Contact models and numerical methods for metal forming processes

Abstract

The aim of the present study was first, on the macroscopic scale, to investigate the use of dynamic friction models in the analysis of tribological devices and secondly, on the microscopic scale, to analyse the shear off of two surface asperities. The effects of the macroscopic model which was found to fit a Stribeck curve will be discussed. The results will be compared with those obtained in a study performed with a constant friction coefficient. The microscopic analysis is the first step in a study of friction in terms of the plastic deformation of surface asperities. From the numerical point of view, methods used to account for the frictional contact problems in both contexts, those involving the contact occurring between rigid and deformable bodies and between two deformable bodies will be presented in detail.

L'objectif de ce travail est, à l'échelle macroscopique d'étudier l'influence de modèles de frottement variable dans l'analyse de différents essais tribologiques et à l'échelle microscopique d'analyser le cisaillement de deux aspérités de surface. Le modèle macroscopique a été identifié sur une courbe de Stribeck. Les résultats sont comparés avec ceux obtenus avec une loi de Coulomb classique à coefficient constant. L'analyse à l'échelle microscopique est la première étape d'une étude du frottement en termes de déformation plastique des aspérités de surface. Les méthodes numériques développées pour traiter le contact avec frottement aussi bien entre corps déformable et solide rigide qu'entre plusieurs corps déformables sont présentées.

Keywords:

• friction
• contact
• variable friction coefficient
• surface asperity deformation

Mots clés:

• frottement
• contact
• coefficient de frottement variable
• déformation d'aspérités de surface