Brevet FR3097049A1 — publié le 20201211

Description Titre de l'invention : Procédé et système de détermination du co- efficient de frottement dans un assemblage boulonné [0001] L'invention concerne un procédé de détermination du coefficient de frottement dans un assemblage boulonné. L'invention concerne également un système mettant en oeuvre un tel procédé. La présente invention est particulièrement adaptée dans le dimensionnement d'un assemblage présentant deux surfaces en appui l'une contre l'autre et un système vis/écrou comportant une tige filetée traversant l'assemblage. Technique antérieure [0002] La technique d'assemblage boulonné est très répandue dans le domaine aéronautique, ferroviaire et automobile. Par exemple, un rotor de turbomachine comprend en général plusieurs disques. Chacun de ces disques comprend une bride annulaire qui est en contact avec une bride annulaire d'un disque adjacent et qui est fixée à celle-ci par boulonnage, c'est-à-dire au moyen d'un ensemble de vis-écrou. Les vis sont parallèles à l'axe de rotation du rotor et passent à travers des orifices des brides, ces vis étant régulièrement répartis sur une circonférence autour de l'axe du rotor. En fonctionnement, le couple de rotation est transmis d'un disque à l'autre par l'intermédiaire des brides et des vis. Cette transmission des efforts ou de couple est garantie par le contact entre les surfaces des deux pièces, c'est à dire grâce aux efforts de frottements aux interfaces de deux pièces boulonnées et en contact. La valeur du couple ou des efforts qui peuvent être transmis par le contact est proportionnelle au coefficient de frottement. Ainsi, dans le dimensionnement des assemblages boulonnés, il est très important de pouvoir déterminer sa valeur de la manière L plus précise possible afin d'assurer la qualité du contact entre les surfaces des pièces dans un assemblage boulonné qui est soumis généralement à des sollicitations de fatigue importantes, en limitant les déplacements relatifs des brides et en favorisant la transmission du couple de rotation entre les brides par frottement. En effet, un éventuel déplacement relatif entre les brides par glissement entraînent des surcontraintes importantes dans les vis et sur les bords des alésages, et ce traduit par une diminution de L durée de vie des brides et donc du rotor. 100031 De manière connue, le coefficient de frottement est calculé en connaissant la force normale appliquée par les vis et le couple au moment du glissement. Dans le cas d'un assemblage entre deux brides par un système vis/écrou par exemple, le coefficient de frottement est Hé à L force normale F appliquée par les vis et le couple appliqué au moment de glissement C. par la relation suivante : 100041Cg 1 R est le rayon de la bride. R F 2 100051 A ce jour, la détermination de la valeur du coefficient de frottement est réalisée via des essais de laboratoire sur des éprouvettes. Ces essais de détermination du coefficient de frottement statique sont réalisés sur des machines d'essais où une éprouvette est mise en contact contre une plaque avec une pression de contact donnée. Une force croissante tangentielle à la surface de contact est appliquée à l'éprouvette et sa valeur, au moment où un déplacement relatif entre l'éprouvette et la plaque s'opère, est enregistrée. Cela permet de remonter au coefficient de frottement statique. Problème technique [0006] Toutefois, ces éprouvettes ont une taille et une géométrie très différente des pièces utilisées dans une structure aéronautique, tel que par exemple un moteur. En outre, dans ces essais de laboratoire, la force normale appliquée constitue une simplification des forces appliquées par les éléments de fixations, à savoir la vis et l'écrou, dans les assemblages boulonnés. Ainsi les essais ne reproduisent pas les conditions réelles dans lesquelles les assemblages fonctionnent. Enfin, il est difficile d'évaluer de manière précise le moment de glissement. Par conséquent, la valeur du coefficient de frottement déterminée via les essais réalisés dans les laboratoires n'est pas représentative des pièces assemblées réelles mis en oeuvre. [0007] Une des contraintes techniques rencontrées dans la mise en place d'un procédé de mesure du coefficient de frottement le plus représentatif possible d'un assemblage boulonné réel est liée aux difficultés d'obtenir une mesure précise de la force normale de serrage présent dans un assemblage boulonné. En effet, on utilise habituellement une relation linéaire semi-empirique de Kellermann et Klein qui relie le couple de serrage et la force de serrage pour déterminer la force normale de serrage. Or cette relation entre le couple de serrage et la force de serrage ne permet pas de déterminer de manière précise la force de serrage, ou la force normale appliquée, en raison des incertitudes dues aux frottements qui ont lieu entre les filets, des éléments liés aux frottements de l'écrou ou de la tête. Cette dispersion due aux frottements propre au système vis/écrou entraîne à son tour une dispersion sur la valeur de la force de serrage pouvant aller jusqu'à 50%, ce qui traduit par une incertitude de 50% sur la valeur du coefficient de frottement. [0008] L'invention a donc pour objet de remédier à ces inconvénients en fournissant un procédé et un système de mise en oeuvre correspondant, qui permettent de déterminer, de manière simple et fiable, la valeur du coefficient de frottement tout en garantissant un assemblage boulonné le plus représentatif possible de la réalité. Exposé de l'invention [0009] Il est proposé un procédé de détermination du coefficient dc frottement dans un as- semblage présentant deux surfaces en appui l'une sur l'autre et un système vis-écrou 3 comportant une tige filetée traversant lesdites surfaces, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : 1) déterminer une valeur moyenne de la force normale de serrage F appliquée par un ensemble de vis de l'assemblage boulonné ; 2) appliquer un couple de rotation aux extrémités de l'assemblage ; 3) simultanément, mesurer le couple Ca appliqué à l'assemblage et acquérir une série d'images d'au moins une zone d'intérêt située au niveau de l'interface entre les deux surfaces d'appui pendant l'application du couple de rotation ; 4) calculer un champ de déplacement d'un ensemble de points de ladite zone d'intérêt; 5) calculer le déplacement relatif Au entre les deux surfaces à partir du champ de déplacement ; 6) construire une courbe reliant le déplacement relatif Au et le couple appliqué ; 7) déterminer à partir de la courbe le couple de rotation Cg correspondant au moment de glissement entre les deux surfaces, ledit moment de glissement correspondant à une valeur seuil prédéterminée du déplacement relatif Au ; 8) calculer le coefficient de frottement p selon la relation p = (Cg/R) x (1/F), R étant le rayon des deux surfaces d'appui, F la force normale de serrage et Cg le couple appliqué au moment de glissement. [0010] La force normale de serrage de l'ensemble vis-écrou étant mesurée précisément, cela permet de s'affranchir des incertitudes dans la détermination de la force normale de serrage liée à la présence des frottements propres au système-vis. Cette technique permet de réduire la dispersion sur la détermination du coefficient de frottement pouvant aller jusqu'à moins de 5% sur la valeur. [0011] Le procédé de détermination du coefficient de frottement selon l'invention, en syn- chronisant la mesure du couple de rotation avec la mesure du déplacement Au entre les deux surfaces, permet de déterminer avec précision le couple de rotation appliqué au moment du glissement entre les deux surfaces. Ainsi le procédé de la présente invention permet de calculer avec une précision accrue le coefficient de frottement d'un assemblage boulonné. [0012] En outre, grâce à l'étape de détermination de la force normale de serrage de l'ensemble des vis-écrous et grâce à la synchronisation de la mesure du couple avec celle du déplacement entre les deux surfaces, un tel procédé permet avantageusement de déterminer précisément le couple appliqué au moment du glissement et le déplacement Au correspondant, et de calculer précisément le coefficient de frottement dans un assemblage dont la dimension et la géométrie sont représentatives et proches des pièces utilisées dans un moteur. [0013] Avantageusement, le procédé de détermination du coefficient de frottement selon l'invention comprend en outre une phase préliminaire de construction d'une courbe de calibration linéaire reliant la force normale de serrage et le temps de parcours aller-retour dans une vis effectué par une onde acoustique. [0014] Selon une variante, l'étape de détermination de la force normale de serrage comprend les sous-étapes suivantes : - mesurer le temps de parcours aller-retour effectué par une onde acoustique pour chacune des vis après chaque serrage ; - déduire à partir de la courbe de cal ibration une valeur de la force normale de serrage F correspondant aux temps mesurés pour chacune des vis ; - calculer une valeur moyenne de la force normale de serrage F appliquée par l'ensemble des vis. [0015] Selon une autre variante, l'étape de détermination de la force normale de serrage comprend les sous-étapes suivantes : - mesurer le temps de parcours aller-retour effectué par une onde acoustique pour chacune des vis lorsque l'ensemble des vis est serré ; - déduire à partir de la courbe de cal ibration une valeur de la force normale de serrage F correspondant aux temps mesurés pour chacune des vis ; - calculer une valeur moyenne de la force normale de serrage F appliquée par l'ensemble des vis. [0016] Le fait de mesurer la force de serrage de chacune des vis lorsque l'ensemble des vis est serré permet de tenir compte de l'état général de l'assemblage boulonné, et en particulier de tenir compte de la répartition des forces de serrage de chacune des fixations. [0017] Selon un mode de réalisation, l'étape de calcul du déplacement relatif Au comprend les sous-étapes suivantes : - établir pour chaque image acquise une cartographie des points de la zone (l'intérêt; - comparer un ensemble de points de chacune des images successivement acquises à un ensemble de points d'une image de référence correspondant à l'image prise à l'instant to où l'assemblage n'est pas soumis au couple de rotation ; - calculer pour ledit ensemble de points la distance parcourue entre le début de l'application du couple de rotation et la fin de l'application du couple à différents moments de l'application du couple Ca. [0018] A titre indicatif non limitatif, les points de la zone d'intérêt ont été établis à partir d'un mouchetis projeté sur une surface extérieure de l'assemblage. [0019] Avantageusement, l'acquisition d'images et la mesure de couples de rotation sont synchronisées temporellement. Ainsi chacune des images acquises est associée à un couple de rotation. [0020] Un autre aspect de la présente invention concerne un système de détermination du coefficient de frottement dans un assemblage présentant deux surfaces en appui l'une sur l'autre et un système vis-écrou comportant une tige filetée traversant lesdites surfaces. Selon l'invention, le système comprend : - un dispositif configuré pour déterminer une valeur moyenne de la force normale de serrage F appliquée par un ensemble de vis de l'assemblage boulonné ; - un dispositif configuré pour appliquer un couple de rotation sur l'assemblage boulonné ; - des moyens d'acquisition d'images d'au moins une zone d'intérêt située au niveau de l'interface entre les deux surfaces d'appui; - des moyens de mesure du couple de rotation Ca appliqué à l'assemblage, lesdits moyens de mesure et lesdits moyens d'acquisition d'images étant synchronisés temporellement pour simultanément, mesurer le couple Ca appliqué à l'assemblage et acquérir une série d'images pendant l'application du couple de rotation ; - des moyens de calcul pour calculer un champ de déplacement d'un ensemble de points de ladite zone et le déplacement relatif Au entre les deux surfaces à partir dudit champ de déplacement ; - des moyens de traitement de données pour construire une courbe reliant le déplacement relatif Au et le couple appliqué Ca et déterminer à partir de la courbe le couple de rotation Cg correspondant au moment de glissement entre les deux surfaces, ledit moment de glissement correspondant à une valeur seuil prédéterminée du déplacement relatif Au ; - des moyens de calcul pour calculer le coefficient de frottement p selon la relation ji = (Cg/R) x (1/F), R étant le rayon des deux surfaces d'appui, F la force de serrage et Cg le couple appliqué au moment de glissement. [0021] Selon une forme de réalisation de l'invention, le dispositif configuré pour déterminer une valeur moyenne de la force normale de serrage F comprend un émetteur configuré pour faire propager une onde acoustique dans une vis à l'état serré dans un assemblage et un récepteur configuré pour recueillir l'onde acoustique, un système de mesure du temps écoulé entre l'émission de l'onde sonore et le retour de l'onde acoustique. [0022] Avantageusement, les moyens d'acquisition d'images comprennent au moins une caméra disposée en regard de la zone d'intérêt. Les moyens d'acquisition d'images peuvent par exemple comprendre deux caméras positionnées en regard de la zone d'intérêt et dans un même plan, afin de pouvoir identifier avec précision le positionnement des points sur les surfaces de la zone d'intérêt par une technique de stéréo corrélation. Brève description des dessins [0023] D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l'analyse des dessins annexés, sur lesquels : Fig. 1 6 100241 Ifig.11 représente schématiquement un système de détermination de coefficient de frottement dans un assemblage boulonné selon un mode de réalisation de l'invention ; Fig. 2 100251 Ifig.21 représente schématiquement un assemblage boulonné de la figure 1 indiquant le déplacement relatif entre les deux surfaces en appui l'une contre l'autre ; Fig. 3 [0026] [fig.3] représente un exemple de courbe de calibration montrant l'évolution du temps de parcours effectué par une onde acoustique dans une vis en fonction de la force de serrage ; Fig. 4A [0027] [fig.4A] représentent une image montrant l'état des deux surfaces lors que le couple appliqué est égal à ON ; Fig. 4B [0028] [fig.4B] représente l'image de la figure [4A] lorsque le couple appliqué est égal à 200 N; Fig. 4C [0029] [fig.4C] représente l'image de la figure [4A] lorsque le couple appliqué est égal à 400 N; Fig. 4D [0030] [fig.4D] représente l'image de la figure [4A] lorsque le couple appliqué est égal à 600 N; Fig. SA [0031] [fig.SA] représente un exemple de courbe montrant l'évolution du déplacement relatif Au entre les deux surfaces en appui l'une contre l'autre en fonction du couple appliqué ; Fig. 5B [0032] [fig.513] est une vue agrandie d'une zone de la courbe de la figure SA ; Fig. 6 100331 1E2.61 représente schématiquement un organigramme du procédé de détermination du coefficient de frottement dans un assemblage boulonné selon un mode de réalisation de l'invention. Description des modes de réalisation 100341 Les dessins et la description ci-après contiennent, pour l'essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. 100351 En référence à la figure I. une vue d'ensemble du système de mesure 1 selon un mode de réalisation de l'invention est illustrée. Le système est destiné à effectuer une 7 mesure d'un coefficient de frottement entre une première pièce 2 comportant une première surface plane 21 et une seconde pièce 3 comportant une seconde surface plane 22. Les deux pièces sont mises en contact et assemblées ensemble à l'aide d'un système vis-écrou de sorte que la première surface 21 est en appui contre la seconde surface 22. [0036] Les deux surfaces planes s'étendent selon un plan XY, défini par un axe longitudinal X-X et un axe transverse Y-Y orthogonal à l'axe longitudinal X-X. Dans ce qui suit, on appellera la direction longitudinale une direction parallèle à l'axe longitudinal X-X. L'axe Z-Z s'étend selon une direction verticale orthogonale au plan XY. [0037] Dans l'exemple illustré sur la figure 1, le système d'assemblage des deux pièces comprend une vis 23, et un écrou 24. Lors de la mise en place de ce système, on exerce sur l'écrou un couple de serrage en fixant la tête de vis jusqu'à cc qu'une surface de la tête de vis 23 vienne en contact avec une surface dc la seconde pièce 22, puis l'écrou 24 vient en contact avec une surface de la première pièce 21. Cc couple de serrage est adapté pour mettre le système vis-écrou en tension pour tenir les pièces en contact. [0038] Le couple de serrage est relié à la force normale de serrage selon une relation semi- empirique linéaire de Kellermann et Klein : [0039] [Math. 2] Cs = K x Fs [0040] Où K est une constante et Fs la force normale de serrage. Comme indiqué ci-dessus, une détermination très précise de la valeur de la force normale de serrage est essentielle dans la détermination du coefficient de frottement. Or la relation entre le couple de serrage et la force de serrage ne permet pas de déterminer de manière précise la force de serrage, ou la force normale appliquée, en raison des incertitudes liées aux frottements qui ont lieu entre les filets, aux frottements de l'écrou ou de la tête. Cette dispersion due aux frottements propres au système vis/écrou entraîne à son tour une dispersion sur la valeur de la force normale de serrage pouvant aller jusqu'à 50%, ce qui traduit par une incertitude de 50% sur la valeur du coefficient de frottement Afin de s'affranchir des incertitudes, le procédé de détermination du coefficient de frottement de la présente invention comprend une étape préliminaire dans laquelle on détermine une valeur moyenne de la force normale de serrage F appliquée par un ensemble de vis de l'assemblage boulonné. Cette étape préliminaire sera détaillée ci-dessous. [0041] Les assemblages boulonnés sont une technique très répandue dans l'assemblage des pièces, en particulier dans la zone moteur. Comme l'illustre la figure 1, les deux pièces 2, 3 mises en contact peuvent être une première bride comportant une surface d'appui annulaire appliquée sur une surface annulaire d'une seconde bride annulaire au moyen d'un ensemble de vis-écrou 20.1. 20.2. Les vis-écrous sont régulièrement réparties sur 8 une circonférence des brides. Cet assemblage peut représenter par exemple des liaisons boulonnées des derniers étages turbine d'un moteur. [0042] Comme l'illustre la figure 1, le système de détermination du coefficient de frottement de la présente divulgation est configure pour mesurer directement le coefficient de frottement d'un tel assemblage dont la dimension et la géométrie sont représentatives et proches des pièces utilisées dans un moteur. [0043] Le coefficient de frottement est calculé en connaissant la force normale appliquée F par les vis et le couple au moment du glissement Cg. Dans le cas d'un tel assemblage, le coefficient de frottement est lié à la force normale appliquée par les vis F et le couple appliqué au moment de glissement Cg par la relation exprimée ci-dessus. [0044] Dans la présente demande, on entend par « déplacement entre deux pièces » ou « glissement relatif entre deux pièces », une différence de déplacement selon un axe entre un point de la première pièce par rapport à un point de la seconde pièce, les deux points étant alignés selon un axe vertical Z-Z. La figure 2 illustre un exemple de sélection de deux points A et B alignés selon l'axe Z-Z. Le déplacement relatif Au suivant l'axe X-X est égal à la différence entre le déplacement u, selon l'axe X-X mesuré pour le point B et le déplacement u2 selon l'axe X-X mesuré pour le point A. [0045] Dans la présente demande, on désigne par « couple correspondant au moment du glissement », le couple de rotation appliqué aux extrémités de l'assemblage mesuré lorsque le déplacement relatif Au dépasse une valeur seuil prédéterminée. Cette valeur est liée aux caractéristiques des caméras utilisées pour l'acquisition des images par stéréo-corrélation. De manière générale, cette valeur seuil peut être comprise entre 5 gm et 19 gm. [0046] Selon un mode de réalisation de l'invention, le système pour mesurer le coefficient de frottement dans un assemblage tel qu'illustré sur les figures 1 et 2 comprend un dispositif configuré pour déterminer une valeur moyenne de la force normale de serrage F appliquée par un ensemble de vis de l'assemblage boulonné basé sur le principe de la mesure de l'élongation de la vis sous l'effet de la tension induite par serrage. Le dispositif comprend un émetteur et un récepteur d'onde acoustique 7 installé dans la vis et un moyen de détermination de force de serrage 9. [0047] Le principe de la mesure de la force de serrage est basé sur la mesure de l'élongation de la vis sous l'effet de la tension induite par le serrage. Cette élongation étant proportionnelle à la tension, on peut alors extraire la force normale de serrage appliquée en fonction de l'élongation de la vis. Pour mesurer l'élongation de la vis, on génère une onde acoustique dans la vis et on mesure le temps parcouru par l'onde acoustique dans la vis. [0048] Le rapport de proportionnalité entre l'élongation de la vis ou le temps de parcours de l'onde acoustique et la force normale de serrage qui est la grandeur qu'on cherche à 9 déterminer pour calculer le coefficient de frottement est établi selon une courbe de calibration pour un système vis-écrou de même type que ceux qui sont utilisés dans l'assemblage de la présente divulgation. Cette opération de calibration est effectuée une seule fois pour un type d'assemblage donné. [0049] Pour établir cette courbe de calibration, on mesure le temps de parcours de l'onde acoustique pour un aller-retour dans la vis en fonction du couple de serrage. [0050] La figure 3 représente un exemple de courbe de calibration pour un type de système vis-écrou, avec en ordonnée le temps de l'onde acoustique pour effectuer un aller-retour dans la vis en microsecondes et en abscisse la force normale de serrage en Kilo. Newton. Cette courbe sera utilisée pour déterminer la force normale de serrage pour chacune des vis de l'assemblage boulonné en mesurant le temps pour effectuer un aller-retour par l'onde acoustique dans la vis. [0051] Selon un mode de réalisation de l'invention, le moyen de détermination de la force de serrage 9 intègre cette courbe de calibration pour pouvoir extraire automatique la force normale de serrage de chacune des vis de l'assemblage 20. Ce principe de mesure permet de s'affranchir des incertitudes dans la détermination de la force normale de serrage liée à la présence des frottements propres au système écrou-vis. Cette technique permet de réduire la dispersion sur la détermination du coefficient de frottement pouvant aller jusqu'à moins de 5% sur la valeur. [0052] Le système de mesure comprend également un dispositif pour appliquer un couple de rotation aux extrémités de l'assemblage, ici aux extrémités des deux pièces 2 et 3. Sur la figure 1, le sens de rotation à chacune des extrémités est indiqué par des flèches. Le dispositif permet d'entraîner les deux pièces en rotation l'une par rapport à l'autre. [0053] Le dispositif d'application de couple de rotation est relié à une unité centrale d'acquisition de données 8 à laquelle est également relié le moyen de détermination de force de serrage 9. Le dispositif d'application de couple de rotation comprend des moyens 4 pour enregistrer et transmettre le couple appliqué, l'angle et le déplacement angulaire du dispositif à l'unité centrale. [0054] Comme l'illustre la figure 1, cette unité centrale d'acquisition de données 8 est également reliée à des moyens d'acquisition d'images 5, 6 destinés à détecter un déplacement relatif entre la première pièce et la seconde pièce, lors d'une augmentation progressive du couple de rotation. [0055] Selon un mode de réalisation de l'invention et comme l'illustre la figure 1, les moyens d'acquisition d'images forment un système de stéréo-corrélation comprenant deux caméras 5, 6 pour acquérir une série d'images sous deux angles différents et connus d'une ou plusieurs zones d'intérêt située au niveau de l'interface entre les deux surfaces d'appui pendant l'application du couple de rotation. [0056] Les deux caméras sont par exemple positionnées dans un même plan et en regard de l'interface entre les deux pièces. La fréquence d'acquisition des images est égale à la fréquence de mesure et d'enregistrement de couple de rotation. Une image est prise par les caméras toutes les 0,1 secondes, c'est-à-dire 10 images par seconde. [0057] Les enregistrements de couple appliqué et les acquisitions d'images sont réalisés de manière simultanée. Les images sont synchronisées temporellement avec le couple, l'angle et le déplacement angulaire en chaque instant lors de l'application du couple de rotation. [0058] L'unité centrale d'acquisition de données 8 comprend des moyens de calcul d'un champ de déplacement d'un ensemble de points de la zone d'intérêt par stéré corrélation. On entend par « champ de déplacement » les déplacements de chaque point dans l'espace et dans le temps par rapport à un référentiel. Pour cela, on identifie sur les images le positionnement des points de la zone d'intérêt à différents moments de l'application de couple. L'identification des points à partir de deux séries d'images prises par deux caméras à deux angles différents permet d'avoir un positionnement précis des points. On compare leur positionnement sur chacune des images successivement acquises à un ensemble de points d'une image de référence correspondant à l'image prise à l'instant initial to où l'assemblage n'est pas soumis au couple de rotation. On calcule ensuite pour cet ensemble de points la distance parcourue entre le début de l'application du couple de rotation et la fin de l'application du couple à différents moments de l'application du couple Ca. [0059] Pour calculer le déplacement Au relatif entre les deux surfaces en appui 21. 22 de l'assemblage, on fait la différence de déplacement suivant un axe, par exemple suivant l'axe X-X entre un point situé sur la première surface et un point sur la seconde surface. Les deux points sont sélectionnés sur la partie la plus avancée et alignés selon l'axe vertical Z-Z. La figure 2 illustre un exemple de sélection de deux points A et B aligné selon l'axe Z-Z. Le déplacement relatif Au suivant l'axe X-X est égal à la différence entre le déplacement ul selon l'axe X-X mesuré pour le point B et le déplacement u2 selon l'axe X-X mesuré pour le point A. [0060] Ainsi il est possible de calculer le déplacement relatif de l'ensemble des points de la zone d'étude entre les deux surfaces 21. 22 selon un axe choisi à partir du champ de déplacement calculé. [0061] Les figures 4A, 4B. 4C et 4D représentent quatre images représentant le déplacement relatif des points entre les deux surfaces 21, 22 selon l'axe X-X, correspondant respectivement à quatre moments d'application du couple : ON, 200N, 400N, 600N. On peut voir sur les images qu'à partir de couple égal à 400 N. la couleur de la pièce 22 est différente de la couleur de la pièce 21, indiquant qu'il y a un déplacement relatif entre les deux pièces. [0062] Selon l'invention, l'acquisition des images par les deux caméras est synchronisée 11 avec l'application du couple sur l'assemblage par l'unité centrale d'acquisition 8. Ainsi chacune des images est associée à des données du dispositif de traction torsion, notamment le couple appliqué. Le système comprend des moyens de traitement de données pour construire une courbe reliant le déplacement relatif Au calculé et le couple appliqué Ca correspondant. [0063] La figure SA illustre un exemple d'une telle courbe, représentant en ordonnée le dé- placement Au en millimètre et en abscisse le couple en Newton-mètre de deux points A et B par exemple. On a découpé la courbe principalement en quatre phases correspondant respectivement au couple appliqué égal à 200N, 400N, 600N. [0064] La phase 1 correspondant à un couple appliqué égal à 200 N montre que le dé- placement Au est quasi nul. Par contre à partir dc 360 N (phase 2), la courbe montre une augmentation de la valeur du déplacement Au. A partir de 600 N (phase 3), on observe une augmentation accélérée de la valeur du déplacement Au. [0065] La figure SB montre une vue agrandie de la courbe de la figure 5A afin de montrer plus précisément l'évolution du déplacement Au en fonction du couple appliqué. On peut voir ici le déplacement Au atteint 5 pm lorsque le couple appliqué est dc 325 N. [0066] A partir de cette courbe, on détermine précisément le couple Cg correspondant au moment de glissement entre les deux pièces, Cg étant le couple mesuré lorsque le déplacement relatif Au dépasse une valeur seuil prédéterminée. Cette valeur seuil est une valeur prédéterminée, liée à la tolérance du moyen de mesure et à la fabrication. A titre d'exemple, pour le modèle de système vis-écrou utilisé dans la présente divulgation, cette valeur seuil Au est égale à 10 pm. La figure 5B présente une zone agrandie de la courbe de la figure 5A autour de cette valeur seuil lOpm. On peut détermine à partir de la courbe une valeur de couple Cg de l'ordre de 360 N associée à cette valeur Au seuil. [0067] En déterminant précisément la force normale de serrage de l'ensemble des vis et le couple Cg, l'unité central du système de la présente invention peut calculer le coefficient de frottement p selon la relation p = (Cg/R) x (1/F). R étant le rayon des deux surfaces d'appui, F la force nom-tale de serrage et Cg le couple appliqué au moment de glissement. [0068] En référence à la figure 6, nous allons maintenant décrire le procédé de 10 mis en oeuvre du système de la présente invention pour effectuer une mesure d'un coefficient de frottement dans un assemblage boulonné tel qu'illustré sur la figure 1. [0069] Pour décrire le fonctionnement, nous considérons une première pièce 2 ayant une surface 21 en appui contre une surface 22 d'une seconde pièce 3. Les deux surfaces 21, 22 sont mises en contact par un ensemble de vis-écrou. [0070] Dans une étape 11, on détermine une valeur moyenne de la force normale de serrage F appliquée par l'ensemble de vis-écrou. Pour cela, on établit la courbe de calibration pour un système vis-écrou de même type que ceux qui sont utilisés dans l'assemblage 12 boulonné. On utilise cette courbe de cal ibration pour mesurer la force normale de serrage de chacune des vis de l'assemblage boulonné. [0071] Selon une variante, on mesure le temps de parcours aller-retour effectué par une onde acoustique pour chacune des vis après chaque serrage. On déduit à partir de la courbe de calibration une valeur de la force normale de serrage F correspondant aux temps mesurés pour chacune des vis. On calcule une valeur moyenne de la force normale de serrage F appliquée par l'ensemble des vis de l'assemblage. [0072] Selon une autre variante, on mesure le temps de parcours aller-retour effectué par une onde acoustique pour chacune des vis lorsque l'ensemble des vis est serré. On déduit à partir de la courbe de cal ibration une valeur de la force normale de serrage F correspondant aux temps mesurés pour chacune des vis et on calcule une valeur moyenne de la force normale de serrage F appliquée par l'ensemble des vis. [0073] Dans une étape 12, on applique un couple de rotation aux extrémités de l'assemblage à l'aide d'un dispositif de traction torsion aux extrémités de l'assemblage. [0074] Dans une étape 13, simultanément, un capteur de couple mesure le couple Ca appliqué à l'assemblage et les deux caméras du système d'acquisition d'images acquièrent une série d'images d'une zone d'intérêt située au niveau de l'interface entre les deux surfaces d'appui pendant l'application du couple de rotation. [0075] Dans une étape 14, on calcule un champ de déplacement d'un ensemble de points de la zone d'intérêt. Pour cela, on utilise une technique de stéréo corrélation d'images numérisées de motifs pour identifier précisément le positionnement d'un point de surface des pièces à différents moments de l'application du couple. Les motifs sont réalisés grâce à un mouchetis qui est un ensemble de petites tâches disposées de façon aléatoires sur la surface étudiée. Dans le cas de la présente divulgation, les mouchetis sont obtenus par un revêtement projeté sur la surface des deux pièces. Un logiciel de traitement d'images numérise le mouchetis et établit pour chaque image enregistrée une cartographie des points. [0076] Ensuite, on compare chaque image successivement enregistrée et traitée par numé- risation à l'image de référence correspondant à l'état initial des deux pièces non sollicitées et on mesure pour chaque point identifié la distance parcouru entre deux images. Le système d'acquisition des images étant synchronisé temporellement avec l'application du couple du dispositif et les moyens de mesure de couple de rotation appliqué, il est alors possible d'associer à chacune des images acquises le couple appliqué. Si l'opération est répétée pour l'intégralité des images enregistrées on peut obtenir alors le déplacement de l'ensemble des points de la zone d'étude du début jusqu'à la fin de l'essai. On obtient ainsi un champ des déplacements des deux surfaces. [0077] La zone d'étude ou la zone d'intérêt se situe au niveau de l'interface 25 des deux 13 surfaces. Aussi dans le cadre de la présente divulgation, le mouchetis a été projeté sur cette zone d'étude en formant un revêtement comprenant des tâches ayant une taille caractéristique comprise entre 1 et 100 pm. La surface de la zone d'étude est éclairée en lumière blanche et les images sont stockées tout au long de l'essai grâce à deux caméras positionnées en regard de la zone d'étude. [0078] Les caractéristiques des caméras sont les suivantes : - haute résolution de 2048 x 2448 pixels, - fréquence d'acquisition est comprise entre 10Hz et 15Hz. [0079] Avant l'acquisition des images, il est nécessaire de calibrer le système de caméras. [0080] Sur les images obtenues, chacun des points de mesure est représentatif d'une surface de l'image. Dans le cadre de la présente divulgation, on considère une surface de 65mm x 20mm contenant un nombre suffisant de motifs aléatoires pour être unique dans le champ de l'image. Lors de la corrélation entre deux images successives, chaque point va fournir un vecteur de déplacement. [0081] Dans une étape 15, on calcule le déplacement relatif Au entre deux points à partir du champ de déplacement. Pour calculer le déplacement Au relatif entre les deux surfaces 21, 22, on fait la différence de déplacement suivant un axe, par exemple suivant l'axe X-X entre un point situé sur la première pièce et un point sur la seconde pièce. La figure 2 illustre un exemple de sélection de deux points À et B aligné selon l'axe Z-Z. Le déplacement relatif Au suivant l'axe X-X est égal à la différence entre le déplacement ul selon l'axe X-X mesuré pour le point B et le déplacement u2 selon l'axe X-X mesuré pour le point A. [0082] Dans une étape 16, on construit une courbe reliant le déplacement relatif Au et le couple appliqué Ca pour ces deux points. [0083] Dans une étape 17, on détermine à partir de la courbe le couple de rotation Cg cor- respondant au moment de glissement entre les deux surfaces, le moment de glissement correspondant à une valeur seuil prédéterminée du déplacement relatif Au. [0084] Dans une étape 18, la valeur extraite de Cg est envoyée à l'unité centrale 8 pour permettre un calcul du coefficient de frottement p selon la relation p = (Cg/R) x (1/F). R étant le rayon des deux surfaces d'appui. F la force normale de sen-age et Cg le couple appliqué au moment de glissement. [0085] Le procédé de la présente divulgation permet de déterminer avec précision le co- efficient de frottement grâce une détermination très précise du déplacement relatif à l'interface entre les deux pièces de l'assemblage boulonné et une détermination très précise de la force de serrage. [0086] Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, bien que l'invention ait été décrite en relation 14 avec une mesure du glissement entre deux pièces entraînées en rotation l'une par rapport à l'autre, on peut également utiliser l'invention pour réaliser une mesure de glissement entre deux pièces en translation. Application industrielle [0087] L'invention peut trouver à s'appliquer notamment à tout type d'assemblage dé- montable boulonné utilisé dans des structures aéronautiques, ferroviaires, automobiles nécessitant une maîtrise de leur tenue mécanique à la fois en statique, en dynamique et en fatigue. [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] REVENDICATIONSProcédé de détermination du coefficient de frottement dans un assemblage présentant deux surfaces (21, 22) en appui l'une sur l'autre et un système vis-écrou (23, 24) comportant une tige filetée traversant lesdites surfaces, ledit procédé comprenant les étapes suivantes : 1) déterminer une valeur moyenne de la force normale de serrage F appliquée par un ensemble de vis de l'assemblage boulonné ; 2) appliquer un couple de rotation aux extrémités de l'assemblage ; 3) simultanément, mesurer le couple C. appliqué à l'assemblage et acquérir une série d'images d'au moins une zone d'intérêt située au niveau de l'interface entre les deux surfaces d'appui pendant l'application du couple de rotation; 4) calculer un champ de déplacement d'un ensemble de points de ladite zone; 5) calculer le déplacement relatif Au entre les deux surfaces à partir du champ de déplacement ; 6) construire une courbe reliant le déplacement relatif Au et le couple appliqué C. ; 7) déterminer à partir de la courbe le couple de rotation Cg. correspondant au moment de glissement entre les deux surfaces, ledit moment de glissement correspondant à une valeur seuil prédéterminée du déplacement relatif Au ; 8) calculer le coefficient de frottement p selon la relation p = (C)R) x (11F), R étant le rayon des deux surfaces d'appui, F la force normale de serrage et C, le couple appliqué au moment de glissement. Procédé de détermination du coefficient de frottement selon la revendication 1, comprend en outre une phase préliminaire de construction d'une courbe de calibration linéaire reliant la force normale de serrage et le temps de parcours aller-retour dans une vis effectué par une onde acoustique dans un assemblage. Procédé de détermination du coefficient de frottement selon la revendication 2, dans lequel l'étape 1) comprend les sous-étapes suivantes : - mesurer le temps de parcours aller-retour effectué par une onde acoustique pour chacune des vis après chaque serrage ; - déduire à partir de la courbe de calibration une valeur de la force normale de serrage F correspondant aux temps mesurés pour chacune des vis ; 16 - calculer une valeur moyenne de la force normale de serrage F appliquée par l'ensemble des vis. [Revendication 4] Procédé de détermination du coefficient de frottement selon la reven- dication 2, dans lequel l'étape 1) comprend les sous-étape suivantes : - mesurer le temps de parcours aller-retour effectué par une onde acoustique pour chacune des vis lorsque l'ensemble des vis est serré ; - déduire à partir de la courbe de calibration une valeur de la force normale de serrage F correspondant aux temps mesurés pour chacune des vis ; - calculer une valeur moyenne de la force normale de serrage F appliquée par l'ensemble des vis. [Revendication 5] Procédé de détermination du coefficient de frottement selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'étape de calcul du déplacement relatif Au comprend les sous-étapes suivantes : - établir pour chaque image acquise une cartographie des points de la zone d'intérêt ; - comparer un ensemble de points dc chacune des images successivement acquises à un ensemble de points d'une image de référence correspondant à l'image prise à l'instant to où l'assemblage n'est pas soumis au couple de rotation ; - calculer pour ledit ensemble de points la distance parcourue entre le début de l'application du couple de rotation et la fin de l'application du couple à différents moments de l'application du couple Ca. [Revendication 6] Procédé de détermination du coefficient de frottement selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les points de la zone d'intérêt ont été établis à partir d'un mouchetis projeté sur une surface extérieure de l'assemblage. [Revendication 7] Procédé de détermination du coefficient de frottement selon l'une des revendications 1 à 6, dans lequel l'acquisition d'images et l'enregistrement de couples de rotation sont synchronisés temporellement. [Revendication 8] Système de détermination du coefficient de frottement dans un as- semblage présentant deux surfaces (21,22) en appui l'une sur l'autre et un système vis-écrou (23, 24) comportant une tige filetée traversant lesdites surfaces, ledit système comprend : - un dispositif configuré pour déterminer une valeur moyenne de la force normale de serrage F appliquée par un ensemble de vis de 1' assemblage boulonné ; 17 [Revendication 9] [Revendication 10] - un dispositif configuré pour appliquer un couple dc rotation sur l'assemblage boulonné ; - des moyens d'acquisition d'images (5.6) d'au moins une zone d'intérêt située au niveau de l'interface entre les deux surfaces d'appui; - des moyens de mesure du couple de rotation C. appliqué à l'assemblage, lesdits moyens dc mesure et lesdits moyens d'acquisition d'images étant synchronisés temporellement; - des moyens de calcul pour calculer un champ de déplacement d'un ensemble de points de ladite zone et le déplacement relatif Au entre les deux surfaces à partir dudit champ de déplacement ; - des moyens de traitement de données pour construire une courbe reliant le déplacement relatif Au et le couple appliqué Ca et déterminer à partir de la courbe le couple de rotation Cg correspondant au moment de glissement entre les deux surfaces, ledit moment dc glissement correspondant à une valeur seuil prédéterminée du déplacement relatif Au ; - des moyens de calcul pour calculer le coefficient de frottement p. selon la relation p = (Cg/R) x (1/F), R étant le rayon des deux surfaces d'appui, F la force de serrage et Cg le couple appliqué au moment de glissement. Système de détermination du coefficient de frottement dans un assemblage selon la revendication 8, dans lequel le dispositif configuré pour déterminer une valeur moyenne de la force nonnale de sen-age F comprend un émetteur configuré pour faire propager une onde acoustique dans une vis à l'état serré dans un assemblage et un récepteur configuré pour recueillir l'onde acoustique, un système de mesure du temps écoulé entre l'émission de l'onde acoustique et le retour de l'onde acoustique. Système de détermination du coefficient de frottement dans un assemblage boulonné selon la revendication 8 ou 9, dans lequel les moyens d'acquisition d'images comprennent au moins une caméra (5, 6) disposée en regard de la zone d'intérêt.