Bonjour,
Veuillez trouver ci-dessous, et en fichier attaché, une proposition de
thèse à Bordeaux sur une allocation de recherche ministère à diffuser.
La thèse porte sur le comportement des liaisons en considérant les
défauts de forme avec des applications en tolérancement.
Merci
Amicalement,
Alex BALLU
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TITRE
Influence des défauts de forme sur le comportement des liaisons : Etude
expérimentale et théorique
DESCRIPTIF
De nombreux travaux de recherche traitent du comportement mécanique des
liaisons, des actions transmises, des déformations et en particuliers
des frottements. Les hypothèses considérées sont généralement fortes,
elles considèrent des liaisons de formes parfaites, ou bien, dans le cas
des frottements, des liaisons possédant des défauts d’états de surface
(rugosité). Pourtant, dans le fonctionnement des systèmes mécaniques,
l’influence des défauts de forme prend une part de plus en plus
importante. L’objectif de la thèse est d’identifier le comportement des
liaisons d’un mécanisme en fonction de ces défauts et des jeux. Le sujet
sera abordé selon une approche expérimentale et une approche théorique.
Du point de vue expérimental, différents types de liaisons seront
étudiées, les données de base proviennent de la mesure des déplacements
relatifs entre les pièces, à l’aide de capteurs de déplacements. Ces
mesures sont effectuées selon les différentes positions que peuvent
prendre les pièces en fonction des jeux dans les liaisons. Les grands
déplacements selon les degrés de liberté dans la liaison ne sont pas le
sujet de ces travaux. A partir des mesures, des polytopes minimaux
(domaines convexes) peuvent être calculés et visualisés, ils permettent
de représenter les déplacements en rotation et translation, ils
traduisent le comportement des liaisons. Des travaux exploratoires sur
une liaison simple ont été réalisés au laboratoire, ils ont montré la
faisabilité de la mesure d’un point de vue pratique et en terme
d’exactitude. La mesure des domaines par le dispositif mis en œuvre est
prometteuse. Une expérimentation sur une liaison plus complexe, un
roulement à billes, a néanmoins montré quelques limites au système
actuel de mesure. Une partie du travail de thèse portera donc sur le
développement de la plate-forme expérimentale et sur la recherche de
stratégies d’exploration du domaine des déplacements.
Du point vue théorique, il faudra mener des simulations du comportement
des liaisons en intégrant les défauts de forme, activité peu souvent
réalisée, les surfaces considérées étant habituellement parfaites. Les
travaux actuels du laboratoire ont porté exclusivement sur un
comportement purement géométrique, sans déformation des pièces ou
déformations locales de contact. Ces derniers devront être pris en
considération. Les données d’entrée sur les formes proviendront de
modèles géométriques de défauts, eux-mêmes obtenu par la métrologie des
surfaces en contact. Cette métrologie sera assurée à l’aide d’un
rugosimètre 3D et d’une machine à mesurer tridimensionnelle.
Une validation des modèles est réalisée par comparaison des résultats
obtenus expérimentalement et par simulation.
Les résultats obtenus permettront d’identifier des lois générales de
comportement des liaisons et de répondre à des questions telles que :
comment les surfaces se positionnent-elles entre elles, quel degré
d’interpénétration peut-il se produire en fonction des actions dans la
liaison ? Ces modèles permettront d’enrichir les modèles utilisés dans
l’activité de tolérancement.
En résumé, le sujet proposé est original, les travaux et publications
dans ce domaine sont peu nombreux et laissent donc un champ de recherche
ouvert. Il permettra de développer à la fois une partie expérimentale et
une partie simulation. Une ouverture industrielle est également
envisagée avec un industriel du roulement à billes. La partie
expérimentale mettra en œuvre de l’acquisition de données et de la
commande avec l’usage de Labview. La partie simulation sera réalisée à
l’aide de logiciels de calcul mathématiques comme Matlab et de codes de
calcul comme Abaqus.
PROFIL : Ingénieur ou master Génie Mécanique ou Mécanique
CONTACT : Alex Ballu (LMP), alex.ballu[at]u-bordeaux1.fr, 05 40 00 66 13
CANDIDATURE : envoi d’une lettre de motivation, du CV, des résultats
universitaires avec classement, d’un descriptif des études de master, le
tout en format pdf à l’adresse de contact
Alex BALLU
LMP - Université Bordeaux 1
351 Cours de la Libération - 33 405 TALENCE cedex - FRANCE
Tel : (33) (0)5 40 00 66 13 - Fax : (33) (0)5 40 00 69 64
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