Modélisation thermomécanique des disques de frein par une approche eulérienne.

L'objectif de cette these est de proposer une modelisation du comportement thermomecanique des disques de frein automobiles pour la prediction de leur tenue en fatigue. L'approche adoptee associe notamment : des strategies numeriques nouvelles qui reposent sur des algorithmes euleriens adaptes aux problemes de pieces sous chargement mobile et repete ; une modelisation pertinente du comportement du materiau constituant les disques ; des criteres de tenue adaptes aux differents endommagements subis par le disque, qui prennent notamment en compte le caractere multiaxial et anisotherme des sollicitations. Dans un premier temps, est presentee une analyse des phenomenes physiques operant dans un disque de frein en service (fortes amplitudes de temperature, gradients thermiques eleves, deformations plastiques, frottement disque /plaquette, etc. ) et de leurs couplages (couplages thermomecaniques, couplages contact disque/plaquettes et elevation de temperature, etc.). A partir de cette analyse, nous pouvons proposer une modelisation numerique du disque qui se fonde sur des hypotheses pertinentes. Cette modelisation utilise des algorithmes nouveaux qui permettent de diminuer considerablement les temps de calcul. Leur principe fondamental est de se placer dans un repere non plus lie a la structure mais au chargement et d'utiliser une approche eulerienne pour prendre en compte le mouvement de la structure dans ce repere. Ces algorithmes sont decrits dans cette these. Enfin, on propose une strategie de dimensionnement qui repose sur une approche dite globale. Cette derniere consiste a proposer une modelisation des sollicitations, une modelisation du comportement du materiau, une strategie de calcul de structure performant et des criteres de tenue adaptes aux phenomenes d'endommagement observes. L'objectif est de donner un meme « degre de precision » dans chacun des modeles pour assurer au global une filiere robuste qui repond au besoin de l'ingenieur en charge de la conception des disques de frein.

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