Camille JEANNOT : "Prise en compte des défauts de forme et de la souplesse des bagues dans la modélisation du comportement statique des roulements à billes à bagues fines"

Résumé : L'étude des roulements à billes de haute précision nécessite le développement de modèles de plus en plus complets. La prise en compte des défauts de forme est ainsi un enjeu majeur. Ces derniers ont en effet un impact sur les performances du roulement. Ils peuvent affecter la stabilité de l'axe de rotation du roulement et engendrer un moment résiduel, impossible à déterminer avec les méthodes classiques d'équilibre. Pour répondre à cette problématique, une formulation énergétique hautement modulaire a été développée. Elle permet de quantifier l'impact des défauts sur les paramètres géométriques et mécaniques du roulement, à l'échelle macroscopique et mésoscopique. Cela est possible grâce à la mise en place d'une modélisation du contact permettant le calcul d'efforts normaux et tangentiels, à partir des théories de Hertz et de Dahl.
Le second enjeu de cette thèse concerne la prise en compte de la flexibilité des bagues, notamment pour l'étude de roulements annulaires à très fine section. Pour cela, une modélisation des bagues à l'aide d'éléments continus a été proposée. L'équilibre statique du roulement est ensuite résolu avec une approche énergétique à laquelle sont ajoutées des contraintes, telles que la suppression des mouvements de corps rigides, condition essentielle formulée analytiquement tout en veillant à ne pas modifier l'allure de la déformée. Quelques validations expérimentales des modèles sont également proposées à travers la mesure du wobble, du couple de frottement et du gonflement des bagues.

Composition du jury :

Daniel NELIAS, Professeur des Universités, LaMCoS, INSA Lyon, Rapporteur

Alain DAIDIE, Professeur des Universités, ICA, INSA Toulouse, Rapporteur

Jean-Baptiste CASIMIR, Professeur des Universités, Quartz, SUPMECA, Examinateur

Pierre-Alain BOUCARD, Professeur des Universités, LMPS, ENS Paris Saclay, Examinateur

Gaël CHEVALLIER, Professeur des Universités, FEMTO-ST, Université de Franche-Comté, Directeur de thèse

Emeline SADOULET-REBOUL, Maître de Conférence HDR, FEMTO-ST, Université de Franche-Comté, Co-directrice de thèse

Stéphane DUFRENOY, Docteur ingénieur R&D, ADR, Encadrant de thèse

Cyrille LEBRETON, Directeur technique, ADR, Encadrant de thèse

Localisation : Amphithéâtre J-J Gagnepain - Institut FEMTO-ST - 15B, Avenue des Montboucons  - Besançon