Paliers hydrodynamiques. 2 , Modèles thermohydrodynamiques, calcul des paliers de moteur et de compresseur

Auteur(s) :

Bonneau, Dominique (1948-....) Découvrir l'auteur

Résumé

Offre une vue d'ensemble des outils numériques utilisés dans le calcul des paliers hydrodynamiques. Présentation dans ce second tome des conséquences liées au changement d'épaisseur du lubrifiant lors d'élévation de température et des problèmes de thermohydrodynamique engendrés. Pour ce faire, étude par modélisation des paliers de moteurs à combustion interne et de compresseurs à piston.

Autre(s) auteur(s)
- Souchet, Dominique (1946-....)
- Fatu, Aurelian
Éditeur(s)
- Hermès science publications
Date
- 2011
Notes
- Index
Langues
- Français
Description matérielle
- 1 vol. (379 p.) : ill. ; 24 x 16 cm
Collections
- Méthodes numériques en mécanique
Sujet(s)
ISBN
- 978-2-7462-3300-3
Indice
- 620.6 Moteurs industriels
Quatrième de couverture
- Les paliers hydrodynamiques permettent aux différentes pièces des dispositifs mécaniques de se mouvoir facilement tout en assurant une fiabilité qui écarte tout risque de rupture ou d'usure prématurée. Lorsque les conditions de fonctionnement sont sévères (charges élevées ou variant rapidement, grandes fréquence de rotation) il devient difficile de satisfaire ce double objectif sans l'aide d'outils numériques de prédiction performants.
  Cet ouvrage apporte les éléments nécessaires à la réalisation et à la validation de ces outils. Ce volume présente plusieurs modèles thermohydrodynamiques et définit les problèmes de la lubrification thermoélastohydrodynamique. Les spécificités des paliers de tête et de pied de bielle, de portée de vilebrequin des moteurs et compresseurs sont analysées en détail : alimentation en lubrifiant, bielle multi-corps, paliers à fonctionnement couplé, etc. De nombreux exemples relatifs à différents types de moteur à combustion interne illustrent les chapitres consacrés à ces paliers.
Tables des matières
- - Paliers hydrodynamiques 2
  - Modèles thermohydrodynamiques, calcul des paliers de moteur et de compresseur
  - Dominique Bonneau/Aurelian Fatu/Dominique Souchet
  - Lavoisier
  - Avant-propos 11
  - Chapitre 1. Lubrification thermohydrodynamique 13
  - 1.1. Bilan thermique global13
  - 1.2. Equation de l'énergie dans le film lubrifiant15
  - 1.2.1. Cas particulier des zones de film non complet17
  - 1.3. Equation de Fourier dans les solides18
  - 1.4. Conditions aux limites18
  - 1.4.1. Conduits d'alimentation19
  - 1.4.2. Parois extérieures des solides20
  - 1.4.3. Coupures des solides21
  - 1.4.4. Interfaces entre le film et les solides21
  - 1.4.5. Orifices et rainures d'alimentation23
  - 1.4.6. Extrémités axiales du film28
  - 1.5. Modèle thermohydrodynamique tridimensionnel29
  - 1.5.1. Description du modèle29
  - 1.5.2. Discrétisation de l'équation de l'énergie dans le film30
  - 1.5.3. Discrétisation de l'équation de Fourier dans les solides48
  - 1.5.4. Assemblage des équations discrétisées du film et des solides50
  - 1.6. Comportement numérique du modèle par éléments finis du problème THD53
  - 1.6.1. Définition des problèmes de référence53
  - 1.6.2. Comportement pour un cas stationnaire56
  - 1.6.3. Comportement pour un cas transitoire67
  - 1.6.4. Comportement dans le cas d'une épaisseur de film variant suivant la direction axiale79
  - 1.6.5. Evaluation de la méthode thermique globale81
  - 1.7. Modèle THD simplifié basé sur les hypothèses de Rhode et Li82
  - 1.7.1. Expression de la pression et équation de Reynolds82
  - 1.7.2. Composantes de la vitesse84
  - 1.7.3. Equations de l'énergie et de Fourier85
  - 1.7.4. Discrétisation des équations86
  - 1.7.5. Evaluation de la méthode basée sur les hypothèses de Rhode et Li90
  - 1.8. Modèles simplifiés pour les régimes cycliques94
  - 1.8.1. Modèle à température moyennée sur l'épaisseur du film (MTM)96
  - 1.8.2. Modèle à profil de température parabolique sur l'épaisseur du film (MTP)104
  - 1.9. Calcul des matrices de dépendance thermo-élastique111
  - 1.9.1. Calcul des matrices de dépendance thermo-élastique à utiliser avec les modèles tridimensionnels et de Rhode et Li111
  - 1.9.2. Calcul des matrices de dépendance thermo-élastique à utiliser avec les modèles simplifiés113
  - 1.10. Bibliographie117
  - Chapitre 2. Algorithme général et logiciels de calcul de la lubrification des paliers des moteurs à combustion interne 119
  - 2.1. Paramètres et équations119
  - 2.1.1. Les paramètres devant être connus avant le calcul119
  - 2.1.2. Les paramètres inconnus objets du calcul121
  - 2.1.3. Les équations à résoudre122
  - 2.2. Algorithme général123
  - 2.3. Résolution par la méthode de Newton-Raphson du problème EHD discrétisé par éléments finis125
  - 2.3.1. Equations constitutives du problème EHD125
  - 2.3.2. Equations discrétisées du problème EHD127
  - 2.3.3. Algorithme de résolution du problème EHD137
  - 2.4. Techniques de réduction des temps de calcul138
  - 2.4.1. Evaluation non systématique de la matrice jacobienne138
  - 2.4.2. Décomposition de la pression hydrodynamique139
  - 2.5. Raffinement de maillage146
  - 2.5.1. Principe de la méthode de raffinement146
  - 2.5.2. Calcul des matrices de souplesse locale148
  - 2.5.3. Expression de la déformée de la surface du coussinet150
  - 2.6. Architecture d'un logiciel de calcul de la lubrification de paliers151
  - 2.7. Un exemple de logiciel de calcul TEHD : le logiciel ACCEL153
  - 2.8. Bibliographie156
  - Chapitre 3. Cinématique et dynamique de l'attelage mobile 157
  - 3.1. Modèle cinématique de l'attelage mobile158
  - 3.1.1. Description du modèle158
  - 3.1.2. Expressions des vitesses angulaires161
  - 3.1.3. Expressions des vitesses des points A, G₂ et B161
  - 3.1.4. Expressions de l'accélération angulaire de la bielle et des accélérations des points G₂ et B162
  - 3.2. Efforts de liaison entre les éléments de l'attelage mobile163
  - 3.2.1. Hypothèses et données163
  - 3.2.2. Equations de la dynamique pour le piston165
  - 3.2.3. Equations de la dynamique pour l'axe165
  - 3.2.4. Equations de la dynamique pour la bielle166
  - 3.2.5. Equations de la dynamique du vilebrequin167
  - 3.2.6. Efforts pour des liaisons sans frottement168
  - 3.3. Correction du diagramme de charge dans le cas de fortes déformations169
  - 3.3.1. Cinématique du système bielle-manivelle avec mobilité170
  - 3.3.2. Dynamique du système bielle-manivelle avec mobilité175
  - 3.4. Exemples d'efforts de liaison entre les éléments de l'attelage mobile178
  - 3.4.1. Données178
  - 3.4.2. Diagrammes de charge pour le palier de tête de bielle180
  - 3.4.3. Diagrammes de charge pour le palier de pied de bielle182
  - 3.4.4. Diagrammes de charge pour les paliers de portée de vilebrequin184
  - 3.4.5. Couple moteur185
  - 3.5. Bibliographie186
  - Chapitre 4. La liaison vilebrequin-bielle 187
  - 4.1. Particularités géométriques et mécaniques du palier de tête de bielle187
  - 4.2. Alimentation en lubrifiant189
  - 4.3. Correction du diagramme de charge dans le cas de fortes déformations190
  - 4.4. Modèles multi-corps195
  - 4.4.1. Interfaces et interactions : principales hypothèses196
  - 4.4.2. Equations du contact unilatéral avec frottement et équations d'équilibre198
  - 4.4.3. Matrices de souplesse200
  - 4.4.4. Modélisation par éléments finis du contact du plan de joint205
  - 4.4.5. Modélisation du contact entre les coussinets et le logement225
  - 4.5. Cas des moteurs en V232
  - 4.6. Exemples de calculs de paliers de tête de bielle239
  - 4.6.1. Présentation des bielles et des diagrammes de charge correspondants241
  - 4.6.2. Données dimensionnelles et du lubrifiant244
  - 4.6.3. Analyse de quelques résultats en isotherme245
  - 4.6.4. Influence du raffinement de maillage258
  - 4.6.5. Recherche des zones d'endommagement potentiel dû à la cavitation261
  - 4.6.6. Exemples en thermo-élastohydrodynamique262
  - 4.7. Bibliographie280
  - Chapitre 5. La liaison bielle-piston 285
  - 5.1. Particularités géométriques et mécaniques de la liaison bielle-piston285
  - 5.2. Alimentation en lubrifiant287
  - 5.3. Exemple de calcul de palier de pied de bielle avec axe solidaire du piston289
  - 5.4. Modèle complet de la liaison bielle-piston295
  - 5.4.1. Equations296
  - 5.4.2. Intégration de l'équation de la dynamique300
  - 5.4.3. Modèle structurel du piston302
  - 5.4.4. Exemple : la liaison piston - axe - pied de bielle d'un moteur de F1304
  - 5.5. Bibliographie320
  - Chapitre 6. La liaison bloc moteur-vilebrequin 321
  - 6.1. Particularités géométriques et mécaniques de la liaison bloc moteur-vilebrequin321
  - 6.2. Alimentation en lubrifiant323
  - 6.3. Calcul d'un palier de tourillon isolé324
  - 6.4. Modèle complet de la liaison de bloc moteur-vilebrequin331
  - 6.4.1. Présentation du modèle332
  - 6.4.2. Expression des déformations élastiques334
  - 6.4.3. Expression de l'épaisseur du film lubrifiant pour chaque palier336
  - 6.4.4. Equations du système337
  - 6.4.5. Méthode de résolution338
  - 6.4.6. Exemples341
  - 6.5. Bibliographie357
  - Nomenclature 359
  - Annexe. Fonctions de pondération décentrées pour l'équation de l'énergie 367
  - Index 371
  - Sommaire du volume 1 375
Origine de la notice:
- Electre