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The onset of sliding of a contact interface is a phenomenon the space-time dynamics of which are still poorly understood. In this thesis, we have developed and implemented an original experimental device allowing us to visualize in situ the local phenomena involved during the onset of sliding of rough elastomer interfaces, with a good temporal resolution. We have shown a strong reduction of the real contact area within a sheared contact interface, well before the beginning of macroscopic sliding. This reduction affects the value of the static friction force of the interface. We have shown that the parameter that quantifies the amplitude of the reduction obeys a well-defined scaling law ranging from millimetric mono-contacts to the micrometric junctions involved in rough interfaces. We have then shown that the shear strength of an interface is not a constant for a couple of materials in contact. Indeed, by systematically changing the thickness of an elastic coating on one of the bodies in contact, we could vary the value of the shear strength by a factor three. This effect is interpreted semi-quantitatively via a model incorporating dissipation both at the interface and in the bulk of the materials. We have finally shown that the space-time dynamics of the onset of sliding is influenced by the torque applied to the interface by the friction force, when the latter is not exerted in the plane of the interface. In particular, via a digital image correlation-based measurement, we performed the first quantitative comparison with a recent model describing this torque effect.; La mise en glissement d’une interface de contact est un phénomène dont la dynamique spatiotemporelle est encore mal comprise. Dans cette thèse, nous avons développé et mis en oeuvre un dispositif expérimental original permettant de visualiser in situ les phénomènes locaux en jeu lors de la mise en glissement d’interfaces rugueuses élastomères, avec une bonne résolution temporelle. Nous avons mis en évidence une forte réduction de l’aire de contact réelle au sein d’une interface de contact sous cisaillement, et ce bien avant le début du glissement macroscopique. Cette réduction influence la valeur de la force de frottement statique de l’interface. Nous avons montré que le paramètre qui quantifie l’amplitude de la réduction vérifie une loi d’échelle valable largement, allant des monocontacts millimétriques jusqu’aux jonctions micrométriques impliquées dans les interfaces rugueuses. Nous avons ensuite montré que la contrainte de cisaillement critique de mise en glissement d’une interface n’est pas une constante pour un couple de matériaux en contact. En effet, en changeant systématiquement l’épaisseur d’un revêtement élastique sur l’un des corps en contact, on peut varier cette contrainte d’un facteur trois. Cet effet est interprété semi-quantitativement via un modèle couplant dissipation à l’interface et dans le volume des matériaux. Nous avons enfin montré que la dynamique spatio-temporelle de mise en glissement est influencée par le couple appliqué à l’interface par la force de frottement, lorsque celle-ci n’est pas exercée dans le plan de l’interface. En particulier, via une mesure du champ de déplacement par corrélation d’images, nous avons réalisé la première comparaison quantitative avec un modèle récent décrivant cet effet de couple.

This paper presents work on ways of reasoning that students use when confronted to physical situations of static friction. The principal characteristics of these type of reasoning will be described, analysed and compared with those observed in situations of kinetic friction. Some pedagogical and research perspectives are mentionned., Le travail présenté étudie les modes de raisonnement des étudiants confrontés à des situations de frottement statique. Les caractéristiques principales de ces raisonnements sont décrites, analysées et sont comparées à celles observées précédemment à l’occasion de situations de frottement cinétique. Sont enfin évoquées des suggestions pédagogiques et des perspectives de recherche., El trabajo presentado estudia los modos de razonamiento de los estudiantes confrontados a situaciones de frotamiento estático. Las características principales de estos razonamientos son descritas, analizadas y comparadas con las observadas anteriormente en situaciones de frotamiento cinético. Finalmente se presentan sugerencias pedagógicas y algunas perspectivas de investigación., Caldas Helena, Saltiel Édith. Le frottement statique : analyse des raisonnements des étudiants / Static friction : students' ways of reasoning. In: Didaskalia, n°17, 2000. Enseigner les sciences à l'université et en formation des maîtres. pp. 9-27.

Position control of a mechanical system is always executing faced with a static friction force more and less important.This friction force introduces a nonlinear and nonlinearisable part in the process.This force is very dependent on many parameters like velocit, temperature, and surface's states of mechanical parts.Thereby, this force is often viewed as a perturbation and different linear control methods such a GPS and LQG/LTR are brought into operation. To improve the performances of these controls, identification in real-time of static friction's characteristics and compensation of this disturbing force, with the control, are proposed.Identification of friction allows also to follow the wear of the system and to assure its maintenance., La commande en position d'un système mécanique s'effectue toujours en présence d'une force de frottement sec plus ou moins importante. Cette force de frottement introduit un terme non linéaire et non linéarisable dans le système à régler. Elle est de plus dépendante de nombreux paramètres comme la vitesse, la température et les états de surface des pièces mécaniques. De ce fait, elle est souvent considérée comme une perturbation et différentes méthodes de commande linéaire dont les commandes GPS et LQG/LTR sont mises en oeuvre. Pour améliorer les performances de ces commandes, on se propose d'identifier en temps réel la caractéristique du frottement sec et de compenser, avec la commande, cette force perturbatrice. L'identification du frottement permet également de suivre l'usure du système et d'assurer sa maintenance...