Comportement dynamique d’un rotor monté dans des paliers élastiques lubrifiés par un fluide à couple de contrainte

Abstract

Le rotor d’une machine tournante est un élément très important dont le rôle est de transmettre ou de transformer de la puissance. Dans un grand nombre d’applications, il est supporté par des paliers fluides qui ne doivent pas être considérés comme des éléments passifs mais comme des éléments qui interviennent sur le comportement statique et surtout dynamique de la ligne d’arbre, c’est-à-dire sur la capacité de charge, la stabilité et la réponse dynamique. Depuis quelques années, les effets non newtoniens dans les problèmes de lubrification sont de plus en plus étudiés. En effet, dans études expérimentales ont montré que les huiles contenant des additifs de viscosité telles que les huiles moteurs multigrades ont un comportement rhéologique non newtonien, leur viscosité diminue quand le taux de cisaillement auquel elles sont soumises augmente. Ainsi, leur écoulement ne peut être décrit par la théorie des milieux continus classique qui néglige la taille des particules de fluide. Dans la littérature, il existe plusieurs théories permettant de décrire l’écoulement de ces fluides complexes appelés fluides polaires ou fluides à couple de contraintes pour lesquels des moments de contraintes et de volume s’ajoutent aux forces de surface et de volume (poids de la particule de fluide). Physiquement, les fluides polaires se composent de particules rigides et aléatoirement orientées suspendues dans un milieu visqueux (huile de base). Parmi les théories proposées, on cite celle de V.K Stokes qui est de mise en oeuvre simple. Ce modèle de fluide est adopté dans la présente étude pour décrire le comportement des huiles additivées dans les paliers revêtus fonctionnant en régime de lubrification élasto-hydrodynamique. Ce travail s’intéresse essentiellement à l’étude du comportement dynamique linéaire de paliers lisses revêtus lubrifiés par des huiles additivées non newtoniennes contenant des polymères améliorant l’indice de viscosité (VI) en prenant en considération les déformations statiques et dynamiques de la structure dues aux champs de pression statique et dynamique engendrés dans le film lubrifiant.