehensive one that covers a broad range of concentrations important to mechanical engineering graduate education and re search. We are fortunate to have a distinguished roster of consulting editors on the advisory board, each an expert in one of the areas of concentration. The names of the consulting editors are listed on the next page of this volume. The areas of concentration are applied mechanics, biomechanics, computational mechan ics, dynamic systems and control, energetics, mechanics of materials, processing, thermal science, and tribology.
Author: Canada. Patent Office
Publisher:
ISBN:
Category : Copyright
Languages : en
Pages : 1070
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Book Description
Author: Mohamed Thariq Hameed Sultan
Publisher: CRC Press
ISBN: 1000634833
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 339
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Book Description
This book bridges the gap between theoretical concepts and their implementations, especially for the high-performance structures/components related to advanced composite materials. This work focuses on the prediction of various structural responses such as deformations, natural frequencies etc. of advanced composites under complex environments and/or loading conditions. In addition, it discusses micro-mechanical material modeling of various advanced composite materials that involve different structures ranging from basic to advanced, such as beams, flat and curved panels, shells, skewed, corrugated, and other materials, as well as various solution techniques via analytical, semi-analytical, and numerical approaches. This book: Covers micro-mechanical material modeling of advanced composite materials Describes constitutive models of different composite materials and kinematic models of different structural configuration Discusses pertinent analytical, semi-analytical, and numerical techniques Focusses on structural responses relating to deformations, natural frequencies, and critical loads under complex environments Presents actual demonstrations of theoretical concepts as applied to real examples using Ansys APDL scripts This book is aimed at researchers, professionals, and graduate students in mechanical engineering, material science, material engineering, structural engineering, aerospace engineering, and composite materials.
Author: Perry Eugene Howard
Publisher:
ISBN:
Category : Fertilizer industry
Languages : en
Pages : 26
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Book Description
In this publication is given a brief description of the production of commercial fertilizer. It is believed that this description, which complex technical discussion and statistics are avoided, will be of use to students, as well as farmers and gardeners.
