L’équipe TMI s’attache à évaluer le frottement et/ou l’usure par le contrôle et la mesure locale des grandeurs caractéristiques (champs de vitesse, pression, contraintes, déformation, température, épaisseur de l’interface, …) à l’intérieur du contact en fonctionnement en poursuivant le développement de techniques photonique, électronique, acoustique, à sonde locale.

L’équipe TMI dispose donc de moyens expérimentaux dans une large gamme d’échelles, de vitesses, d’efforts et de températures.

Les observations expérimentales sont en permanence couplées à développements théoriques et numériques. D’un point de vue théorique et numérique, des modèles tribo-mécano-fidèles sont élaborés traduisant le comportement local et global du contact et reflétant la rhéologie du milieu séparateur et son interaction avec les surfaces.

Tribogyr

Le banc expérimental Tribogyr est un tribomètre pour l'étude à l'échelle 1 des contacts lubrifiés ou non, à géométrie et cinématique complexes. Il permet en particulier de simuler à l’échelle 1 :1 le contact collet-rouleau dans les roulements de grande dimension :

Force normale : 10 à 3000N
Vitesse linéaire : 0,2 à 30 m/s (22000 tr/min)
Glissement, pivotement et skew imposés
Pression de contact : de 0,1 à 4 GPa
Puissance dissipée dans le contact : 1 W à 10 kW

L’instrumentation associée permet de mesurer le frottement (Mesure des forces XYZ et des moments sur les deux équipages) ainsi que l’épaisseur de film lubrifiant dans le contact (interférométrie en lumière blanche).


Poster associé

Triboring

Triboring est un tribomètre original de grande dimension de type galet-anneau à glissement piloté permettant de reproduire simultanément deux conditions de contact différentes. Particulièrement adapté à l’étude de l’usure et de la fatigue des contacts roulants, ce tribomètre a été initialement développé pour reproduire le contact roue-rail à l’échelle 1/10e en partenariat avec la RATP.


Crédits I@L/PHOTOS Alexis Chézière

Pedeba

Le banc d’essai Pedeba est un simulateur de frottement de grande rigidité pour l'étude du frottement en mouvement alternatif asservi en déplacement avec différentes possibilités de cinématique. Asservissement vertical en force ou en déplacement.

Charge : 50 à 1500N
Fréquence : 0,01mHz à 150Hz
Débattement : ± 2µm à ± 50mm
Température : -160 à 120°C
Géométrie du contact : plan/plan, sphère/plan, galet/plan, montages spécifiques

Mesure tridimensionnelle de force et de variations d’épaisseur du contact en roulement, glissement. Visualisation du contact par caméra classique (x 700) ou par caméra rapide

Environnement contrôlé : enceinte à vide (jusqu’à 10-7 Pa), enceinte cryogénique en atmosphère sèche (de 20 à –160°C).

Morphoréo

Le montage expérimental MorphoRhéo se donne pour objectif de construire des relations logiques entre la morphologie observée d'une interface de contact et la rhéologie des écoulements solides qui s'y déroulent. Il consiste en un tribomètre pion-disque muni de moyens de mesure et d'observation (jauges, capteurs, accéléromètres, caméras rapides), et d'une enceinte environnementale pour contrôler l'atmosphère gazeuse de l'expérience. Ces moyens expérimentaux sont couplés avec une chaîne de traitement numérique reposant sur l'observation microscopique multimodes (optique, électronique, EDX, etc.), des algorithmes de caractérisation morphologique des particules et textures observées dans le contact, et des approches d'apprentissage automatique supervisé permettant de mettre en relation tous ces observables de manière répétable.

 

L’équipe dispose de nombreux autres équipements de tribométrie, de caractérisation rhéologique, de microscopie, de spectroscopie : voir liste

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