Phénomènes de glissements partiels découlant de l’usage de la loi de Coulomb

Phenomena of partial slipping arising from the use of Couloms’s law in a non lubricated contact

Laboratoire de mécanique des solides, Poitiers Unité de recherche associé au CNRS N° 861

Résumé

Un contact est établi entre un parallélépipède de polyuréthane photoélastique et une contreface rigide d’araldite. Sous l’action d’un chargement normal maintenu constant suivi d’un chargement tangentiel progressif apparaissent des phénomènes dits d’“ondes de glissements” le long du contact. Notre étude a consisté en une modélisation théorique de ce contact plan/plan basée sur une double approche : mécanique des milieux continus et mécanique de la rupture. La résolution du problème de contact unilatéral avec frottement fournit la répartition des zones d’adhérences, de glissements et d’ouverture le long de l’interface. La loi de frottement de Coulomb est utilisée. Nous montrons, par le biais d’une étude paramétrique portant sur les variations des coefficients de frottement et des hauteurs d’éprouvettes, que l’interface se comporte différemment en fonction de ces paramètres. Enfin nous comparons nos résultats à des résultats expérimentaux et numériques.

Abstract

A contact is established between a rectangular polyurethane slab and an araldite flat, and it is kept constantly under a normal load. When a tangential load is applied progressively, different phenomena called “waves slips” appear on the contact surface. The aim of our study is to give a theoretical model of this contact between two planes, based on a double approach : those of continuum mechanics and fracture mechanics. The solution of the unilateral frictional contact problem allows us to localize the areas of adhesion, slip and opening on the interface. To do so, we apply Coulomb’s friction law.

A parametrical study concerning the variations of the friction coefficients and different heights of the test-models, shows that the plane of contact reacts differently on these parameters. Finally, we compare our results with others, experimental and numerical.