Etude thermomecanique des disques de frein application du code de calcul ANSYS v11.0

Chapitre IV Résultats et Discussions

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IV.7 RESULTATS DE CALCUL MECANIQUE ET DISCUSSIONS

Le code de calcul ANSYS permet également la détermination et la visualisation des déformations de la structure dues au contact glissant entre le disque et les plaquettes. Les résultats des calculs de contact décrits dans cette partie concernent les déplacements ou bien la déformée totale au cours de la séquence de chargement, le champ des contraintes équivalentes de Von Mises sur le disque, les pressions de contact de la plaquette intérieure et extérieure à différents instants de la simulation. On procède ensuite l'influence de quelques paramètres sur les résultats de calcul.

IV.7.1 Maillage du modèle

Le modèle d'éléments finis du rotor est réalisé avec un maillage de 20351 éléments

pour un total de 39208 noeuds. Le maillage du disque et plaquette issu du logiciel ANSYS est présenté sur la figure IV.57.

Fig. IV.57 : Maillage volumique du disque et plaquettes (Noeuds 39208, Eléments 20351).

IV.7.2 La déformée totale

La figure IV.58 montre différentes configurations des déplacements de l'ordre du

modèle en fonction du temps, tout en gardant la forme symétrique par rapport au plan médian

vertical. La déformée totale est atteinte à la fin du freinage et elle varie entre 0 à

52,829 . Sur le modèle de la plaquette intérieure non-déformée on a une dégradation des

couleurs allant du jaune et vert vers la rouge où la valeur critique se situe sur le bord radial supérieure de la plaquette déformée, représentée sur la figure IV.59 par la couleur rouge. Ceci est du au module d'élasticité de plaquette qui est inférieur à celui du disque. Pour le disque, on constate que les déplacements se localisent uniquement sur les pistes de frottement et sa

couronne extérieure ; ils atteignent une valeur maximale égale à 19,108 à l'instant t= 45

[s] soit 36 % de la déformée totale de la plaquette intérieure, Fig. IV.60. Sur la figure IV.61 on remarque que la plaquette extérieure a le même comportement que la plaquette intérieure au niveau de la zone de contact, mais sa déformée totale chute de 67,43 %, soit l'équivalent

de 35,62 .

Chapitre IV Résultats et Discussions

-a- : à l'instant t= 0,25 [s]. -b- : à l'instant t= 1 [s]. c- : à l'instant t= 2 [s].

-d- : à l'instant t=3 [s]. -e- : à l'instant t= 3,5 [s]. -j- : à l'instant t= 45 [s].

Fig.IV.58 : Variation de la déformée totale du modèle ( échelle réelle).

-a- : vue de face. -b- : vue de dessous. -c- : vue de droite.

Fig.IV.59 : La déformée totale de la plaquette intérieure à la fin de freinage t=45 [s].

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Fig.IV.60 : La déformée totale du disque Fig.IV.61 : La déformée totale de la plaquette

à la fin de freinage t=45 [s]. extérieure à la fin de freinage t=45 [s].

Chapitre IV Résultats et Discussions

Déformée totale [um]

5 0

4 0

3 0

2 0

6 0

1 0

0

Plaquette intérieure Plaquette extérieure Disque

0 .0 0 .5 1 .0 1 .5 2 .0 2 .5 3 .0 3 .5 4 .0

Temps [ s ]

Fig.IV.62: Variation de la déformée totale en fonction du temps.

Sur la figure IV.62 on a la variation de la déformée totale en fonction du temps respectivement du disque, des plaquettes intérieures et extérieures. On constate que la partie la plus sollicitée en chargement donne des déplacements plus importants que les autres régions . La plaquette intérieure soumise à la pression hydraulique a une déformation plus grande que le disque . Ce comportement est valable également pour le disque et la plaquette extérieure.