Abstract FR:

De nombreux mécanismes mettent en œuvre des contacts hertziens (cames, roulements, engrenages). Ceux-ci sont le siège de surcharges dynamiques normales pouvant conduire à leur détérioration progressive. L'analyse dynamique globale de ces mécanismes nécessite la prise en compte de l'influence des non-linéarités hertziennes associées à ces contacts. L'étude présente se limite au cas fondamental d'un contact bille-plan soumis à une charge normale. Un modèle d'oscillateur à un degré de liberté est exposé, dont l'équation du mouvement s'écrit. Mz+c(z,z)+k(z#0+z)#3#/#2=f#0+f#e(t) l'étude théorique et numérique de la première partie de ce mémoire est consacrée à l'analyse de la réponse libre du système oscillant en l'absence d'amortissement (fonction c). La résolution a nécessité l'application de méthodes analytiques approchées et de méthodes numériques. Il en ressort d'une part qu'une méthode d'intégration numérique appropriée à la résolution de l'équation peut être choisie (méthode des différences centrées), d'autre part que les relations fréquence-amplitude trouvées témoignent de la non-linéarité d'un ressort dissymétrique de type mollissant et que la réponse a un spectre a deux raies. L'étude expérimentale de la deuxième partie de ce mémoire propose des résultats provenant des relevés de la réponse libre et des courbes de résonance correspondant à la réponse forcée pour une excitation harmonique. Un dispositif expérimental est mis en place, pour lequel le modèle proposé est valide, et les résultats théoriques justifiés. Les résultats expérimentaux et numériques permettent de décrire les caractéristiques de la force de contact en fonction de l'amplitude et de la fréquence de la force excitatrice harmonique. Les amplifications dynamiques sont importantes, reliées à un faible amortissement. Les niveaux d'amortissement sont déterminés quantitativement et le choix d'une fonction modélisant l'amortissement global dans le contact est discuté. Une loi mathématique est mise au point pour déterminer, à partir d'une courbe expérimentale de résonance, la valeur du coefficient d'amortissement visqueux équivalent à l'amortissement global dans le contact.