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La plupart des études de fretting analyse la réponse des matériaux en contact à partir de critères issus directement des paramètres caractéristiques des cycles de fretting (ouverture du cycle, énergie dissipée, raideur de contact...). La première partie de cette étude s’intéresse à l’influence du dispositif, premier élément du triplet tribologique, sur la réponse en glissement total d’un contact sphère/plan. Le rôle du mode de commande (déplacement imposé ou force actionneur imposée), de la rigidité statique et dynamique du dispositif (analyse vibratoire) et de la nature des matériaux (ductile, fragile ou peu adhérent) sur la forme des cycles est analysée de manière à distinguer les contributions respectives du dispositif et des matériaux. La seconde partie de cette étude est consacrée à une analyse de l’influence des paramètres opératoires (charge normale, déplacement, fréquence, intensité électrique) de couples CuSn6-CuSn6 pour application à la connectique embarquée bas niveau, où le fretting représente l’une des principales causes des défaillances des contacts électriques par perte de conductivité électrique. Une analyse de la variance a permis de hiérarchiser et d’identifier les couplages existants entre les paramètres opératoires et les réponses tribologiques et électriques. Un examen approfondi des signaux d’émission acoustique (amplitude EA, émissivité, énergie absolue, fréquence du centroïde…) et de la résistance électrique du contact a permis une compréhension temporelle des mécanismes locaux de dégradation des contacts synthétisée par une approche troisième corps.

Travaillant au sein de lieux clos, devant répondre à des injonctions politiques, sociales, médiatiques, gestionnaires difficilement compatibles, voire contradictoires, comment les assistantes sociales travaillant dans les maisons de peine en Belgique parviennent-elles à trouver des raisons qui leur permettent d’accomplir leur mission ? Quelles sont les arrangements qu’elles trouvent pratiquement pour « ne pas trop subir » les multiples tensions qui ponctuent leurs actes quotidiens ? On examinera dans ce texte les effets sur elles de l’application du cadre légal, de la structure physique et de leurs relations avec les « gardiens », la hiérarchie et les détenus. They do social work in an enclosed area. They respond to the political, social, administrative and mediatic injunctions which are not easily compatible, even contradictory. What are the reasons that allow them to do their job? What kind of arrangement do they find practically to manage the multiple tensions which punctuate their acts? We’ll find out in this paper the effect of the legal framework, the physical structure (building) and their relationships with the guards, hierarchy and the prisoners. En las paredes. Trabajo social en cárcel: efectos de lugares y de desgasteTrabajando en lugares cerrados, teniendo que responder a mandatos políticos, sociales, mediáticos y administrativos difícilmente compatibles, incluso contradictorios. ¿Cómo los trabajadores sociales que trabajan en cárceles belgas encuentran motivos que les permiten cumplir con su misión? ¿En la práctica, qué arreglos encuentran para "no sufrir" las múltiples tensiones que marcan sus acciones diarias? En este trabajo, consideramos los efectos en los trabajadores sociales de la aplicación del marco jurídico, de la estructura física y sus relaciones con los "guardianes", la jerarquía y los presos.

Worm gears are one of the technical devices for transmitting torque between spatial crossed axes. They provide a simple and cost effective solution in power transmission applications, where a high reduction ratio is required. Comparable conventional parallel axis gearing would normally require two or three stages to achieve the same reduction, with a consequent increase in complexity and number of parts. Surface wear is one of the failure modes observed in life worm gear sets which affects the contact patterns, the other transmission characteristics and the resultant noise. The first step of this work is the development of a numerical model to study provide the quasi-static behavior of worm gears with bronze wheel and steel worm. The model is based on solving of the equation of displacement compatibility and the influence coefficient method. The global effects of bending and local effects of contact are separated. The contact effects are obtained with the theory of Boussinesq. Bending effects are estimated by the combination of one standard FEM computation and interpolation functions. These methods allow, on the one hand, to take into account the environment of the gear (shaft shape, rim, web, bearing location ...) and on the other to reduce significantly the computation time. In a second step, a methodology is proposed for predicting the wear of the wheel tooth surface. In this process, a quasi-static contact model of the load distribution is combined with Archard's wear model. This model assumes that the wear depth is directly proportional to the contact pressure and sliding distance and inversely proportional to the hardness of the material. The wear law is modified to take into account the influence of the lubrication conditions using a local wear coefficient, depending on the lubricant film thickness, relative to the amplitude of surface roughness. Removal of material by wear on the wheel flank affects the pressure distribution, therefore the changes in teeth must be included in the prediction of wear. The calculation of contact pressures must also be updated to take into account the modification of the gear flank geometry. The last step concerns the validation of the numerical. Comparisons have been carried out between the model results and experimental ones issued from the bibliography., Les engrenages roues et vis sans fin sont une solution avantageuse pour transmettre le couple entre des axes perpendiculaires non concourants. Ces engrenages offrent une solution simple et efficace en terme de coût dans les applications de transmission de puissance, où un grand rapport de réduction est nécessaire, en comparaison avec les engrenages classiques à axes parallèles qui nécessitent normalement deux ou trois étapes pour obtenir les mêmes réductions avec une augmentation conséquente de complexité et du nombre de pièces. L’usure de surface est un des modes de défaillance observés dans la vie des engrenages roues et vis sans fin qui influe sur la portée de contact, les caractéristiques de transmission et le bruit résultant. La première étape de ces travaux est la mise au point d’un modèle numérique pour étudier le comportement quasi statique des engrenages roues et vis sans fin avec une roue en bronze et une vis en acier. Le modèle est basé sur la résolution des équations de compatibilité des déplacements ainsi que sur la méthode des coefficients d’influence. Les effets globaux de flexion et les effets locaux de contact ont été séparés. Les effets de contact ont été obtenus par la théorie de Boussinesq. Les coefficients de flexion sont estimés par la combinaison d’un calcul Éléments Finis et des fonctions d’interpolation, permettant d’une part de prendre en compte l’environnement de l'engrenage (la géométrie des arbres, des jantes et des voiles, l’emplacement des roulements,...) et d’autre part de réduire significativement les temps de calculs. Dans une seconde étape, une méthodologie est proposée pour modéliser l’usure de la surface de dent de la roue. Le modèle de contact quasi-statique de la répartition des charges est combiné avec un modèle d’usure d’Archard. Ce modèle suppose que la profondeur d’usure est directement proportionnelle à la pression de contact et à la distance de glissement et inversement proportionnelle à la dureté du matériau. Cette loi d’usure est modifiée pour prendre en compte l’influence des conditions de lubrification en utilisant un coefficient d’usure local, dépendant de l’épaisseur du film lubrifiant, rapportée à l’amplitude des rugosités des surfaces. L’enlèvement de matière par l’usure du flanc de la roue influe sur la répartition des pressions et donc les modifications de la géométrie des dents doivent être incluses dans la prédiction de l’usure. Le calcul des pressions de contact est ainsi mis à jour pour tenir compte des changements de géométrie. Enfin, pour valider le modèle développé des comparaisons du modèle avec des résultats expérimentaux issus de la bibliographie ont été effectuées.

National audience

Les travaux présentés dans cette thèse s’inscrivent dans le contexte de l’identification de l’influence des paramètres de coupe et géométries d’outil sur l’usinabilité de l’alliage de titane Ti-6Al-4V sous deux états cristallographiques : alpha\beta et beta et s’insèrent dans le projet TiMaS, en partenariat avec Airbus et Figeac Aéro. La première partie consiste donc en une identification des différents critères d’usinabilité considérés dans la bibliographie pour l’usinage des titanes et la modélisation des actions thermomécaniques régissant la coupe. Dans une deuxième partie, l’usinabilité des deux matériaux a été étudiée pour deux outils coupants, utilisés par les industriels, constituant ainsi nos deux couples outil matière. Aussi, suivant la démarche du Couple Outil-Matière (COM) un espace de fonctionnement des conditions de coupe a été défini pour les deux couples considérés, afin de déterminer les paramètres de coupe garantissant une amélioration de la productivité. Les efforts de coupe, ainsi que la durée de vie des outils ont de ce fait été sélectionnés comme critère d’usinabilité. Egalement, l’observation de la morphologie des copeaux et de leur état de déformation a permis de voir les singularités de comportement existantes entre les deux microstructures. Ces singularités ayant un impact sur la géométrie même du copeau et les actions thermomécaniques exercées par ce dernier sur les outils coupants, dans la troisième partie, des essais de coupe orthogonale (pour les deux matériaux) ont été effectués afin d’évaluer l’impact des géométries d’outil, des conditions de coupe et de la microstructure du matériau sur la thermomécanique de la coupe et les longueurs de contact entre la face de coupe des outils coupant et le copeau. La visualisation de l’écoulement du copeau par caméras rapides a permis de constater une certaine variabilité des longueurs de contact, influencée en partie par les paramètres de coupe et majoritairement par l’état cristallographique du matériau. L’analyse EDX des faces de coupe des outils coupant a montré que cette variabilité a une influence marquée sur l’usure en diffusion des plaquettes. Enfin, dans une dernière partie, un dernier critère d’usinabilité est étudié, reposant sur l’analyse des contraintes résiduelles générées par la coupe en surface de la pièce usinée. En se basant sur les essais de coupe orthogonale réalisés dans la partie précédente, une modélisation numérique basée sur un couplage thermomécanique faible a été développée afin de déterminer l’effet des conditions de coupe et des géométries d’outil sur les actions thermomécaniques et donc la génération de contraintes résiduelles, pour le cas du matériau à structure cristallographique bimodale. Les résultats de la modélisation ont ensuite étés comparés à des mesures de diffractométrie à rayons X effectués sur les pièces.

This work will focus on two types of degradation by fretting, wear and damage by degradation of materials properties. An energy wear law will be used to quantify the wear of a coated contact under gross slip conditions. A damage model based on the concept of equivalent strain will be used to study the damage evolution in a coated contact. Analysis of a contact problem requires a robust and fast computation tool. Therefore cyclic wear and cyclic damage simulations can be performed in a short time. To achieve this objective, a contact code based on a semi-analytic method is used. Elementary analytical solutions allow to link the normal and tangential stresses to elastic displacements resulting of the contacting surfaces. These elastic displacements are then expressed by a double product of discrete convolution between the coefficients of influence and solicitations in the contact. The consideration of coating requires the integration of a homogenization model in the contact code. An enrichment technique via the equivalent inclusion method of Eshelby, in which the contribution of one or more inclusions is superposed on the elastic solution, is used. The coating / substrate behavior model can be validated by comparison with results obtained with a model based on the Multigrid techniques. The wear law is then implemented and a wear simulation can now be conducted. Wear simulations are performed for a punch-plane contact under gross slip conditions. Numerical wear results are compared to wear-fretting test conducted by the LTDS. For damage, analytical calculations are first performed to analyze the endommageable behavior under uniaxial cyclic loading. Mazars model is then adapted to the contact problem and implemented. Simulations are then conducted to study the behavior of elastic-damageable contact under fretting loading., Ce travail s’attardera sur deux types de dégradation par fretting, l’usure et l’endommagement par dégradation des propriétés matériaux. Une loi d’usure énergétique sera utilisée pour quantifier l’usure en glissement total d’un contact revêtu. Un modèle d’endommagement basé sur le concept de la déformation équivalente sera utilisé pour étudier l’évolution de l’endommagement dans un contact revêtu. L’analyse d’un problème de contact requiert un outil de calcul à la fois robuste et rapide. Dès lors des simulations d’usure et d’endommagement cyclique peuvent être réalisées en un temps court. Pour atteindre cet objectif, un code de contact basé sur une méthode semi-analytique est utilisé. Des solutions analytiques élémentaires permettent de relier les sollicitations normales et tangentielles aux déplacements élastiques résultants des surfaces en contact. Ces déplacements élastiques sont alors exprimés par un double produit de convolution discret entre des coefficients d’influence et les sollicitations dans le contact. La prise en compte d’un revêtement nécessite l’intégration d’un modèle d’homogénéisation dans le code de contact. Une technique d’enrichissement via la méthode de l’inclusion équivalente d’Eshelby, dans laquelle la contribution d’une ou plusieurs inclusions est superposée à la solution en élasticité, est utilisée. Le modèle de comportement revêtement/substrat peut être validé par comparaison avec les résultats obtenus avec un modèle basé sur les techniques Multigrille. La loi d’usure est ensuite implémentée, et une simulation d’usure est alors entreprise. Des simulations d’usure sont effectuées pour un contact poinçon-plan en glissement total. Les résultats numériques d’usure sont comparés à des essais antérieurs effectués par le LTDS. Pour l’endommagement, des calculs analytiques sont premièrement effectués permettant d’analyser le comportement endommageable sous chargement cyclique uniaxial. Le modèle de Mazars est ensuite adapté au problème de contact et implémenté ; des simulations sont alors menées pour étudier le comportement élasto-endommageable du contact sous chargement de fretting.

Pour la fin de la période médiévale, les enquêtes jusqu’ici entreprises sur les activités économiques des juifs catalans restent souvent axées sur le crédit et assez peu sur l’artisanat et l’industrie. Or, la très riche documentation notariale conservée à Gérone (Catalogne) et à Perpignan (Archives départementales des Pyrénées-Orientales) permet d’appréhender la vie économique et sociale à la fin de la période médiévale. Au cours de cette période, la société chrétienne exerce une pression de plus en plus forte sur les juifs pour qu’ils se fassent chrétiens. De fait, les émeutes anti-juives qui éclatent en 1391 ne vont pas seulement entraîner et ouvrir une phase de conversion pour de nombreux juifs, mais aussi les amener à abandonner l’usure pour d’autres activités : commerce, métiers de l’artisanat et de l’industrie ou encore vente au détail et à crédit. Ce phénomène de reconversion économique s’observe ainsi avec précision dans certaines villes et régions de la Catalogne (Perpignan, Gérone, Castelló d’Empúries) entre les années 1390 et 1440. Studies of the economic activities of Catalan Jews at the end of the medieval period have focused mainly on loan-making and little on the craft industry. However, there are plenty of notarial sources kept at Gerona (Catalonia) and Perpignan (Archives départementales des Pyrénées orientales) which allow us to better understand social and economic life towards the end of the Middle Ages. At that time, Christian society was putting increasing pressure on Jews to convert to Christianity. Hence, the anti-Jewish riots that broke out in 1391 not only opened an era of massive conversions for many Jews, but also led them to give up usury for other activities such as trade, crafts, retailing and credit sales. This phenomenon of economic conversion can therefore be observed in many towns and areas of Catalonia (Perpignan, Gerona, Castello d’Empuries), between the years 1390 and 1440.

Objectives : In this study, the literature was systematically reviewed in order to investigate the wear of human enamel against two monolithic ceramics : monolithic zirconia and monolithic lithium disilicate. Methods : Databases Pubmed and Scopus were screened to research articles with this following association : (« zirconia » OR « lithium disilicate ») AND (« enamel » OR « antagonist ») AND « wear ». Results : The database search strategy retrieved 59 potentially eligible studies. Thanks to the study selection, 16 studies, 13 in-vitro and 3 in-vivo, were included. The selected articles were published between 2006 and 2015. Among them, 9 two-body wear test in-vitro studies showed that polished zirconia had the weaker wear's rates of human enamel. As to feldspathic ceramics and glazed monolithic ceramics, they caused more enamel wear. In a three-body wear test in-vitro, there was no significant difference revealed of all ceramics, while polished ceramics were more wear friendly for human enamel. Regarding two in-vivo studies, the wear of natural enamel opposing zirconia was significantly higher than the wear of natural enamel opposing natural enamel. Conclusions : Monolithic zirconia and monolithic lithium disilicate would be clinically acceptable regarding the wear of antagonistic enamel. To polish occlusal areas seems therefore recommanded., Objectifs : Il s'agit de réaliser une revue systématique de la littérature des études menées sur l'usure de l'émail lorsqu'il est opposé aux céramiques monolithiques à base de zircone ou de disilicate de lithium. Méthodes : Les bases de données électroniques PubMed et Scopus ont été utilisées pour la recherche d'articles grâce à l'association suivante : (« zirconia » OR « lithium disilicate ») AND (« enamel » OR « antagonist ») AND « wear ». Résultats : La recherche électronique a donné 59 résultats. La sélection d'articles a permis de garder 16 études, 13 in-vitro et 3 in-vivo. Les dates de publication des articles sélectionnés sont comprises entre 2006 et novembre 2015. Dans 9 études in-vitro d'usure à deux corps, la zircone monolithique polie provoquait les plus faibles taux d'usure de l'émail antagoniste. Les céramiques monolithiques glacées et les céramiques feldspathiques induisaient quant à elles des taux d'usure supérieurs. Dans une étude d'usure à trois corps, il n'y avait pas de différence entre les céramiques mais les taux d'usure les plus faibles ont été retrouvés pour les céramiques polies. Dans deux études in-vivo, l'usure de l'émail était supérieure lorsque ce dernier était confronté aux couronnes en zircone plutôt qu'aux dents naturelles. Conclusion : Les céramiques monolithiques à base de zircone ou de disilicate de lithium seraient cliniquement acceptables du point de vue de l'usure de la dent antagoniste. Le polissage des céramiques semble conseillé pour les points de contacts occlusaux.

The aim of this thesis is to compare the management of erosion in private dental office with the accepted data of science. A synthesis of the accepted data of science about the theme of tooth erosion and a qualitative survey on liberal dentists were made to achieve our goal. The different results compared, have revealed the strengths of the managements of today and possible areas for improvement. Practitioners have aroused keen interest to support their patient suffering from erosion and, if treatments are mainly preventive and consistent with current scientific knowledge, they are not always the most suitable as all parameters are not mastered . Improving initial training, continuing formation, consumer prevention campaigns can be the key to effective management of erosion., L’objectif de cette thèse est de comparer la prise en charge des érosions au cabinet par les chirurgiens-dentistes avec les données actuelles de la science. Une synthèse de l’état actuel des connaissances sur le thème des érosions dentaires puis une enquête qualitative auprès des chirurgiens-dentistes libéraux ont été réalisé pour atteindre notre objectif. La confrontation de nos résultats nous a permis de conclure que les praticiens ont un réel désir à prendre en charge leurs patients atteints d’érosions et, si les traitements sont principalement préventifs et conformes aux données actuelles de la science, ils ne sont pas toujours les plus adaptés car tous les paramètres ne sont pas maitrisés. Une amélioration de la formation initiale, de la formation continue, des campagnes de prévention grand public peuvent être les clés vers une prise en charge efficace des érosions.

In case of exceptional events in aircraft engines (bird ingestion or blade disassembly), blade motions induce sliding at the interlock between the blade root and the slot of the fan rotor. The interface then undergoes quasi-instantaneous sliding under high normal pressure. This thesis work was initiated to investigate this phenomena and deals therefore with extreme sliding interactions for a Ti6Al4V tribopair (aircraft engine CFM56). Interface behavior and wear modes associated to these extreme thermomechanical loads remain poorly studied in literature. Links between velocity, pressure, temperature and friction force have been investigated by using a specific tribometer adapted on a ballistic bench, a foil-workpiece thermocouple and finite elements analysis. Induced damage were then analyzed by studying wear and microstructure evolutions (SEM, nanotomography and EBSD). A semi-analytical model, based on adiabatic shearing of asperities, has been proposed to evaluate the evolution of the real area of contact. By associated the latter with two experimental tests, upper and lower estimations of the mean friction force for a large velocity range can be calculated. This work is the result of collaboration between aircraft manufacturer Snecma, the LaBPS (Laboratory of Mechanics, Biomechanics, Polymers and Structures) and the LEM3 (Laboratory of Microstructure and Mechanics of Materials); Ces travaux de thèse concernent l'étude du contact à grande vitesse pouvant intervenir entre le pied de l'aube et l'alvéole du disque (tous deux en Ti6Al4V) de la soufflante du turboréacteur CFM56. Le comportement et les modes d'endommagement associés à ce type d'événements restent méconnus et peu traités dans la littérature. L'utilisation d'un tribomètre spécifique adapté sur un banc balistique, d'un thermocouple feuille-pièce et de modélisations numériques (éléments finis) ont permis d'étudier les liens existants entre vitesse, pression, température et efforts de frottement. Les endommagements induits ont ensuite été analysés en étudiant l'usure et l'évolution de la microstructure en sous surface (MEB, Imagerie 3D et EBSD). Une modélisation semi-analytique basée sur le cisaillement adiabatique des aspérités a été développée pour étudier l'évolution de la taille de la surface réelle de contact. En associant ce modèle à deux essais expérimentaux, des enveloppes inférieures et supérieures de l'évolution du coefficient de frottement pour une large gamme de vitesse de glissement ont été calculées. Ce travail de thèse est le fruit d'une collaboration entre la société Snemca, le LaBPS (Laboratoire de mécanique, Biomécanique, Polymères et Structure) et le LEM3 (Laboratoire d'étude des Microstructures et de Mécanique des Matériaux)

The use of micrometric diamond-like carbon coatings (named DLC) are becoming widely used by automotive manufacturers in order to improve the efficiency of internal combustion engines by reducing the mechanical friction losses. Although DLC coatings generally exhibit excellent tribological properties and very low wear rates, their use in internal combustion engines shows that, subject to complex loadings, many degradation modes are observable. Untimely propagation of these latter upon the entire coated surfaces is a risk to control in order to guarantee the coating function over time. From one hand, this control implies to know and to understand all DLC degradation mechanisms when applied to engine components. On the other hand, it is necessary to possess lifetime simulation tools that can be used to optimize tribological systems in their early design. The work presented in this thesis has been guided by these goals and gathers experimental analyses of DLC-coated components, numerical analyzes, simplified testing protocols and coupling analyses of degradation processes. All these topics finally lead to the definition of a lifetime simulation tool adapted to DLC coated internal combustion engine applications, L'exploitation de revêtements micrométriques à base de carbone amorphe (les DLC) tend à se généraliser au sein des constructeurs automobiles afin d'améliorer le rendement des moteurs à combustion interne en réduisant les pertes mécaniques par frottement. Si ces revêtements exhibent généralement d'excellentes propriétés tribologiques et de très faibles taux d'usure, leur utilisation au sein des moteurs à combustion interne révèle que, soumis à des sollicitations complexes, de nombreux modes de dégradations sont observables. La propagation prématurée de ces dégradations sur l'intégralité des surfaces revêtues constitue un risque à maîtriser pour garantir la fonction des revêtements dans le temps. Cette maîtrise implique d'une part de connaître et de comprendre les mécanismes de dégradations probables des DLC appliqués aux composants du moteur et d'autre part de disposer d'outils de simulation de leur durée de vie, exploitables pour optimiser les systèmes tribologiques au plus tôt de leur conception. Les travaux présentés dans cette thèse ont été guidés par ces objectifs et rassemblent des expertises de composants revêtus, des développements d'analyses numériques, de protocoles d'essais simplifiés et des recherches de couplages entre modes de dégradations. Autant d'éléments qui permettent de répondre en partie aux questions initialement posées et de proposer, au final, un outil de simulation de durée de vie des DLC adapté aux applications moteur à combustion interne

Accès restreint aux membres de l'Université de Lorraine jusqu'au 2016-09-08; Tool wear and tool failure are critical problems in the industrial manufacturing field since they affect the quality of the machined workpiece (unexpected surface finish or dimensional tolerance) and raise the production cost. Improving our knowledge of wear mechanisms and capabilities of wear prediction are therefore of great importance in machining. The three main wear modes usually identified at the tool/chip and the tool/workpiece interfaces are abrasion, adhesion and diffusion. Besides the fact that understanding mechanisms that govern these wear mechanisms are still incomplete, the experimental analysis is very difficult because friction interface features (such as temperature, pressure, particles embedded in the contact …) are not easily measurable. The objective of this research work is to understand the physical mechanisms governing the tool wear by taking into account the sensibilities to scale going from the microscopic scale (microstructure scale) to the macroscopic scale (scale of the manufacturing operation) passing by the mesoscopic scale (tool tip scale). For this purpose, an analytic wear model was developed to describe the abrasive wear and to predict the cutting tool life. The proposed model is based on a tribological approach including a statistical description of the distribution of particles seen as non-metallic inclusions. The latter are assumed embedded at the interface of contact and having a conical shape characterized by two main parameters in the present approach: the corresponding size and apex angle. The volume of the removed material per unit time is chosen in this study as the main parameter to describe the abrasive wear mode. Coupled with literature results, the developed model is able to take into account the nature of the sticking-sliding contact and the effect of the friction coefficient on the rake face of the cutting tool. In order to identify all the material's parameters of the predictive model, a study of non-metallic inclusion considered responsible of the abrasive wear was performed on the 42CD4 steel. The determination of inclusion type and inclusion morphology was assessed qualitatively and quantitatively through microscopic and MEB observations as well as image processing. Finally, the volume removed by abrasion given by the model was compared to the experimental results previously achieved under orthogonal cutting.; Les difficultés majeures rencontrées en production des pièces mécaniques métalliques sont dues aux conditions de chargements extrêmes appliqués lors de la mise en forme ainsi qu'au problème de l'usure prématurée des outils de coupe de coupe. Dans ce cadre, les travaux de thèse sont centrés sur la mise en évidence et la compréhension des mécanismes physiques mis en jeu lors de l'usure des outils de coupe depuis l'échelle de la microstructure jusqu'à celle du système usinant, en passant par l'échelle de la pointe de l'outil (échelle mésoscopique). A cet effet, Un modèle analytique permettant de décrire l'usure par abrasion et de prédire la durée de vie des outils a été développé sur la base d'une approche statistique rendant compte de l'hétérogénéité des particules pouvant être à l'origine de la dégradation de l'outil. La prise en compte de la nature du contact collant-glissant et de l'effet du coefficient de frottement via des résultats de la littérature couplés au modèle proposé ont permis de mettre en évidence l'influence des paramètres opératoires de la coupe des métaux sur le volume d'usure enlevé par abrasion. A la suite ce modèle a été confronté à des résultats expérimentaux préalablement réalisé dans le cadre de la coupe orthogonale. En parallèle une analyse inclusionnaire est réalisée pour l'identification et la quantification des inclusions non métallique jugées responsable de l'usure par abrasion. Les résultats obtenue via des observations MEB et microscopique ainsi que des traitements d'images a permis d'alimenter en données le modèle prédictif

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; En raison de la circulation des trains et des opérations de maintenance (bourrage), les grains de ballast ferroviaire s'usent. Cela entraine une perte graduelle de performance qui nécessite finalement le renouvellement de l'ensemble du ballast. Afin de prédire l'évolution de cette dégradation, une étude multi-échelle est proposée. Des simulations par éléments discrets de l'essai d'attrition Micro-Deval permettent relier le chargement microscopique à la production de particules fines observée expérimentalement. La même approche numérique est utilisée avec des simulations du trafic des trains et de l'opération de bourrage pour déterminer les chargements microscopiques caractéristiques avec les conditions de voie.

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; Les travaux présentés dans cette étude portent sur l'application de la méthode des plans d'expériences (MPE) à l'étude et à l'optimisation de la quantification de l'usure des aciers (XC48, A60) sous l'effet d'un facteur d'environnement en l'occurrence l'hydrogène. La modélisation peut s'inspirer des modèles mathématiques établis par la (MPE) afin d'analyser plus profondément le phénomène de l'usure tout en tenant compte des différents facteurs pertinents la régissant [1]. La MPE, introduite est un ensemble homogène d'outils et de méthodes algèbro-statistiques visant à établir et analyser les relations dans les grandeurs étudiées (réponses) et leurs sources de variations (facteurs). Cette analyse peut être qualitative :étude du « screning » (détermination des facteurs influents) ou quantitative :méthodologie des surfaces de réponses (variation des réponses en fonction des facteurs influents).Dans tous les cas ,elle a pour but la détermination de modèles mathématiques approchés des réponses exprimées en fonction des facteurs .Ces modélisations sont déduites des valeurs obtenues de séries d'expérimentations .La définition de ces plans d'expériences détermine la qualité mesurable des modèles. Les multiples facettes de la MPE servent alors de fondement au développement de stratégie d'optimisation.

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; Ce travail porte sur l'étude du comportement tribologique d'un couple de matériaux ferromagnétique Acier XC48 en contact sec. Une élaboration d'équations de contraintes pour différents types de contacts mécaniques a permis de mieux identifier les champs de contraintes en sub-surfaces lorsque les matériaux sont en contact. L'étude de l'influence du champ magnétique créé par un courant électrique continu a permis de déterminer la nature et la rhéologie des matériaux en contact. La détermination d'équations de contraintes pour différents types de contacts permet la simulation de leurs contours principaux de contraintes de cisaillements en sub-surfaces. Les résultats des essais ont montré une modification du coefficient de frottement, de l'usure du tribocontact, et des caractéristiques chimiques des surfaces en contacts. Les modifications induites en surface par l'application du champ magnétique, ont été constatées par la mesure de Profilométrie, par Diffraction de Rayon X (DRX), par Spectroscopie à Energie Dispersive (EDS) et par Microscopie Electronique à Balayage (MEB).

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; Cet article présente le développement d'un tribomètre à rouleau permettant de reproduire les mécanismes d'usure des outils de presse à découper. L'usure des outils de découpage est inévitable, mais peut être réduite afin d'en augmenter la durée de vie. Pour ce faire, il faut comprendre l'influence exacte de chacun des paramètres de l'opération de découpe. L'usure provient du frottement entre la tôle qui vient d'être découpée et le poinçon. Ainsi le poinçon voit une tôle neuve continuellement. C'est cette cinématique qui est répétée sur ce tribomètre à rouleau. En reproduisant ces mécanismes d'usure sur un appareil de laboratoire, il sera possible de développer et valider des matériaux d'outils performants face à la tôle découpée, ou bien de développer des lubrifiants optimisés pour les conditions de découpe.

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; Ce travail nous a permis d'abord de lancer un premier travail en commun avec le laboratoire de tribologie de l'Ecole Supérieure des Mines et de la Métallurgie pour tester et valider ses équipements nouvellement acquis, sis à Annaba en Algérie. Nous nous sommes intéressés à la comparaison du point de vue tribologique de deux biomatériaux utilisés dans les tiges fémorales des prothèses de hanche, à savoir un acier inoxydable AISI316L et un alliage de titane Ti-6Al-4V. La diffraction des rayons X a permis de montrer les phases présentes dans les deux matériaux. La rugosité de surface a été déterminée par profilométrie à contact 2D et optique 3D. Les essais tribologiques on été effectués sur un tribomètre rotatif bille-plan de CSM. Nous avons fait varier certains paramètres, la vitesse ( 2,5 et 4.5m/s) la charge (4, 6, 10N) ; la distance de glissement a été fixée à 50m. Les résultats de frottement confirment les lois fondamentales de frottement : la diminution du coefficient de frottement avec la charge et son indépendance vis-à-vis de la vitesse. Les résultats montrent un meilleur comportement en frottement de l'alliage de titane Ti-6Al-4V.

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; L'analyse de l'impact des vibrations générées dans le processus de fabrication par enlèvement de copeaux ne cesse de susciter l'attention des chercheurs de part le monde. Afin de bien cerner la problématique et atteindre notre objectif, nous avons établi un protocole d'essais et conçu un dispositif monté sur tour EMCO maximat V13. Ce montage, considéré comme une partie intégrante de la machine , nous a permis de générer et contrôler l'amplitude des vibrations pour effectuer notre expérimentation. Le but de notre travail est d'établir la relation entre la grandeur d'intérêt, représentée par l'usure en dépouille, et d'autres paramètres influant sur la durée de vie des outils de coupe lors du tournage. L'exploitation de nos investigations expérimentales a bénéficié de l'apport de la méthode des plans d'expérience qui nous a permis d'organiser au mieux notre recherche. Les résultats obtenus ont été traités sous le logiciel Matlab et ont permis de mettre en évidence l'influence du paramètre 'vibrations' sur l'estimation de la durée de vie des outils de coupe.

Les recentes editions et traductions (l’une en francais, l’autre en italien) de deux traites ecrits respectivement a la fin du xiiie et du xive siecle par deux freres mineurs alimentent les debats autour de l’histoire de l’argent et de la valeur, et, plus generalement, de l’economie medievale ainsi que des liens entre ce que nous, Occidentaux, appelons de nos jours economie, religion et gouvernement a la fin du Moyen Âge : Sylvain Piron a propose en 2012 une nouvelle edition critique, a parti...

Du paysage, rien ne peut tenir dans nos gabarits classiques (i.e. nature/culture, humain/non-humain, etc.). C’est le constat que tout lecteur assidu pourra tirer de l’immense bibliographie dont le paysage est aujourd’hui la visée. En d’autres termes, le paysage met notre pensée en crise. De fait, vivre (pour bien parler) du paysage requiert de nouvelles méthodes et c’est à cette perspective que nous nous livrons tout au long de l’article. Pour ce faire, le corps est au cœur de la démarche et devient progressivement une interface de lecture et d’écriture de l’espace, au gré de « l’expérience vécue du temps », comme l’exprimait l’artiste Barnett Newman. Plus tard, l’usure aussi éreintante que gratifiante et induite par le rythme de la marche va augurer d’une instauration paysagère progressive, par-delà le seul véhicule de l’art, donc vers une mobilisation plus qu’une fixation. When it comes to landscape, none of our classical ontologies (e.g. nature/culture or human/non-human) are satisfying. Such a conclusion can be drawn by any committed reader parsing the abundant literature which takes landscape as its central subject. Thus, I set out to explore new ways of understanding the ambiguous essence of landscape by placing my own body at the center of what I do. As an interface, it goes along the reading and the writing of space and across a “physical sensation of time”, as artist Barnett Newman once put it. As I shall show, walking tears and wears the body and not only does it fulfill a slow degradation but also inadvertently yields a significant reward, making the body – in flesh and mind – an interface for ingoing and outgoing signals. This way I will go beyond the theory of a merely art-mediated landscape, thus, toward a mobilization rather than a fixation.

L’objectif principal de ce travail est de concevoir au sein de notre laboratoire un banc d'essai de fatigue et de chocs thermiques. Il a été mis à profit, dans un premier temps, dans l’étude de l’influence de la fatigue thermique (180 – 550°C) et des chocs thermiques (20 – 600°C) sur la tenue au frottement et à l’usure d’un revêtement en acier inoxydable austénitique AISI 304L. Ce revêtement a été déposé par le procédé de soudage T.I.G sur des éprouvettes en acier ferritique 42CD4. L'étude concerne 3 états différents du dépôt : sensibilisé, sensibilisé écroui en surface et hypertrempé. Les profils de microdureté des dépôts cyclées montrent un adoucissement au niveau de la zone de liaison entre le substrat et le dépôt, par rapport au dépôt de référence "brut de soudage". On a constaté, que l'évolution microstructurale observé sur tous les dépôts analysés au microscope optique, influe considérablement sur la cinétique d'usure et les pertes de masse, surtout en surface. Nous nous sommes intéressé également à l'étude du frottement. On a constaté que son évolution est irrégulière dans le sens de l'épaisseur et qu'il est indépendant des pertes de masse. L'analyse des traces d'usure au MEB a démontré l'influence de l'état de surface sur les pertes de masse, surtout après chocs thermiques; l'usure abrasive est aggravée par un désagrégement de la surface due à la corrosion. L'écrouissage de la surface favorise la formation de fissures transgranulaires et diminue l'effet des chocs thermiques sur les pertes de masse. Dans ce cas, l'usure passe d'une usure douce dite surcontrainte au début vers une usure abrasive plus sévère en fin d’essai.Mots clés: fatigue thermique; choc thermique; acier inoxydable austénitique; frottement; usure; soudage. The main objective of this work is to design an experimental set up for thermal fatigue and shocks analyses. Initially, The influence of thermal fatigue (180-550°C) and of thermal shocks (20-600°C) on both friction and wear of a coating is studied in an AISI 304L austenitic stainless steel. This coating has been deposit by T.I.G welding process on specimens made out of 42CD4 ferritic steel. The study concerns tree different cases of deposits: sensitized, sensitized and strain hardened in surface and hyperquenched (not sensitized). The profiles of cycled microhardness deposits show a softening at the contact zone between the substrat and the deposit, with respect to the reference deposit (welding raw deposit). It is noted, that the microstructural evolution observed in all deposits, as analyzed by optical microscopy, affects considerably the wear kinetics and the rate of weight loss, especially at the surface. It is also observed that friction evolution is irregular in thickness direction and it is independent of the observed weight loss. Wear traces analysis by SEM demonstrated the influence of surface quality on weight loss, especially after thermal shocks and abrasive wear is aggravated by surface disintegration as a result of corrosion. The strain hardening of the surface favors the formation of transgranular cracks and lowers thermal shock effetcs on weight loss. In this case, wear evolves at the beginning, from soft wear called "overstress” towards a severe abrasive wear by the end of the test.Keywords: thermal fatigue; thermal shocks; austenitic stainless steel; friction; wear; welding.

Cette étude est basée sur une analyse expérimentale des performances de coupe de plaquettes de fraisage en carbure métallique ISO P35. La première série est non revêtue et l’autre revêtue avec une simple couche de (TiN). Les essais sont réalisés en fraisage à l’aide d’une fraise à surfacer de type tourteau à huit dents lors de l’usinage de l’acier ISO C18. L’objectif est le suivi, d’une part de l’évolution de l’usure en dépouille de ces plaquettes en fonction du temps, et d’autre part de la rugosité en fonction des conditions de coupe et de l’usure. Les résultats expérimentaux obtenus permettent d’établir des modèles mathématiques exprimant la relation qualitative et quantitative entre les éléments du régime de coupe et les paramètres technologiques exprimés par la durée de vie (T) et la rugosité arithmétique de la surface usinée (Ra). L’analyse des résultats a fait ressortir que les plaquettes revêtues sont de trois à quatre fois plus performantes. Ce qui permet également d'obtenir des surfaces usinées de meilleure qualité. En effet, la valeur de Ra est réduite de moitié pour les régimes à grandes vitesses de coupes et faibles avances.Mots clés: Fraisage; carbures métalliques; revêtements d’outils; usure; acier ISO C18; Rugosité. This study is based on an experimental analysis of cutting performances for two nuances of metallic carbides. The first carbide insert is uncoated and the second is coated with one layer of (TiN). The tests are realized under face milling of ISO C18 steel using a surfacing cutter with eight teeth. The objective of this study is to follow the evolution of tool wear according to time and to assess roughness according to both cutting conditions and wear rates. The results allowed establishing mathematical models relating the work conditions and the technological parameters such as tool life and machined surface roughness (Ra). Analysis of the results showed that the coating inserts have 3 to 4 times better performance in terms of tool life in comparison with the uncoated ones. In terms of surface quality, the value of the absolute roughness is reduced by half under high cutting speeds and small feed rates per tooth.Keywords: Face milling; metallic carbides; tool coatings, wear; steel C18; roughness.

Filled elastomers are used in tread tires. It has been demonstrated that most of rolling resistance of tires is due to filled elastomer energy dissipation. In that way, understanding viscoelastic properties of these materials is a key point. Then, filled elastomer behavior at high deformations may be involved in ultimate properties of tire application such as fatigue crack propagation and wear. The aim of this work is to study the impact of silica dispersion on viscoelastic and mechanical properties of filled elastomers. First, levers impacting silica dispersion are evaluated. Dispersion of fillers can be considered as a competition between fillers cohesion forces and applied forces to the system to break them, these parameters have been studied methodically. Finally, the impact of silica-matrix interactions is studied, changing silica surface treatments or elastomer natures. The quantity of interactions possible per polymer chain between the silica and the elastomer may play a role in silica dispersion. Secondly, the impact of silica dispersion on viscoelastic and mechanical properties is discussed. It is shown than increasing silica dispersion leads to a decrease of linear elastic modulus and an increase of reinforcement in tensile at high deformations. Finally, regarding ultimate properties, our experimental device on the selected formulations has not shown any impact of silica dispersion on fatigue crack propagation. Nevertheless, we observe a better wear resistance with increasing dispersion, despite the lower materials hardness; L'objectif de ce travail est d'étudier l'influence de l'état de dispersion de la silice sur les propriétés viscoélastiques et mécaniques des élastomères chargés silice pour l'application pneumatique. En effet, il est montré qu'une grande partie de la résistance au roulement dépend de la dissipation d'énergie de l'élastomère chargé. De plus, les propriétés mécaniques pourraient intervenir dans les propriétés ultimes telles la propagation de fissure en fatigue et l'usure : l'étude de ces différentes propriétés est donc primordiale. La première partie s'attèle donc à l'identification des leviers pouvant moduler la dispersion de la silice dans les élastomères. La dispersion pouvant être vue comme la compétition entre les forces de cohésion des charges et les forces appliquées au système pour les rompre, ces paramètres ont été étudiés de manière systématique. Enfin, l'influence des interactions silice-matrice est abordée (modification de l'état de surface de la silice, nature de l'élastomère) : le nombre d'interactions silice-élastomère par chaîne de polymère pourrait intervenir dans les mécanismes de dispersion. Dans la seconde partie, l'influence de ces différents états de dispersion sur les propriétés viscoélastiques et mécaniques est discutée. L'amélioration de la dispersion à iso-formulation permet de diminuer le module élastique linéaire dans le domaine linéaire et entraîne une augmentation des modules aux grandes déformations en traction. Concernant l'étude des propriétés ultimes, notre dispositif expérimental n'a pas permis de mettre en évidence, sur les formulations testées, d'influence de la dispersion sur la dynamique de propagation de fissure en fatigue. En revanche, l'amélioration de la dispersion entraîne une amélioration de la résistance à l'usure et ce malgré une diminution de la dureté

National audience; On cherche à modéliser l'usure d'un matériau abradable lorsqu'une aube de turbomachine rentre en contact avec le carter sous l'effet d'une ovalisation de ce dernier. Le but est d'utiliser ce modèle d'usure dans une simulation explicite par éléments finis de l'interaction aube/carter. On propose d'intégrer les phénomènes microscopiques de l'usure dans des lois utilisables à l'échelle de l'aube. L'usure peut se produire selon différents mécanismes, suivant les paramètres d'interaction. La modélisation de ces mécanismes est présentée et les résultats analysés en fonction des résultats expérimentaux.

International audience; ISAAC est un code de simulation du contact utilisant une méthode semi-analytique. Il permet de pendre en compte des chargements normaux et tangentiels, en glissement total ou partiel. Les corps en contact, de géométrie complexe, peuvent présenter des comportements non linéaires (plasticité, viscoélasticité, anisotropie, présence d'hétérogénéités, de revêtements) et l'usure des surfaces peut être prédite. Des applications industrielles de simulation des procédés de traitement de surfaces et de fonctionnement des pièces en service ont été réalisées.

L'article traite de l'adhérence sous l'angle de l'influence des contaminants et de l'usure. La littérature routière est abondante en études et recherches sur l'influence de l'eau et du polissage sur l'adhérence ; cet engouement découle des besoins historiques de parer aux accidents dus à l'aquaplanage ou à un polissage excessif des granulats. On essaie ici d'aborder des contaminants moins étudiés - malgré leur importance en conditions hivernales - comme la neige ou la glace et des mécanismes d'usure moins connus comme le vieillissement des matériaux bitumineux ou les dégradations dues aux variations saisonnières. Bien connaître ces aspects (mécanismes physiques, facteurs influents, caractérisation) permet de mieux planifier l'entretien des chaussées, d'optimiser l'utilisation des ressources en matériaux et d'informer l'usager des risques encourus. L'article traite de l'adhérence des chaussées routières, mais les notions traitées (génération des forces de frottement par hystérésis et adhésion, évacuation de l'eau, macro- et microtexture des revêtements, etc.) peuvent être appliquées à d'autres types de revêtements soumis à la circulation des pneus comme les chaussées aéroportuaires ou les rails de métro.

Tiredness is a frequent complaint in the labour sphere, but difficult to analyse. Works that sought to produce an explanatory theory of tiredness ran up indeed against the subjective and multidimensional dimension of the phenomenon. From there comes the will of many specialists in tiredness at work to concentrate their studies on what would constitute the psychosocial dimension of tiredness in the industrialized and tertiarized economies: boredom, monotony and mental suffering. If these researches made it possible to widen our comprehension of the question of tiredness at work, they remain marked by an implicit representation of a human being equipped with invariant psychological and social needs. Thus they do not make it possible to account for the variations in the meaning of the various difficulties the workers meet, nor in the imposition of the feeling of discomfort which might result. A more constructivist approach, holding into account the collective representations, the stakes and the specific balance of power to each professional environment, shows that the categories used to think tiredness at work and the experience of this tiredness by the employees are not easily dissociable. The examples of the musculo-skeletal disorders in the industrial companies and of the burn out of the hospital nurses make it possible to illustrate the complexity of the interactions between specific forms of expression of tiredness and particular contexts of work.; La fatigue est une plainte fréquente dans le monde du travail, mais difficile à analyser. Les travaux ayant cherché à produire une théorie explicative de la fatigue se sont en effet heurtés à la dimension subjective et multidimensionnelle du phénomène. D'où la volonté de nombreux spécialistes de la fatigue au travail de centrer leurs travaux sur ce qui constituerait la dimension psychosociale de la fatigue dans les économies industrialisées et tertiarisées : l'ennui, la monotonie et la souffrance morale. Si ces recherches ont permis d'élargir notre compréhension de la question de la fatigue au travail, elles restent marquées par une représentation implicite d'un être humain doté de besoins psychologiques et sociaux invariants. Elles ne permettent donc pas de rendre compte des variations dans le sens attribué aux différentes difficultés rencontrées par les salariés ni dans la mise en forme du malaise qui en découle éventuellement. Une approche plus constructiviste, tenant compte des représentations collectives, des enjeux et des rapports de force propres à chaque milieu professionnel, montre que les catégories mises en œuvre pour penser la fatigue au travail et le vécu de cette fatigue par les salariés sont difficilement dissociables. Les exemples des troubles musculo-squelettiques dans les entreprises industrielles et du burn out des infirmières hospitalières permettent d'illustrer la complexité des interactions entre des formes spécifiques d'expression de la fatigue et des contextes de travail particuliers.

Les travaux présentés dans cette thèse ont été guidés par ces objectifs et rassemblent des expertises de composants revêtus, des développements d'analyses numériques, de protocoles d'essais simplifiés et des recherches de couplages entre modes de dégradations. Autant d'éléments qui permettent de répondre en partie aux questions initialement posées et de proposer, au final, un outil de simulation de durée de vie des DLC adapté aux applications moteur à combustion interne.

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; L’utilisation de polymères thermoplastiques ne cesse de s’accroitre dans le domaine des contacts dans différents secteurs d’activité tels que l’aéronautique, l’automobile, l’offshore et les applications biomédicales. Ceci est notamment dû à leur légèreté, leur non-corrodabilité par rapport aux métaux et à la réduction du coefficient de frottement. [1_2] Dans ce travail, le comportement au frottement de deux polymères thermoplastiques semi-cristallins, le poly-téréphtalate d'éthylène (PET) et le polytétrafluoroéthylène (PTFE), en contact avec un alliage de titane (TA6V) est étudié à l’aide de la configuration cylindre-plan. Un plan en alliage de titane de rugosité initiale de 0.8µm se déplace horizontalement sur des poinçons cylindriques en polymère avec une charge normale (200N) et un débattement (±500µm) fixes à température ambiante et en contact sec. L’influence de différents paramètres a été étudiée : nombre de cycles (20 000-1 000 000), rugosité du corps antagoniste (0.3-2µm) et fréquence (0.5-5Hz). Après frottement, les mécanismes d’usure sont analysés par interférométrie (figure1), FTIR (spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier), EDXA (analyse élémentaire aux rayons X), MEB (microscopie électronique à balayage), puis analysés, quantifiés et interprétés en se basant sur une approche énergétique. Les comportements physicochimiques et thermomécaniques des polymères sont aussi analysés (DSC : Calorimétrie différentielle à balayage, DMA : Analyse mécanique différentielle). Ces essais ont mis en évidence en particulier une transition cristalline du PTFE au voisinage de 19-30°C ainsi que le phénomène de cristallisation froide du PET. En outre, les essais DMA ont montré qu’à température ambiante et la fréquence de 1 Hz le PET présente un comportement plus rigide que le PTFE avec un module de Young de 3500MPa alors que le PTFE a un module de Young de 400MPa. Les essais menés à nombre de cycles croissants, toutes choses étant égales par ailleurs (f=1Hz, P=200N, δ=±500µm, Ra-TA6V =0.8µm) ont permis d’établir le caractère linéaire de l’évolution de la cinétique d’usure (variation du volume d’usure en fonction du nombre de cycles) pour les deux matériaux. Le PTFE présente une usure plus importante que le PET (coefficient énergétique d’usure αPET=10-6mm3/J et αPTFE=10-4mm3/J). En outre, le coefficient du frottement stabilisé du PTFE est nettement plus faible que celui du PET (µPTFE=0.1 ; µPET=0.35). Ceci peut s’expliquer par la différence de la morphologie cristalline de ces deux polymères étudiés [3-4]. En effet, l’observation microscopique des traces d’usure du PTFE a mis en évidence une structure lamellaire avec formation d’un tribofilm du polymère sur le TA6V par juxtaposition de copeaux d’usure dans la direction du glissement. En ce qui concerne le PET, qui se caractérise par une structure sphérolitique, l’observation microscopique montre la présence d’une couche de transfert granuleuse formée sur le plan en TA6V avec la présence de débris éjectés de part et d’autre de la trace d’usure. Ce mécanisme de transfert caractéristique des polymères thermoplastiques à structure sphérolitique est communément appelé « lumpy transfer » dans la littérature [5]. Les analyses FTIR et EDXA réalisées pour les deux systèmes ont confirmé la formation de la couche de transfert de polymère sur le corps antagoniste. Ainsi, l’ensemble de ces résultats permet de conclure que les deux matériaux étudiés, qui ont des structures morphologiques différentes, présentent deux types d’usure bien distincts: une usure adhésive pour le PET et une usure abrasive pour le PTFE. Les modes d’usure ne sont pas affectés par une modification de fréquence dans la gamme (0.5-5 Hz). Cependant on note que l’usure et le transfert augmentent avec la fréquence . Afin d’étudier l’effet de la rugosité (Ra) du corps antagoniste (TA6V), des traitements de polissage (poli-miroir) et de sablage (particules de corindon de taille 50, 100 et 250mm) ont été réalisés. La gamme de rugosité obtenue varie entre 0.3 et 2 μm. Les essais menés (f=5Hz, P=200N, δ=±500μm) ont montré que l’augmentation de la rugosité du contre-corps s’accompagne pour le PTFE d’une augmentation du transfert conduisant à une réduction de l’usure. L’augmentation de la rugosité diminue l’éjection des débris d’usure en dehors de la trace et favorise l’usure pour le PET. Des essais complémentaires à différentes fréquences dans la gamme d’étude sont en cours pour confirmer cette tendance.

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; La mesure de la dureté Rockwell d'un matériau composite à matrice organique constituant les sabots de frein de wagon de transport du minerai de la SNTF (Algérie) a permis à partir d'un abaque spécifique de déduire les duretés Brinell (HB) et Vickers (HV). Le comportement ainsi que le mode de rupture en compression ont été étudiés sur des éprouvettes cubiques et cylindriques de dimensions appropriées. Les mesures aboutissent à des valeurs comparables des résistances. La réponse du comportement au frottement ainsi que l'identification des mécanismes physiques du frottement activés au contact sous sollicitations de freinage sévères ont été étudiés à l'aide des essais de freinage réalisés sur un tribomètre de type CSM+. Le coefficient de frottement mesuré rentre dans les valeurs généralement acceptables et tolérés par le fabricant.

Tool wear and tool failure are critical problems in the industrial manufacturing field since they affect the quality of the machined workpiece (unexpected surface finish or dimensional tolerance) and raise the production cost. Improving our knowledge of wear mechanisms and capabilities of wear prediction are therefore of great importance in machining. The three main wear modes usually identified at the tool/chip and the tool/workpiece interfaces are abrasion, adhesion and diffusion. Besides the fact that understanding mechanisms that govern these wear mechanisms are still incomplete, the experimental analysis is very difficult because friction interface features (such as temperature, pressure, particles embedded in the contact …) are not easily measurable. The objective of this research work is to understand the physical mechanisms governing the tool wear by taking into account the sensibilities to scale going from the microscopic scale (microstructure scale) to the macroscopic scale (scale of the manufacturing operation) passing by the mesoscopic scale (tool tip scale). For this purpose, an analytic wear model was developed to describe the abrasive wear and to predict the cutting tool life. The proposed model is based on a tribological approach including a statistical description of the distribution of particles seen as non-metallic inclusions. The latter are assumed embedded at the interface of contact and having a conical shape characterized by two main parameters in the present approach: the corresponding size and apex angle. The volume of the removed material per unit time is chosen in this study as the main parameter to describe the abrasive wear mode. Coupled with literature results, the developed model is able to take into account the nature of the sticking-sliding contact and the effect of the friction coefficient on the rake face of the cutting tool. In order to identify all the material's parameters of the predictive model, a study of non-metallic inclusion considered responsible of the abrasive wear was performed on the 42CD4 steel. The determination of inclusion type and inclusion morphology was assessed qualitatively and quantitatively through microscopic and MEB observations as well as image processing. Finally, the volume removed by abrasion given by the model was compared to the experimental results previously achieved under orthogonal cutting., Les difficultés majeures rencontrées en production des pièces mécaniques métalliques sont dues aux conditions de chargements extrêmes appliqués lors de la mise en forme ainsi qu'au problème de l'usure prématurée des outils de coupe de coupe. Dans ce cadre, les travaux de thèse sont centrés sur la mise en évidence et la compréhension des mécanismes physiques mis en jeu lors de l'usure des outils de coupe depuis l'échelle de la microstructure jusqu'à celle du système usinant, en passant par l'échelle de la pointe de l'outil (échelle mésoscopique). A cet effet, Un modèle analytique permettant de décrire l'usure par abrasion et de prédire la durée de vie des outils a été développé sur la base d'une approche statistique rendant compte de l'hétérogénéité des particules pouvant être à l'origine de la dégradation de l'outil. La prise en compte de la nature du contact collant-glissant et de l'effet du coefficient de frottement via des résultats de la littérature couplés au modèle proposé ont permis de mettre en évidence l'influence des paramètres opératoires de la coupe des métaux sur le volume d'usure enlevé par abrasion. A la suite ce modèle a été confronté à des résultats expérimentaux préalablement réalisé dans le cadre de la coupe orthogonale. En parallèle une analyse inclusionnaire est réalisée pour l'identification et la quantification des inclusions non métallique jugées responsable de l'usure par abrasion. Les résultats obtenue via des observations MEB et microscopique ainsi que des traitements d'images a permis d'alimenter en données le modèle prédictif

The aim of this work is to identify the wear law of a working cylinder tandem at steel company of Arcelor-Mittal (El-Hadjar Algéria). This law is based on the Achard model. The rolling force computation uses slice method. A simple model is developed enabling the computation of mechanical quantities within the frame of different assumptions (Von Mises and Hill associated or non associated plasticity with isotropic hardening). The friction model used can be either plastic (Coulomb or Tresca) or viscoplastic. The cylinder wear measurements were conducted in situ during the rolling process. A comparison between these measurements and the proposed model results have allowed to establish a wear law for this cylinder and to predict its wear during the rolling., Ce travail a pour objet d'identifier la loi d'usure d'un cylindre de travail du tandem du complexe sidérurgique d'Arcelor-Mittal (El-Hadjar Algérie). Il s'appuie sur le modèle d'Achard. Le calcul de l'effort de laminage est basé sur la méthode des tranches. Nous avons pour cela, développé une modèle simple et ouvert qui permet de calculer les grandeurs mécaniques en testant différente hypothèse, plasticité de Von Misés, de Hill, associée et non associée avec écrouissage isotrope. Le modèle de frottement utilisé peut être aussi bien plastique, plastique régularisé ou viscoplastique. Des mesures sur site nous ont permis de quantifier l'usure d'un cylindre de travail au cours du laminage. Une comparaison entre ces mesures avec notre modélisation a permis d'identifier la loi d'usure pour ce cylindre de prédire cette usure au cours du laminage.

L'intervention internationale au nom des droits de l'homme, impliquant l'emploi unilatéral de la force d'un Etat dans la juridiction d'un autre Etat, peut-elle être admise au regard du droit international ? Nous proposons de résoudre cette question en nous intéressant à un dénominateur commun devant relier tout à la fois l'intention de l'intervenant, la Charte de l'ONU et la DUDH. Ce dénominateur se trouve dans une norme primordiale que nous appelons finaliste parce qu'elle postule que la réalisation universelle des droits de l'homme est souhaitable et possible. Nous vérifions par une démarche historique et épistémologique l'origine, la pertinence et la portée de cette norme ainsi que de son antithèse, la norme primordiale fataliste. Le jeu qu'entretiennent entre elles ces deux normes fait ressortir les intentions réelles de l'intervenant et découvrir un ensemble d'obligations implicites à la charge de ce dernier. Il permet de déterminer l'autorité juridique de l'intervenant.

Ce travail consiste à étudier expérimentalement l’influence de quelques machines-outils sur le comportement à l’usure des plaquettes en carbure métalliques. Les essais ont été réalisés dans des conditions opératoires proches de celles industrielles. Les machines-outils utilisées sont caractérisées par leurs rigidités. Le suivi de l’évolution de l’usure des plaquettes en fonction du temps (τ) et des éléments du régime de coupe (v, f et d) sur chaque machine a été établi conformément à la méthode de planification des expériences. Les résultats obtenus ont été traités, analysés et interprétés physiquement.

Des essais de coupe ont été effectués par quatre outils en céramique, face à l’acier AF37. Les résultats de ces essais nous ont permis d’étudier l’influence des paramètres de coupe sur le comportement à l’usure des différentes céramiques étudiées. Pour ces différentes céramiques la relation entre la tenue et les paramètres de coupe a été exprimée suivant le modèle mathématique de Taylor.

The purpose of this prospective randomized study was to compare the minimum 3-­year follow-­ up penetration of cementless polyethylene sockets of the same design in two configurations in a consecutive series of total hip arthroplasty.Between May 2010 and May 2011, 100 patients (100 hips) with a mean age of 70.8 ± 7.5 years were randomized (power of 80%, alpha of 5%) to receive either vitamin E doped highly cross-­ linked (group Vitamys, 0.1% vitamin E blended, 10 Mrads of gamma radiation, 50 hips) or moderately cross‐linked (group RM, 3 Mrads of gamma radiation in nitrogen, 50 hips) material. The cementless polyethylene cups were coated with pure titanium particles. All other parameters, including the 28 mm diameter metal femoral head, stem, surgical approach and postoperative course were identical in both groups. The primary criterion for evaluation was linear head penetration measurement, using the Martell system, performed by an investigator blinded to the polyethylene type. Both creep and steady state wear were measured.At the time of the minimum 3-­year follow-­up evaluation, 34 hips in the Vitamys group and 32 hips in the RM group have had complete data available for analysis (median follow‐up of 3.02 and 3.13 years, respectively). The median creep measured 0.02 mm versus 0.3 in the Vitamys and RM groups, respectively (Mann-­Whitney, p=0.04). The median steady state penetration rate from one year onwards was ‐0.097 mm/year in the Vitamys group versus 0.064 mm/year in the RM group (Mann and Whitney test, p=0.04). No complication specific to the material was recorded, and no patient was revised because of wear and/or osteolysis.This study provides the first randomized in vivo wear measurements of Vitamin E doped highly cross-­linked acetabular components. These early 3-­year follow-­up results demonstrated encouraging wear performance of vitamin E blended highly cross-­linked polyethylene. Longer term follow-­up is necessary to monitor the performance of these devices.; Nous avons prospectivement randomisé 100 arthroplasties primaires totales de hanche (âge moyen 70,8 ans) afin d’analyser la résistance à l’usure in vivo d’un polyéthylène monobloc non cimenté en fonction de sa réticulation. La cupule était soit en polyéthylène hautement réticulé dopé à la vitamine E (Vitamys®, Mathys) soit en polyéthylène conventionnel (RM®, Mathys). Il n’existait aucune différence significative démographique ou opératoire entre les deux groupes.Au recul moyen de 3,08 ans, 66 hanches ont été revues, radiologiquement et cliniquement, et aucune différence fonctionnelle n’était notée. Le taux de pénétration moyen de la tête fémorale était de 0,02 mm dans le groupe Vitamys® et de 0,3 mm dans le groupe RM® (p=0,04).Le taux d’usure moyen à régime constant était de -0,097 mm/an dans le groupe Vitamys® et de 0,064 mm/an dans le groupe RM® (p=0,04). Aucune complication spécifique mécanique liée au matériau n’a été constatée.Ces résultats à 3 ans de recul ont montré d’encourageantes performances en termes d’usure du polyéthylène hautement réticulé dopé à la vitamine E. Des résultats à long terme sont nécessaires pour confirmer l’intérêt de ce polyéthylène hautement réticulé dopé à la vitamine E, notamment au niveau de l’ostéolyse et du taux de survie des implants.

Mechanical honing process is still the reference industrial process for high production engine liners. The current manufacturing way use reduced velocity friction and abrasion mechanisms to print a multiscale and anisotropic texture on the liner surface. The texture signature characteristics satisfy multifunctional requirements of the liner (friction, lubrication, wear, oil consumption etc.). It is generated by a stratified honing process for industrial production which consists of three stages with scale effect: rough (macroscopic scale), finish (mesoscopic scale) and super-finish honing (microscopic scale). Different honing methods emerged during last decade in which the technological and economic differentiation is essentially based on textural attributes of honed surfaces. The present study analyses the industrial honing processes, the possible surface anisotropy choices and texture parameters with a view to honed liner surface functionalisation. A methodological approach about multiscale honed surface tribofunctionality has been developed and then validated by numerical simulation in the case of ring-liner tribocontact. It builds on the following triptych:- the coupling between honing process and functionality through its multiscal textural signature,- the exploitation of the controlled anisotropy by numerical simulation which conducts to fonctionality,- the surface-process interaction which becomes indivisible, particularly in texture manufacturing and its tribofunctional qualification though tribometric trials.The methodology has been applied to industrial honing processes (plateau honing (PH), slide honing (SH) and helical slide honing (HSH)). The results show that smooth texture with lower plateau roughness and valley depth contributes to reduce frictional performances of honed surfaces. Nevertheless, Helical slide honed surfaces are less sensitive in friction to the plateaudness i.e., to superficial roughness comparatively to PH textures. This is promising for HSH process optimization, in which the third stage can be reduced or deleted. Then the developed approach has been extended to honing development for innovative texture anisotropy (circular, undulatory, mixed, trajectory assisted) for low-friction performances. The results show that assisted trajectory (without inversion grooves at top dead (TDC) and bottom dead centers (BDC)) and 45-130-45 mixed textures (with 45° cross-hatched grooves at TDC and BDC, 130° cross-hatched grooves at mid-height) enhance significantly frictional performances in comparison to HSH conventional process.; Le rodage mécanique demeure encore le procédé industriel de référence pour la finition des cylindres de moteurs dans le cadre des productions de grande série. La voie actuelle de fabrication en rodage procède par frottement et abrasion à vitesse réduite pour imprimer une texture anisotrope et multi-échelle sur la surface du cylindre. La signature de cette texture a la particularité de satisfaire des exigences multifonctionnelles du cylindre (frottement, lubrification, usure, consommation d'huile, etc.). Elle est cependant générée par un rodage stratifié en production industrielle qui consiste en trois étapes successives avec effet d'échelle: ébauche (échelle macroscopique), finition (échelle mésoscopique) et superfinition (échelle microscopique). Plusieurs méthodes de rodage ont émergé cette dernière décennie et dont la différentiation technologique et économique se fait essentiellement par le choix des attributs texturaux et topographiques de surface de rodage. La présente étude analyse les processus de rodage industriel, du choix d'anisotropie possibles et paramètres texturaux dans une optique de fonctionnalisation de la surface rodée du cylindre. Une approche méthodologique sur la tribo-fonctionnalité multi-échelle de la surface de rodage du cylindre a été développée, puis validée par simulation numérique dans le cas du tribo-contact segment-cylindre. Elle s'appuie sur le triptyque suivant :- le couplage entre le processus de rodage et la fonctionnalité via la caractérisation de sa signature texturale multi-échelle,- l'exploitation de l'anisotropie contrôlée par simulation numérique qui conduit à la texture de fonction,- l'interaction surface – procédé de rodage qui devient indissociable, notamment dans la fabrication de la texture de fonction et sa qualification tribo-fonctionnelle par des essais tribométriques.Cette démarche méthodologique a été appliquée aux procédés de rodage industriel tel que le rodage plateau (PH), glissant (SH) et hélico-glissant (HSH). Cela a permis de démontrer qu'une texture anisotrope fine de type PH composée de plateaux et vallées de faible amplitude présente les meilleurs attributs fonctionnelles en frottement. Cependant, une texture anisotrope de type HSH avec un angle de striation de 130° est moins sensible en frottement à l'aspect plateau obtenu par écrêtage des pics de rugosité. Ce résultat ouvre une évolution potentielle du process HSH où la dernière étape de rodage peut être réduite voire supprimée. Par la suite, la démarche développée a été étendue aux textures innovantes à bas frottement de rodage en développement avec une anisotropie circulaire, ondulatoire, stratifiée mixte, ou assistée en trajectoire. Les résultats ont montré que des textures HSH optimisées en trajectoire (avec suppression de stries d'inversion au niveau des points mort haut (PMH) et point mort bas (PMB) du cylindre) ainsi que des textures stratifiées mixtes 45°-130°-45° (stries à 45° au PMB et PMH et 130° au milieu du cylindre) permettent une réduction significative du frottement segment-fût en régime de lubrification mixte en comparaison par rapport au texture de rodage HSH conventionnel.

In axial and centrifugal compressors, minimizing the clearance between the blade tips of the impeller and its surrounding casing increases the aerodynamic efficiency, but also the probability of contacts. An energy exchange is then produced between the two structures, leading to forced excitation of the natural modes and potentially to dynamical instabilities, such as interaction phenomena. In both cases, the structures suffer subsequent structural damages. Mastering blade-to-casing interactions is thus a phenomenon that turbomachinery manufacturers must incorporate into the design process of an engine. Compressor designers must predict the vibration behavior of the system, taking into account the predominant physical phenomena. In this context, this work focuses on the study of the dynamic and thermomecanichal behavior resulting from blade-to-casing interactions between a low-pressure centrifugal compressor (or impeller) and a casing lined with abradable coating. The main purpose of this work is to build a likely scenario to explain the various phenomena present when contact occurs, and the creation of a database for subsequent comparisons with numerical simulations. To achieve this, a test rig heavily instrumented has been used in order to better understand the influence of various physical phenomena (dynamic, wearing, heating). Analysis of experimental and numerical results shows transient events, characterized by a simultaneous increase in amplitude on both the rotating and stationary structures. The spectral content of the response highlights the presence of harmonics of the rotating speed and some sidebands aside from the main excited frequencies, which may cause the system to become unstable when they coincide with the natural frequencies of structures.; Pour les compresseurs axiaux et centrifuges, la minimisation du jeu, entre l’extrémité des aubes et le carter qui les entoure, augmente l’efficacité aérodynamique des turbomachines mais favorise également l’apparition de contacts structuraux. En présence du contact, les deux structures échangent de l’énergie et le système peut devenir instable lorsque ses fréquences propres, exprimées dans le même repère, sont égales. Nous verrons qu’il existe également la possibilité de créer des réponses forcées lorsque les harmoniques de la vitesse de rotation coïncident avec les fréquences propres de la structure fixe ou tournante. Dans les deux cas, les structures peuvent subir des endommagements assez importants. La maitrise de l’interaction aube-carter est donc logiquement un phénomène que les constructeurs de turbomachines doivent intégrer lors de la définition d’un moteur. Ainsi, dans l’étape de conception des compresseurs, il faut prévoir le comportement vibratoire du système en prenant en compte les phénomènes physiques les plus influents. Dans ce contexte, ce travail de recherche est focalise sur l’étude du comportement mécanique et thermomécanique résultant de l’interaction aube-carter entre un compresseur centrifuge (ou rouet) expérimental du premier étage de compression d’un moteur d’hélicoptère et son couvercle qui est recouvert d’un matériau abradable afin de réduire la sévérité du contact. L’objectif majeur des travaux présentes dans ce manuscrit est d’établir un scénario plausible pour expliquer les divers phénomènes présents lors du contact et de créer une base de données expérimentales, dans un environnement de laboratoire au travers d’un essai réaliste et maitrisé. Puis, il s’agit de confronter et valider les interprétations expérimentales sur un modèle numérique. Pour atteindre nos objectifs, nous avons utilisé un dispositif d’essai adapté afin de fournir des données fiables sur le comportement dynamique et thermomécanique en situation de contact aube-carter. L’analyse des résultats expérimentaux et numériques montre des évènements transitoires concomitants entre la structure fixe et tournante. Le contenu spectral des réponses est caractérise par la présence d’harmoniques de la vitesse de rotation et de sidebands, qui influencent le comportement dynamique du système lorsqu’ils coïncident avec les fréquences propres des structures.

Lors des essais tribologiques une majorité de l'énergie mécanique est convertie en énergie thermique dans l'interface entre les pièces mises en contact. Les conditions thermodynamiques évoluent durant les premiers instants rapidement pour atteindre un régime stationnaire. Dans ce contexte, nous avons étudié un couple de bague de frottement l'une en carbure de silicium (SiC) et l'autre en carbone-graphite (CG) pour identifier les effets thermiques qui ont lieu lors du contact dynamique. Nous avons choisis des bagues en CG imprégné avec de la résine phénolique, du PTFE ou de l'antimoine dans le but de modifier de façon contrôlée leurs propriétés de diffusion thermique et les modes d'accommodation. Les mécanismes de dégradations tribologiques qui surviennent à l'interface entre le couple SiC/CG sont étudiés avec un tribomètre rotatif réalisant un contact conforme anneau/anneau, à température ambiante, avec une vitesse de glissement de 0,5 m/s et une pression de contact de 1 MPa. Les évolutions thermiques sont mesurées expérimentalement à la fois avec une caméra thermique et des thermocouples plongés dans les bagues en CG. La température de contact est calculée grâce à un modèle analytique, et la diffusivité thermique des bagues en CG imprégné est vérifiée par méthode inverse. Ainsi, les bagues contenant de la résine phénolique ont une diffusivité thermique comparable aux bagues en CG non imprégné. Lorsqu'il s'agit d'une imprégnation au PTFE, la diffusivité est réduite tandis que l'ajout d'antimoine l'augmente. Une discussion de ces travaux est proposée en accord avec le concept du triplet et du circuit tribologique. Un mécanisme de dégradations des bagues mettant en jeu à la fois les débits de matière et les débits d'énergie dans le contact est proposé. Les résultats expérimentaux montrent que les bagues en SiC sont généralement préservées de l'usure, de plus la chaleur s'y écoule rapidement. Les bagues en CG produisent beaucoup plus de matière et apportent dans l'interface les constituants du tribofilm. Les bagues en CG imprégnée avec de l'antimoine, et donc avec une diffusivité thermique élevée, permettent d'évacuer une importante quantité d'énergie sous forme thermique dans la structure du tribomètre. Toutefois, si cette énergie est maintenue dans le contact, elle est emmagasinée par le tribofilm et peut entrainer sa destruction. Ce phénomène est mis en évidence dans le cas de bagues ayant été imprégnées avec du PTFE.

Dual Mobility Total Hip Arthroplasty (DM-THA) was invented to combine the low wear of low friction while providing the solution to the problem of dislocation. Dual Mobility has different components and indications are diverse. A clinical long-term study of a PTH-DM first line has identified the benefits and failures of this concept. A specific complication is Intra Prosthetic Dislocation (IPD. Different types of IPD can be encountered. The main objective of our work was to understand the functioning of the Dual Mobility, the respective roles of the two mobilities and retention and their wear profiles. Secondary objectives were to understand the failures, loosening of the cup and intra-prosthetic dislocation and define an optimization of wear. Material and Methods: Several wear analysis techniques at different scales have been developed. Mechanical profilometry was used to study the surface roughness, the scanning electron microscopy researched the mechanisms of wear. CMM allowed us to understand the shape and waviness parameters. We suggested a new technique to increase the qualitative analysis of wear. The FE analysis would complete these means, which were applied to the explants. 3 groups of explants, formed by the liners having functioned for over 15 years without IPD, IPD and more recent liners, the design and material of the insert having been changed. Results: The three groups were compared. IPD has been identified as related to wear of the rim. This wear was mainly composed by the wear of the outer side of the rim, which was itself related to the properties of the neck of the femoral stem. Explants over 15 years showed wear about 45 mm3/year, which was at least comparable to standard metal on polyethylene implants. Standard wear analytical methods could not be applied to the analysis of DM-THA. The dimensions of the metal back and characteristics of the prosthetic femoral neck were the only factors affecting the incidence of IPD. Discussion: A schematic model of the functioning of DM-THA has been given based on the data of the explants. The second mobility, through its role as a reserve of mobility, reduces the overall wear and should be encouraged. The retentive rim is also a key point in the design and has a role in the implant survival. The wear data were still incomplete and there will be further work to improve our work at the statistical level., La Prothèse Totale de Hanche Double Mobilité (PTH-DM) a été inventée pour conjuguer l’usure faible du concept de low friction tout en proposant une solution au problème de la luxation. La Double Mobilité présente différentes composantes et ses indications sont diverses.Une étude clinique à long terme a permis de définir les avantages et échecs de ce concept. Une complication spécifique est la Luxation Intra Prothétique (LIP) ou usure de la collerette de rétention de l’insert en polyéthylène. Différentes formes peuvent être rencontrées.L’objectif principal de notre travail était de comprendre le fonctionnement de la Double Mobilité, c’est-à-dire le rôle respectif des 2 mobilités et de la collerette ainsi que leurs profils d’usure.Les objectifs secondaires étaient de comprendre les échecs, le descellement de cupule et la luxation intra-prothétique et de définir des pistes d’optimisation de l’usure.Plusieurs techniques d’analyse d’usure, à différentes échelles ont été élaborées. La profilométrie mécanique permet d’étudier la rugosité de surface, la microscopie électronique à balayage recherche les mécanismes d’usure. La cartographie CMM permet d’appréhender les paramètres de forme et d’ondulation. Nous proposons une nouvelle technique pour augmenter l’analyse qualitative de l’usure. L’analyse FE complète ces moyens, qui ont été appliquées sur des explants. 3 groupes d’explants, constitués par les inserts ayant fonctionnés plus de 15 ans sans LIP, les inserts issus de LIP et les inserts récents, le dessin et le matériau de l’insert ayant été modifiés.Les trois groupes ont été comparés. La LIP a pu être identifiée comme liée à l’usure de la collerette. Cette usure est majoritairement composée par l’usure externe de la collerette, elle-même liée aux propriétés du col de la tige fémorale.Les explants de plus de 15 ans ont présenté une usure d’environ 45 mm3/an, comparable aux implants métal-polyéthylène. Les méthodes standard d’analyse d’usure radiographique ne peuvent pas être appliquées à l’analyse des PTH-DM. Les dimensions de la cupule métallique et les caractéristiques du col fémoral prothétique étaient les seuls facteurs influant sur l’incidence de LIP. Une ébauche de modélisation de fonctionnement de la PTH-DM a pu être proposée en se basant sur les données des explants. La deuxième mobilité, par son rôle de réserve de mobilité, permet de diminuer l’usure globale et doit être encouragée. La collerette de rétention constitue également un point clé du concept et possède un rôle dans la survie.

SGE'14 - Symposium de Génie Électrique, Cachan, France, 08-/07/2014 - 10/07/2014; Les convertisseurs électroniques de puissance sont voués à fonctionner sous des conditions applicatives de plus en plus sévères tout en respectant les impératifs d'efficacité énergétique et de fiabilité. Or, les besoins industriels tendent vers un plus haut niveau d'intégration fonctionnelle tout en améliorant le rapport qualité-prix. Dès lors, la solution utilisée pour le report des puces semi-conductrices est le siège de densités de courant importantes et d'un flux thermique élevé. La présence de défauts dans cette couche d'interconnexion peut conduire à la dégradation de ses performances et au vieillissement prématuré du composant. L'objectif de nos recherches est d'évaluer la pertinence d'une méthodologie basée sur la confrontation de simulations numériques et de campagnes expérimentales. L'objectif est d'améliorer la compréhension du comportement électrothermique en régime de conduction d'un transistor MOSFET en présence d'un défaut local dans sa brasure. Dans cet article, nous présenterons la construction d'un modèle intégrant le couplage électrothermique de la partie active qui sera confronté à la réponse de résultats expérimentaux. Puis, une étude numérique basée sur la théorie des plans fractionnaires, qui minimise le nombre de simulations, sera exploitée afin de quantifier l'impact de la taille et de la position du défaut sur la réponse électrothermique du composant et de ses liaisons électriques. Les détails de la mise en place d'une étude expérimentale analogue permettront de mettre en perspective la complémentarité de cette approche.

Since several decades, the material removal process of Fiber Reinforced Polymers (FRP) continues to raise technical and scientific queries. The understanding of the multiple and complex phenomena generated when cutting still remains challenging for controlling the behavior of composite structures. This study addresses a multiscale analysis of elementary phenomena associated to each of the composite constituents in order to model the chip formation mechanisms owing to the multiphysical coupling. An investigation combining the experimental approach resulting in the instrumented test and numerical approach allowing to the finite element (FE) development was hence conducted. A VUMAT subroutine was built to express the constitutive formulation coupling the continuum damage mechanics to the failure mechanics by means of the triptych elasticity-damage-failure. Unlike to the binary approaches proposed by the open literature, the model proposed herein bases on the progressive damage concept for predicting the physical failure allowing to the formation of the chip. The crack initiation and growth mechanisms are controlled by the failure energies determined experimentally for each material phase. The efficiency of the VFRIC subroutine to managing the contact properties, i.e. friction, at the tool-material interface was confirmed. The numerical results proved the reliability of the model to simulate the chip formation mechanisms with respect of fiber orientation. The good agreement between the measured and predicted forces proved the interest of the rigorous modeling of the tool-material interface.; Depuis des décennies, le processus d'enlèvement de matière des composites à matrices polymères (CMP) ne cesse de susciter des interrogations. La complexité et la multitude des phénomènes physiques activés par la coupe constituent encore un défi d'actualité pour la compréhension et la maitrise du comportement des structures composites. Ce travail propose une analyse multiéchelle fine des phénomènes élémentaires émanant du comportement de chacune des phases constituantes du matériau afin de modéliser leurs couplages multiphysiques potentiels conduisant à la formation du copeau. L'étude est alors hybride conjuguant l'approche expérimentale exprimée par l'essai instrumenté et l'approche numérique exprimée par la modélisation par éléments finis (EF). La formulation du couplage multiphysique a fait l'objet d'une routine VUMAT alliant la mécanique de l'endommagement continu à la mécanique de la rupture par le biais du triptyque élasticité-endommagement-rupture. A la différence des approches binaires de la littérature, le modèle développé dans ce travail s'appuie sur un concept d'endommagement progressif pour prédire la rupture physique des phases, et par conséquent, la formation du copeau. Les mécanismes d'initiation et de propagation de la fissure sont pilotés par les énergies de rupture des phases identifiées selon les normes en vigueur. La gestion du contact par une routine VFRIC a permis d'assurer la synergie entre les propriétés locales de l'interface et les frottements générés. Les calculs ont démontré la pertinence du modèle tridimensionnel proposé dans la simulation des mécanismes de formation du copeau sensiblement à l'orientation et la nature des fibres. La bonne concordance entre les mesures et les prédictions d'efforts de coupe a mis en évidence l'intérêt d'un pilotage rigoureux du contact outil-pièce pour la simulation multiphysique de la coupe.

This study deals with the behaviour of a stainless steel (passive material) undergoing tribocorrosion. Focus has been put on the synergistic effect existing between mechanical action and medium electrochemistry, leading to significant wear. In a first step, a methodology has been set up, on a ferritic microstructure, to quantify this synergy as well as its two compounds that are the wear-accelerated electrochemistry (W.A.E.) electrochemistry-accelerated wear (E.A.W.). The former stands for the material dissolution following the mechanical action of the pin on the surface. The latter accounts for the modifications of the surface mechanical properties induced by electrochemistry. The parameters of the mechanical action being set, the evolution of the synergistic effect compounds has been studied as a function of the oxidizing feature of an acidic medium, modified by using a potentiostat. A minimum of wear, determined under cathodic polarisation is considered as the reference mechanical wear. In the passive domain, for higher passive potentials, E.A.W. decreases due to the thickening of the oxide part of the passive film, enhancing the mechanical properties of the surface. On the contrary, the W.A.E. increase is explained by more intense oxidising reactions occurring on the bare material revealed to the electrolyte by sliding. This leads to a maximum wear obtained at an intermediate passive potential. The evolution of the synergistic effect compounds has then been investigated under free potential condition with crossed influences of the medium acidity and the latency period. The more acidic the medium, the greater the W.A.E. because dissolution is enhanced. However, it decreases with a shorter latency period because of a weaker galvanic coupling between the partially repassivated wear track and the cathodic surface. The latency period decrease limits the passive film maturation. In acidic medium, E.A.W. does not decrease because the passive film, mainly composed of oxide, keeps its abrasive feature. To the opposite, in neutral medium, the hydroxide proportion being majority, E.A.W. decreases. In a second step, the microstructure influence on the tribocorrosion behaviour has been evidenced as a function of the previously studied parameters. After a thermal treatment, the stainless steel shows a ferrite-martensite microstructure. Considering global wear, the microstructure effect appears to be negligible on the tribocorrosion resistance in free potential situation, under the studied conditions. On the contrary, a two-phase microstructure is beneficial when sliding is performed under cathodic or passive potentials thanks to a mechanical transfer occurring from the martensite to the underlying ferrite. Moreover, the detrimental effect of the passive film on the surface mechanical properties is reduced when the microstructure involves an hard phase (E.A.W.)., Ce travail porte sur l’étude du comportement d’un acier inoxydable (matériau passivable) en situation de tribocorrosion. L’accent a été mis sur l’effet de synergie existant entre la sollicitation mécanique et l’électrochimie du milieu, conduisant à une usure significative. Dans un premier temps, une méthodologie a été mise en place, sur une microstructure ferritique, pour quantifier cette synergie et ses deux composantes que sont l’électrochimie accélérée par l’usure (E.A.U.) et l’usure accélérée par l’électrochimie (U.A.E.). La première représente la dissolution du matériau consécutive à l’action mécanique du pion sur la surface. La seconde rend compte des modifications des propriétés mécaniques de la surface induites par l’électrochimie. Les paramètres de la sollicitation mécanique étant tout d’abord fixés, l’évolution des composantes de l’effet de synergie a été étudiée en fonction du caractère oxydant d’un milieu acide, modifié à l’aide d’un potentiostat. Un minimum d’usure, déterminé sous polarisation cathodique est considéré comme l’usure mécanique de référence. Dans le domaine passif, pour des potentiels passifs croissants, l’U.A.E. diminue suite à un épaississement de la partie oxyde du film passif, renforçant les propriétés mécaniques de la surface. A l’inverse, l’augmentation de l’E.A.U. s’explique par une intensité supérieure des réactions d’oxydation sur la surface mise à nu au cours du frottement. Ceci conduit à une usure maximale pour un potentiel passif intermédiaire. L’évolution des composantes de l’effet de synergie a ensuite été investiguée en potentiel libre sous les influences croisées de l’acidité du milieu et du temps de latence. L’E.A.U. augmente avec l’acidité en lien avec une dissolution plus prononcée mais diminue pour un temps de latence plus court suite à la diminution du couplage galvanique entre la trace d’usure partiellement repassivée et la zone cathodique. La diminution du temps de latence limite la maturation du film passif. En milieu acide, l’U.A.E. ne diminue pas car le film passif, majoritairement constitué d’oxyde, conserve son caractère abrasif. A l’inverse en milieu neutre, la proportion d’hydroxyde étant alors majoritaire, l’U.A.E. diminue. Dans un second temps, l’influence de la microstructure sur le comportement à la tribocorrosion a été mise en évidence en fonction des paramètres étudiés précédemment. Après traitement thermique, l’acier inoxydable présente une microstructure ferrito martensitique. En considérant l’usure totale, l’effet de la microstructure apparait négligeable sur la tenue à la tribocorrosion en potentiel libre, dans les conditions étudiées. Le biphasage est par contre bénéfique lorsque le frottement se déroule sous potentiels cathodiques ou passifs grâce à un transfert d’effort de la martensite à la ferrite sous-jacente. De même, l’effet délétère du film passif sur les propriétés mécaniques de la surface est réduit lorsque la microstructure comporte une phase dure (U.A.E.).

L'usure dentaire est l'une des lésions les plus communes. Il s'agit d'un phénomène physiologique, évolutif et adaptatif de l'appareil manducateur, existant depuis la préhistoire et dans toutes les civilisations. Les mécanismes d'usure, observés chez le denté, se sont également retrouvés au niveau des dents prothétiques des prothèses amovibles complètes, entraînant des instabilités d'occlusion. Plusieurs facteurs entrent en jeu. L'objectif de ce travail est d'évaluer la modification des courbes fonctionnelles de compensation des dents prothétiques des PAC bimaxillaires en fonction de l'ancienneté et de la durée de port quotidien des prothèses, l'âge et le genre du patient, ses habitudes alimentaires et sa qualité de vie orale. Pour cela, nous avons mené une étude de faisabilité dans le Pôle d'odontologie du CHU de Nice avec 12 participants venant consulter pour le renouvellement de leurs prothèses d'usage. Plusieurs questionnaires (sociodémographique, GOHAI, QUALICES 22), des photographies de face et de profil, des moulages des prothèses, des gabarits ont été réalisés pour cette étude.

International audience; Based on interviews and observing the working conditions of craftsmen, the author observes that the respondents pass successively through three ways of considering and using their body at work, which we can call stadiums, three ways of perceiving and reacting to the information that their body delivers to them and through which they all pass over their professional life.Throughout the career, there is a match between the state of health of the craftsman and the tasks he performs. In the beginning of an independent activity, the economic survival of the enterprise requires the craftsman to maltreat his body. But it is also to ensure the proper functioning of the company that the craftsman must take care of his health when it declines at the end of his career. In short, it is the same reasons which, at first, incite to persecute the work and, in a second time, to save its forces.; En s'appuyant sur des entretiens et en observant les conditions de travail d'artisans, l'auteur observe que les enquêtés passent successivement par trois manières de considérer et d'employer leur corps au travail, que l'on peut appeler des stades, trois manières de percevoir et de réagir aux informations que leur délivre leur corps et par lesquelles ils passent tous au fil de leur vie professionnelle. Tout au long du parcours professionnel, on observe une mise en adéquation entre l'état de santé de l'artisan et les tâches qu'il réalise. En début d'activité indépendante, la survie économique de l'entreprise impose à l'artisan de malmener son corps. Mais c'est également pour assurer le bon fonctionnement de l'entreprise que l'artisan doit prendre soin de sa santé lorsque celle-ci décline en fin de carrière. En somme, ce sont les mêmes raisons qui, dans un premier temps, incitent à s'acharner au travail et, dans un second temps, à économiser ses forces.

International audience; Based on interviews and observing the working conditions of craftsmen, the author observes that the respondents pass successively through three ways of considering and using their body at work, which we can call stadiums, three ways of perceiving and reacting to the information that their body delivers to them and through which they all pass over their professional life.Throughout the career, there is a match between the state of health of the craftsman and the tasks he performs. In the beginning of an independent activity, the economic survival of the enterprise requires the craftsman to maltreat his body. But it is also to ensure the proper functioning of the company that the craftsman must take care of his health when it declines at the end of his career. In short, it is the same reasons which, at first, incite to persecute the work and, in a second time, to save its forces.; En s'appuyant sur des entretiens et en observant les conditions de travail d'artisans, l'auteur observe que les enquêtés passent successivement par trois manières de considérer et d'employer leur corps au travail, que l'on peut appeler des stades, trois manières de percevoir et de réagir aux informations que leur délivre leur corps et par lesquelles ils passent tous au fil de leur vie professionnelle. Tout au long du parcours professionnel, on observe une mise en adéquation entre l'état de santé de l'artisan et les tâches qu'il réalise. En début d'activité indépendante, la survie économique de l'entreprise impose à l'artisan de malmener son corps. Mais c'est également pour assurer le bon fonctionnement de l'entreprise que l'artisan doit prendre soin de sa santé lorsque celle-ci décline en fin de carrière. En somme, ce sont les mêmes raisons qui, dans un premier temps, incitent à s'acharner au travail et, dans un second temps, à économiser ses forces.

Quels sont les enjeux soulevés par la mise en œuvre de la tsédaqah en Europe méditerranéenne au bas Moyen Âge ? Les sources sur la question sont lacunaires du fait de la perte et de la dispersion des archives des communautés. La comparaison avec le milieu chrétien majoritaire ouvre néanmoins une piste et révèle une spécificité juive, celle d’actions caritatives plus variées, et surtout, de nature plus « sociale » que « religieuse ». C’est aussi une histoire des élites qu’engendre l’étude de la tsédaqah, à partir des sources médiévales latines et hébraïques. Enfin, si la tsédaqah est une obligation « halakhique », son respect est soumis au bon vouloir des individus et connaît certaines entraves selon les lieux et les époques. What were the stakes of the implementation of the tsedaqah in Mediterranean Europe during the Late Middle Ages? Although the sources are incomplete and scattered because of the loss and of the dispersal of the medieval Jewish communities’ archives, the comparison with the Christian majority’s charities reveals a Jewish specificity: the medieval Jews developed more varied kinds of charity than the Christians and the nature of their actions was more «social» than «religious». The study of the tsedaqah’s Latin and Hebraic medieval sources also enables historians to write a history of the Jewish elites. Finally, if the Tsedaqah is a «halakhic» obligation, its respect in the medieval society was submitted to the goodwill of powerful individuals and it thus met various resistance according to the communities and the periods. ¿Qué importancia reviste la práctica de la tsedaqah en la Europa mediterránea durante la baja Edad Media? Las fuentes que abordan dicha cuestión se revelan incompletas debido a la pérdida y dispersión de los archivos de las comunidades medievales judías. La comparación con las instituciones caritativas de la mayoritaria población cristiana muestra una especificidad judía. Los judíos medievales desarrollaron tipos de caridad más variados que los cristianos. Sobre todo, la naturaleza de sus acciones caritativas era más « social » que « religiosa ». El estudio de las fuentes medievales latinas y hebraicas de la tsedaqah conduce asimismo a la historia de las élites judías. Finalmente, si la tsedaqah es una obligación de la halakha, su respeto en la sociedad medieval se vio sometido a la buena voluntad de los pudientes y podría haber diferido mucho en función de las comunidades y las épocas.

Through this work, we focused on the tribological and mechanical properties of thermoplastic composites containing different weight fractions of solid lubricant filler. For the thermoplastic matrixes, we choose polyamide 6-6 and polycarbonate and the solid lubricants considered were graphite and molybdenum disulfide. Composites were developed by direct injection molding process as a first methodology. A second one is also used based on particles pretreatment before injection molding in order to improve the adhesion in the filler/matrix interface. Friction experiments were conducted using a reciprocating microtribometer. The effect of the development methodology on the adhesion properties in the filler/matrix interface was explored. The experimental tools were principally based on uniaxial tensile tests coupled to scratch tests and complementary microstructural characterizations (fractography, X-ray tomography). The measured mechanical and micromechanical properties were correlated to the microstructural observations.; Dans ce travail, nous avons examiné de près les propriétés tribologiques et mécaniques de composites thermoplastiques chargés de différentes fractions massiques de particules de lubrifiant solide. Pour la matrice thermoplastique, nous avons retenu le polyamide 6-6 et le polycarbonate alors que les lubrifiants solides envisagés sont le graphite et le bisulfure de molybdène. L’élaboration des composites a été établie à l’aide d’une première méthodologie de moulage par injection directe. Une deuxième méthodologie d’élaboration, qui fait intervenir une étape de prétraitement du lubrifiant solide avant injection afin d’améliorer l’adhésion à l’interface matrice/lubrifiant solide, a été également utilisée. Pour les différents composites élaborés, les comportements tribologiques ont été analysés par l’intermédiaire d’un microtribomètre de type pion/plan à mouvement linéaire alterné. L’impact de la méthodologie d’élaboration sur les propriétés d’adhésion à l’interface charge/matrice a été exploré. Les moyens expérimentaux utilisés reposent principalement sur les tests de traction uniaxiale couplés à des tests de micro-rayage et des caractérisations microstructurales complémentaires (fractographie, tomographie X). Les propriétés mécaniques et micromécaniques mesurées ont été corrélées aux observations microstructurales.