A thermo-mechanical modelling of the Tribological Transformations of Surface

Grégory Antoni; Thierry Désoyer; Frédéric Lebon

doi:10.1016/j.crme.2009.09.003

A thermo-mechanical modelling of the Tribological Transformations of Surface
[Une modélisation thermo-mécanique des Transformations Tribologiques de Surface]

Présenté par : Jean-Baptiste Leblond

Grégory Antoni ¹ ; Thierry Désoyer ² ; Frédéric Lebon ¹

¹ Université de Provence & LMA (UPR 7051-CNRS), 31, chemin Joseph-Aiguier, 13402 Marseille cedex 20, France
² École centrale de Marseille & LMA (UPR 7051-CNRS), technopôle de Château-Gombert, 38, rue Frédéric-Joliot-Curie, 13451 Marseille cedex 20, France

Comptes Rendus. Mécanique, Volume 337 (2009) no. 9-10, pp. 653-658.

Résumé
Abstract

Les Transformations Tribologiques de Surface (TTS) sont observées sur des échantillons de certains aciers soumis à des chargements compressifs répétés. Elles correspondent à des changements de phase solide–solide irréversibles localisés sur les surfaces mécaniquement sollicitées des échantillons. L'hypothèse centrale de cette étude est que les TTS ne sont pas dus au seul chargement mécanique mais également au chargement thermique qui l'accompagne. Un modèle thermo-mécanique est ainsi proposé, qui s'inspire de travaux antérieurs sur la plasticité de transformation (TRIP). Un exemple (1D) illustratif des potentialités de ce modèle est également présenté.

The Tribological Transformations of Surface (TTS) are observed on samples of certain steels undergoing repeated compressive loadings. They correspond to a permanent, solid–solid phase transformation localized on the surfaces of the sample on which the loading is applied. The main hypothesis of the study is that TTS are not only due to the mechanical loading but also to the thermal loading which is associated to. Thus, a thermo-mechanical model is first proposed in the present Note, which is inspired by previous works on TRansformation Induced Plasticity (TRIP). The potentialities of the model are also briefly illustrated by a simple 1D example.

Reçu le : 2009-05-26
Accepté le : 2009-08-31
Publié le : 2009-09-01

DOI : 10.1016/j.crme.2009.09.003

Keywords: Continuum mechanics, Tribological Transformations of Surface (TTS), Transformation Induced Plasticity (TRIP), Thermo-mechanical modelling, Cyclic compression
Mots-clés : Milieux continus, Transformations Tribologiques de Surface (TTS), Plasticité de Transformation (TRIP), Modélisation thermo-mécanique, Compression cyclique

Affiliations des auteurs :

Grégory Antoni ¹ ; Thierry Désoyer ² ; Frédéric Lebon ¹

¹ Université de Provence & LMA (UPR 7051-CNRS), 31, chemin Joseph-Aiguier, 13402 Marseille cedex 20, France
² École centrale de Marseille & LMA (UPR 7051-CNRS), technopôle de Château-Gombert, 38, rue Frédéric-Joliot-Curie, 13451 Marseille cedex 20, France

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Grégory Antoni; Thierry Désoyer; Frédéric Lebon. A thermo-mechanical modelling of the Tribological Transformations of Surface. Comptes Rendus. Mécanique, Volume 337 (2009) no. 9-10, pp. 653-658. doi : 10.1016/j.crme.2009.09.003. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/mecanique/articles/10.1016/j.crme.2009.09.003/

Bibliographie
Cité par

[1] G. Baumann; H.J. Fecht; S. Liebelt Formation of white-etching layers on rail treads, Wear, Volume 191 (1996), pp. 133-140

[2] A. Eleöd; F. Oucherif; J. Devecz; Y. Berthier Conception of numerical and experimental tools for study of the Tribological Transformation of Surface (TTS) (D. Dowson et al., eds.), Proc. Lubrication at the Frontier: The Role of the Interface and Surface Layers in the Thin Film and Boundary Regime, Elsevier Science, Lyon, 1999, pp. 673-682

[3] L. Taleb; F. Sidoroff A micromechanical modeling of the Greenwood–Johnson mechanism in transformation induced plasticity, Int. J. Plast., Volume 19 (2003), pp. 1821-1842

[4] J. Garrigues Fondements de la mécanique des milieux continus, Hermes Science Publications, Paris, 2007

Grégory Antoni; Frédéric Lebon; Thierry Désoyer Return Mapping Algorithms (RMAs) for Two-Yield Surface Thermoviscoplastic Models Using the Consistent Tangent Operator, International Journal of Nonlinear Sciences and Numerical Simulation, Volume 19 (2018) no. 7-8, p. 681 | DOI:10.1515/ijnsns-2017-0073
D. Tonazzi; E. Houara Komba; F. Massi; G. Le Jeune; J.B. Coudert; Y. Maheo; Y. Berthier Numerical analysis of contact stress and strain distributions for greased and ungreased high loaded oscillating bearings, Wear, Volume 376-377 (2017), p. 1164 | DOI:10.1016/j.wear.2016.11.037
G. Antoni; T. Désoyer; F. Lebon A combined thermo-mechanical model for Tribological Surface Transformations, Mechanics of Materials, Volume 49 (2012), p. 92 | DOI:10.1016/j.mechmat.2011.12.005
H. Kasem; J.F. Brunel; P. Dufrénoy; M. Siroux; B. Desmet Thermal levels and subsurface damage induced by the occurrence of hot spots during high-energy braking, Wear, Volume 270 (2011) no. 5-6, p. 355 | DOI:10.1016/j.wear.2010.11.007

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