Comptes Rendus
Représentativité thermique d'essais tribologiques à échelle réduite
Comptes Rendus. Mécanique, Volume 331 (2003) no. 5, pp. 343-349.

La conception et l'analyse des performances d'un système de freinage nécessite la caractérisation de son comportement tribologique. Pour réaliser cette caractérisation en fonction de paramètres d'arrêt tels que la pression apparente de contact, le temps de freinage ou la vitesse de glissement, les essais sur tribomètre de freinage à échelle réduite sont plus adaptés que les essais à l'échelle 1, à condition de respecter les sollicitations thermiques de surface rencontrées à l'échelle 1. A partir d'une discussion sur les facteurs d'échelle et d'une analyse des flux de chaleur et d'énergie, tout un ensemble de conditions expérimentales peuvent être définies, qui respectent la même réponse théorique en température de surface. Une série d'essais simulant des freinages d'arrêt à partir de 140 km/h a été réalisée. Elle montre la très bonne corrélation entre prédictions et mesures expérimentales.

Friction behaviour is a critical factor in brake system design and performance. To describe the frictional behaviour as a function of the local conditions such as contact pressure, braking time, and sliding speed, it is more convenient to perform tribological investigations on a reduced-scale braking tribometer, if the surface thermal-loading encountered at full scale is effectively respected. Based on a discussion of scale factors, and on an analysis of heat flux and energies, various experimental conditions can be defined, respecting the same theoretical response in surface temperature. A series of simulating stop brakings from 140 km/h was conducted. It shows a very good correlation between predicted and experimental values.

Reçu le :
Accepté le :
Publié le :
DOI : 10.1016/S1631-0721(03)00082-2
Mots-clés : Frottement, Freinage, Thermique, Tribologie, Essais, Échelle réduite
Keywords: Friction, Braking, Thermal analysis, Tribology, Testing, Reduced-scale

Olivier Roussette 1 ; Yannick Desplanques 1 ; Gérard Degallaix 1

1 Laboratoire de mécanique de Lille, UMR CNRS 8107, École centrale de Lille, BP 48, 59651 Villeneuve d'Ascq cedex, France
@article{CRMECA_2003__331_5_343_0,
     author = {Olivier Roussette and Yannick Desplanques and G\'erard Degallaix},
     title = {Repr\'esentativit\'e thermique d'essais tribologiques \`a \'echelle r\'eduite},
     journal = {Comptes Rendus. M\'ecanique},
     pages = {343--349},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {331},
     number = {5},
     year = {2003},
     doi = {10.1016/S1631-0721(03)00082-2},
     language = {fr},
}
TY  - JOUR
AU  - Olivier Roussette
AU  - Yannick Desplanques
AU  - Gérard Degallaix
TI  - Représentativité thermique d'essais tribologiques à échelle réduite
JO  - Comptes Rendus. Mécanique
PY  - 2003
SP  - 343
EP  - 349
VL  - 331
IS  - 5
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/S1631-0721(03)00082-2
LA  - fr
ID  - CRMECA_2003__331_5_343_0
ER  - 
%0 Journal Article
%A Olivier Roussette
%A Yannick Desplanques
%A Gérard Degallaix
%T Représentativité thermique d'essais tribologiques à échelle réduite
%J Comptes Rendus. Mécanique
%D 2003
%P 343-349
%V 331
%N 5
%I Elsevier
%R 10.1016/S1631-0721(03)00082-2
%G fr
%F CRMECA_2003__331_5_343_0
Olivier Roussette; Yannick Desplanques; Gérard Degallaix. Représentativité thermique d'essais tribologiques à échelle réduite. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 331 (2003) no. 5, pp. 343-349. doi : 10.1016/S1631-0721(03)00082-2. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/S1631-0721(03)00082-2/

[1] P.G. Sanders; T.M. Dalka; R.H. Basch A reduced-scale dynamometer for friction characterisation, Tribol. Int., Volume 34 (2001), pp. 609-615

[2] Y. Desplanques; G. Degallaix; R. Copin; Y. Berthier A tribometer for the study of materials under railway braking conditions (G. Dalmaz et al., eds.), Tribology Research: From Model Experiment to Industrial Problem, Elsevier, 2001, pp. 381-391

[3] H.S. Kim; J.S. Huh Role of ceramic fillers in the friction and wear behaviour of phenolics resin composites, J. Mater. Sci. Lett., Volume 17 (1998), pp. 501-502

[4] M. Eriksson; F. Bergman; S. Jacobson Surface characterisation of brake pads after running silent and squealing conditions, Wear, Volume 232 (1999), pp. 163-167

[5] J. Denape; N. Laraqui Aspect thermique du frottement : Mise en évidence expérimentale et éléments de modélisation, Mécanique et Industrie, Volume 6 (2000), pp. 563-578

[6] T.P. Newcomb Transient temperatures attained in disk brakes, British J. Appl. Phys., Volume 10 (1959), pp. 339-340

[7] P. Dufrenoy, Etude du comportement thermomécanique des disques de freins vis à vis des risques de défaillance, Thèse de doctorat, Université de Lille 1, 1997

[8] D. Pajani Mesure par Thermographie Infrarouge, ADD Editeur, Le Plessis Robinson, 1989 (p. 418)

  • Matthieu Ems; Damien Méresse; Jérémy Basley; Marc Lippert; David Boussemart; Laurent Keirsbulck; Laurent Dubar; Karine Pajot Quantification of braking particles emission by PIV analysis — Application on railway, Atmospheric Environment: X, Volume 24 (2024), p. 100306 | DOI:10.1016/j.aeaoa.2024.100306
  • Mouna Baklouti; Anne-Lise Cristol; Yannick Desplanques; Riadh Elleuch Multi-scale morphological analysis of brake lining surface and load-bearing arrangement in the contact, Surface Science and Technology, Volume 2 (2024) no. 1 | DOI:10.1007/s44251-024-00055-4
  • Joseph Frangieh; Yannick Desplanques; Ruddy Mann; Philippe Dufrenoy; Amine Ammar Downscaling for disc-brake wear testing using a thermomechanical approach, Mechanics Industry, Volume 24 (2023), p. 24 | DOI:10.1051/meca/2023016
  • Edouard A. T. Davin; Anne-Lise Cristol; Arnaud Beaurain; Philippe Dufrénoy; Neomy Zaquen Differences in Wear and Material Integrity of NAO and Low-Steel Brake Pads under Severe Conditions, Materials, Volume 14 (2021) no. 19, p. 5531 | DOI:10.3390/ma14195531
  • Charlene Octau; Damien Meresse; Michel Watremez; Jesse Schiffler; Marc Lippert; Laurent Keirsbulck; Laurent Dubar Characterization of particulate matter emissions in urban train braking - An investigation of braking conditions influence on a reduced-scale device, Environmental Science and Pollution Research, Volume 27 (2020) no. 15, p. 18615 | DOI:10.1007/s11356-020-08337-8
  • M. Baklouti; A.L. Cristol; Y. Desplanques; R. Elleuch Impact of the glass fibers addition on tribological behavior and braking performances of organic matrix composites for brake lining, Wear, Volume 330-331 (2015), p. 507 | DOI:10.1016/j.wear.2014.12.015
  • Mouna Baklouti; Riadh Elleuch; Anne-Lise Cristol; Denis Najjar; Yannick Desplanques Relationships between the heterogeneous microstructure, the mechanical properties and the braking behaviour of an organic brake lining material, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part D: Journal of Automobile Engineering, Volume 227 (2013) no. 4, p. 549 | DOI:10.1177/0954407012461751
  • D. Meresse; S. Harmand; M. Siroux; M. Watremez; L. Dubar Experimental disc heat flux identification on a reduced scale braking system using the inverse heat conduction method, Applied Thermal Engineering, Volume 48 (2012), p. 202 | DOI:10.1016/j.applthermaleng.2012.04.033
  • D.K. Kolluri; X. Boidin; Y. Desplanques; G. Degallaix; A.K. Ghosh; M. Kumar; J. Bijwe Effect of Natural Graphite Particle size in friction materials on thermal localisation phenomenon during stop-braking, Wear, Volume 268 (2010) no. 11-12, p. 1472 | DOI:10.1016/j.wear.2010.02.024
  • Yannick Desplanques; Gérard Degallaix Genesis of the Third-Body at the Pad-Disc Interface: Case Study Of Sintered Metal Matrix Composite Lining Material, SAE International Journal of Materials and Manufacturing, Volume 2 (2009) no. 2, p. 25 | DOI:10.4271/2009-01-3053
  • Monica Siroux; Anne-Lise Cristol-Bulthé; Yannick Desplanques; Bernard Desmet; Gérard Degallaix Thermal analysis of periodic sliding contact on a braking tribometer, Applied Thermal Engineering, Volume 28 (2008) no. 17-18, p. 2194 | DOI:10.1016/j.applthermaleng.2007.12.020
  • Hédi Kchaou; Mohamed Kaffel; Fadi Chehadi; Mounir Baccar Modélisation numérique du comportement thermique d’un disque de frein, European Journal of Computational Mechanics, Volume 17 (2008) no. 8, p. 1057 | DOI:10.3166/remn.17.1057-1075
  • Yannick Desplanques; Gérard Degallaix Interactions between Third-Body Flows and Localisation Phenomena during Railway High-Energy Stop Braking, SAE International Journal of Passenger Cars - Mechanical Systems, Volume 1 (2008) no. 1, p. 1267 | DOI:10.4271/2008-01-2583
  • Yannick Desplanques; Olivier Roussette; Gérard Degallaix; Reynald Copin; Yves Berthier Analysis of tribological behaviour of pad–disc contact in railway braking, Wear, Volume 262 (2007) no. 5-6, p. 582 | DOI:10.1016/j.wear.2006.07.004
  • M. François; A.L. Bulthé; Y. Desplanques; G. Degallaix Experimental device for the observation of rubbing surfaces during braking tests, Tribotest, Volume 12 (2006) no. 1, p. 67 | DOI:10.1002/tt.6

Cité par 15 documents. Sources : Crossref

Commentaires - Politique