Modélisation de l'indentation à bille

Abstract

L'objectif de cet article est d'étudier numériquement le test de BRINELL et donc de résoudre le problème du contact entre un indenteur sphérique et un support déformable, par la méthode des éléments finis. En effet, l'étude est consacrée à la résolution du contact avec frottement en élasticité classique. Le frottement est modélisé à l'aide de la loi de COULOMB, pour laquelle nous testons deux régularisations. L'extrapolation des contraintes sur la surface de contact étant trop imprécise, nous calculons celles-ci par la méthode des éléments frontières, que nous couplons à notre programme général de résolution par éléments finis. Celui-ci nous donne des résultats en accord avec la théorie de HERTZ, dans le cas sans frottement. Pour les calculs avec frottement, l'une des régularisations testées permet de mettre en évidence la partition de la surface de contact en zones d'adhérence et de glissement, et donne des résultats conformes à la solution analytique de SPENCE.