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Dynamique locale au sein d’une interface frottante : de l’aspérité au contact macroscopique. – DYNALO

Résumé de soumission

Notre compréhension actuelle des phénomènes de frottement entre surfaces rugueuses repose sur différentes descriptions qui s?attachent à prédire les propriétés moyennes de frottement en partant d?hypothèses faibles ou peu vérifiées sur les comportements en frottement locaux. On peut s?attendre, par exemple, à ce que la pente locale des aspérités qui agissent comme des obstacles induisent un accroissement des contraintes locales de cisaillement, ce qui n?est jamais pris en compte. Peu d?études expérimentales se sont intéressées à ces questions. Dans ce projet, nous chercherons donc à sonder les mécanismes locaux de frottement dans un contact macroscopique glissant formé entre un élastomère et une surface rigide. Dans ce but, nous développerons des techniques d?imagerie pour mesurer les distributions de contraintes résolues spatialement dans le contact. Pour contrôler précisément les caractéristiques géométriques des surfaces, nous mettrons au point des échantillons en utilisant des techniques de micro-photolithographie. Cela permettra de faire varier les caractéristiques des aspérités de contact comme notamment leurs dimensions latérales et verticales, leur densité et leur répartition spatiale régulière ou aléatoire. Au cours de cette étude, nous considérerons également le cas peu étudié d?hétérogénéités mécaniques et chimiques présentes sur la surface. Des mesures optiques des champs de déplacement seront réalisées. A l?aide d?une technique d?inversion, les champs de contraintes seront déduits à une échelle inférieure à celle du contact. En comparant les champs de contraintes obtenus avec des interfaces lisses et rugueuses, nous chercherons à comprendre comment des perturbations locales des contraintes peuvent modifier les comportements de frottement macroscopiques. Par exemple, on peut s?attendre à ce que des instabilités locales coexistent avec un régime de glissement stationnaire ou de stick-slip. Pour enrichir la description de la dynamique du frottement interfacial, nous y inclurons les contributions de l?adhésion et de la viscoélasticité en utilisant des échantillons préparés avec les bonnes propriétés. Un des résultats attendus du projet sera la possibilité de mettre au point des surfaces texturées aux propriétés de frottement ajustées. Ce projet sera porté par trois partenaires différents ayant des compétences complémentaires dans le domaine de la mécanique du contact, à savoir le Laboratoire de Physico-Chimie des Polymères et des Milieux Dispersés (PPMD) de l?ESPCI, le Laboratoire de Physique Statistique de l?ENS et le laboratoire Surfaces du Verre et Interfaces (SVI) du laboratoire mixte CNRS/St Gobain.

Coordination du projet

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 0 euros
Début et durée du projet scientifique : - 0 Mois

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