• modélisation expérimentale des phénomènes électro-fluido-dynamiques (génération de charges électriques à l’interface liquide-solide et par écoulement des particules solides
• mécanique des contacts lubrifiés ou non (loi de frottement et d’adhérence entre solides et le comportement thermo-élastique de revêtements minces, modélisation des contacts hydrodynamiques avec ou sans élasticité des parois)
• caractérisation des propriétés mécaniques des films minces, structures et interfaces

En s’appuyant sur ces compétences, ce travail de thèse de doctorat a comme objectif d’élaborer un modèle multi-physique capable de refléter d’une façon cohérente les propriétés et les phénomènes mécaniques (élastiques, tribologiques), thermiques, électrostatiques, fluido-dynamiques des contacts entre des solides, dans des milieux liquides ou gazeux.

Un tel modèle général devrait nous permettre d’apporter des réponses à plusieurs questions fondamentales :

• quel est le comportement des couches de liquide très minces (micro-, voir nanométriques), en présence de contraintes mécaniques, thermiques et électriques sévères ?
• comment la présence des particules, modifie l’écoulement des fluides, soumis également à des gradients de température, de pression ou de potentiel électrique ?

Les domaines d’application des connaissances ainsi acquises sont très divers :

• micro-fluidique (« lab on a chip », refroidissement des circuits électroniques, …)
• amélioration de la lubrification des mécanismes à des échelles allant du micron au mètre ;
• développement de procédés innovants de séparation tribo-aéro-électrostatique des mélanges de matériaux finement divisés.

La démarche devrait être à la fois :

• expérimentale, comportant la conception et la réalisation d’au moins deux bancs d’essais instrumentalisés pour l’étude des phénomènes mécaniques, thermiques, électriques aux interfaces solide/solide, solide/liquide, solide/gaz, en présence de contraintes multiples ;
• numérique, comportant l’écriture des équations décrivant les diverses phénomènes et l’identification des meilleures techniques de calculs, adaptées à l’étude des phénomènes multi-physiques et multi-échelles.

Moyens mis en œuvre

– moyens matériels (expérimentaux, numériques : codes, calculateurs…) : banc de mesure de potentiel électrique de surface, tribomètre, voltmètres électrostatique 10 kV, alimentations haute tension 100 kV, 3 mA ; amplificateur haute tension 30 kV ; électromètres ; système d’acquisition de données…

– moyens humains (encadrement ingénieur, équipe : autres stagiaires, techniciens…) : deux enseignants-chercheurs de l’Institut PPRIME et deux stagiaires ERASMUS travaillent dans le cadre de cette action, inscrite dans le programme du projet LABEX- INTERACTIFS.

Conférences internationales à comité de lecture :

Thami Zeghloul, Lucian Dascalescu, Karim Rouagdia, Ali Fatihou, Pascal Renoux, Dominique Souchet

Tribocharging phenomena in sliding contacts between polymeric materials

Conf. Rec. IEEE/IAS Ann. Meet., 5-9 October 2014, Vancouver, Canada,

DOI: 10.1109/IAS.2014.6978340

Bogdan Neagoe, Thami Zeghloul, Yopa Prawatya, Dominique Souchet, Lucian Dascalescu Laboratory bench for the characterization of triboelectric properties of polymers

Electrostatics 2015, 12-16 April 2015, Southampton Solent University, Southampton, UK

Revues internationales à comité de lecture :

Thami Zeghloul, Lucian Dascalescu, Karim Rouagdia, Ali Fatihou, Pascal Renoux, Dominique Souchet

Tribocharging phenomena in sliding contacts between polymeric materials

IEEE Transactions on Industry Applications (submitted)

Collaborations

Université Politehnica de Bucarest, Roumanie ;

Université de Guelma, Algérie ;

Université de Sidi-Bel-Abbes, Algérie ;

Université de Mascara, Algérie