FROTTEMENT

FROTTEMENT

Le frottement désigne les phénomènes qui naissent dans les zones superficielles de deux corps appuyant l’un sur l’autre en se déplaçant l’un par rapport à l’autre. On dit de deux surfaces matérielles qu’elles «frottent correctement», dans une liaison mécanique, lorsque leur déplacement relatif n’entraîne ni usure exagérée ni modification des structures ou élévation de température dommageables. Le frottement a notamment pour effet le vieillissement des surfaces, l’apparition de contraintes qui produisent l’écrouissage, la création de quantités de chaleur qui provoquent un auto-relâchement des contraintes résiduelles. En outre, les transformations physico-chimiques ont pour conséquence qu’un alliage peut se recouvrir progressivement de certains de ses constituants mêlés de leurs oxydes. Enfin, les températures très élevées atteintes localement provoquent des réactions entre les ambiances et les matériaux (oxydation avec l’air, carburation avec les lubrifiants, sulfuration avec les vapeurs industrielles). En ce sens, la plupart des matériaux de construction mécanique (aciers, fontes, bronzes, alliages légers) ne frottent à peu près correctement que grâce à leur couche superficielle d’oxydes. Les problèmes techniques deviennent très ardus lorsque cette couche superficielle disparaît. C’est ce qui se produit en particulier dans le milieu spatial où, après une brève période de dégazage, les mécanismes des engins spatiaux peuvent se bloquer par grippage; le problème du frottement dans le vide poussé s’est ainsi trouvé à l’origine de la relance des études sur le frottement. Une autre impulsion est venue des besoins nouveaux de l’industrie nucléaire (frottement dans le sodium, l’eau lourde ou le gaz carbonique), de la construction aéronautique (frottement du titane, des alliages légers) ou du génie chimique (frottement dans les bases, les acides, sous hautes températures...). Les théories du frottement ne peuvent généralement apporter que des résultats particuliers non généralisables.

1. Typologie des frottements

Le cas le plus général est celui du «frottement de glissement ». Si l’on désigne par F la force, parallèle au plan tangent commun aux corps A et B, nécessaire pour obtenir le glissement de A par rapport à B, le coefficient global de frottement de glissement f est égal à F/N (fig. 1 a); c’est un scalaire.

Il y a frottement de pivotement lorsqu’un point donné de A coïncide pendant tout le mouvement avec un point donné de B. Le mouvement s’obtient en exerçant un couple C. Le «coefficient de frottement de pivotement» est égal à C/N (fig. 1 b); il est homogène à une longueur.

Dans un frottement de roulement, un point de contact (ou une ligne) de A et de B joue le rôle de centre instantané de rotation. Dans le mouvement, la direction de la force N se déplace parallèlement à elle-même d’une longueur H. Le «coefficient de frottement de roulement» est égal à H/R (fig. 1 c); c’est un scalaire.

Léonard de Vinci et Guillaume Amontons ont, les premiers, remarqué, d’une part, la proportionnalité entre la force de frottement F et le poids total du corps, d’autre part, l’indépendance de cette force par rapport à la grandeur de l’aire d’appui; pour eux, seul intervenait dans la genèse de la force de frottement l’effort à fournir pour faire franchir aux deux corps en contact leurs aspérités respectives.

Coulomb a introduit le premier la notion d’adhérence, phénomène qui s’oppose à la naissance du glissement. Cette notion a fait, dans les années 1960, l’objet d’études approfondies par l’équipe de chercheurs de Cambridge (F. P. Bowden).

Pour expliquer cette adhérence, on admet que, sous l’effet combiné des hautes températures engendrées localement par le frottement et de la déformation plastique des aspérités, les surfaces des corps en contact sont placées dans des conditions telles que tous les phénomènes prévus en théorie par la thermodynamique, la physique ou la chimie ont des chances non négligeables d’apparaître: diffusions, formations d’alliages, fusions suivies de trempe, etc.; il en résulte, entre les surfaces des corps A et B, la formation d’un nouveau matériau d’interface (AB) fabriqué à partir des métaux et des ambiances en présence (fig. 2 a); si les caractéristiques mécaniques de (AB) sont faibles devant celles de A et de B, l’interface se déchire aisément, le mouvement est sans aléa et l’usure nulle (fig. 2 b); on dit que l’on est en présence d’un frottement de cisaillement. Mais si le matériau d’interface (AB) a des caractéristiques mécaniques supérieures à celles de A ou de B, le mouvement, pour se poursuivre, déchire non plus l’interface mais le plus faible des matériaux A ou B (fig. 2 c); il y a transport progressif du métal d’une pièce sur l’autre pièce, danger de grippage, coefficient de frottement élevé; on parle alors de frottement par soudure.

E. Rabinowicz a fait intervenir l’énergie libre de surface; appelant W l’énergie à dépenser pour séparer un centimètre carré de l’interface (AB), 塚A et 塚B les énergies libres des surfaces des matériaux A et B, 塚AB l’énergie interfaciale, il a proposé de représenter par une approximation nouvelle le travail à fournir pendant le frottement:

V. Kragelsky s’est intéressé à l’effet de labourage réciproque des aspérités, et d’autres après lui ont proposé des modèles mathématiques simplifiés de ces phénomènes. D’autres écoles voient dans les déformations élastiques des substrats et dans l’hystérésis de la récupération de ces déformations l’origine essentielle des forces de frottement.

2. Analyse des phénomènes

Compatibilité des métaux

De la théorie de Bowden est issue la règle de «compatibilité des métaux». Le frottement sera d’autant moins aléatoire que les matériaux en présence seront plus difficilement solubles l’un dans l’autre; on devrait donc espérer un fonctionnement satisfaisant en faisant frotter deux métaux dont les diagrammes binaires d’équilibre sont du type représenté sur la figure 3 a; on devrait par contre craindre des grippages avec des diagrammes comme celui de la figure 3 b; au premier correspondent effectivement des couples de métaux «compatibles» en frottement, comme l’argent et le fer ou encore le cuivre et le molybdène; au second correspondent des couples grippant à peu près systématiquement, comme le fer et l’aluminium. Mais les surfaces des métaux sont toujours recouvertes des combinaisons qu’ils font spontanément avec les ambiances (oxydes, sulfures, etc.), et la règle de compatibilité est très perturbée dans les frottements en atmosphère, qui sont pourtant les plus fréquents dans la mécanique courante: par exemple, le fer et le plomb, qui ont un diagramme typique (fig. 3 a), frottent effectivement très bien l’un sur l’autre dans le vide, dans les ambiances réductrices ou neutres, mais grippent dans l’air, probablement à cause de la solubilité de certains de leurs oxydes. Une équipe française a trié expérimentalement les couples de métaux «compatibles» recommandés aux mécaniciens (fig. 4).

Répartition des énergies thermiques

La quantité de chaleur Q créée par le glissement sur une piste à la vitesse V avec un coefficient de frottement f , d’un curseur de poids N, est proportionnelle au produit VNf .

De façon générale, Q se répartit inégalement en deux fractions QA et QB entre les corps A et B qui sont en contact. On estime en première approximation que le rapport QA/QB est proportionnel:

– d’une part au rapport des aires balayées par l’aire d’appui, durant l’expérience, sur les surfaces de A et de B;

– d’autre part au facteur:

L, c et d étant respectivement la conductivité thermique, la capacité thermique et la densité.

C’est pourquoi, dans le cas des collecteurs de machines électriques, on doit faire frotter le charbon des balais sur le cuivre du collecteur: en effet, le collecteur est la plus grande des aires balayées pendant un tour et, de plus, le rapport des 連Lcd du cuivre et du graphite est supérieur à 12; ainsi la plus grande partie de la chaleur passe-t-elle dans la pièce la mieux ventilée, c’est-à-dire le collecteur; si l’on adoptait le schéma inverse, c’est-à-dire des balais en cuivre frottant sur des collecteurs en charbon, les machines électriques ne dureraient que quelques minutes.

Contraintes superficielles

Tout frottement introduit des contraintes dans les couches superficielles des corps en contact; l’étude exhaustive de ces contraintes reste à faire; en effet, les calculs classiques de Boussinesq et de Hertz, qui permettent d’obtenir les valeurs des contraintes qui naissent au contact de deux corps, ne valent qu’en l’absence d’effort tangentiel; aussi l’apparition d’une force de frottement rend-elle ces calculs caducs.

En première approximation, lorsqu’un curseur circule sur une piste, les points les plus sollicités de cette piste sont:

– un point superficiel situé sous la moitié avant du curseur, où règne le maximum des contraintes de compression;

– un point superficiel situé immédiatement à l’arrière du curseur, où règne le maximum des contraintes de tension;

– un point situé à une profondeur variable, à l’intérieur de la piste, où règne le maximum de cisaillements.

Ces contraintes maximales et leur emplacement varient en particulier en fonction du coefficient global de frottement; par exemple, dans un cas plan de contraintes-déformations, pour un coefficient de frottement de 0,3, on obtient les valeurs suivantes (en prenant pour unité p m , contrainte maximale de compression qui régnerait au centre de l’appui pour f = 0, c’est-à-dire dans le cas hertzien classique):

– contrainte maximale de compression sous la zone avant du curseur: face=F0019 漣 1,34 p m ;

– contrainte maximale de tension à l’arrière du curseur: 0,6 p m ;

– le cisaillement maximal est égal à 0,36 p m ; le point où règne ce cisaillement se trouve en surface, dans la zone avant du curseur, à une distance de l’axe de l’empreinte hertzienne égale à 0,3 b (b étant la demi-largeur de l’empreinte hertzienne).

3. Données numériques et conclusions pratiques

Dans les problèmes de freinage, on cherche à avoir les coefficients de frottement les plus élevés, mais il est difficile, sans courir le risque d’une détérioration rapide des surfaces, de dépasser f = 0,5. En mécanique, on cherche généralement, au contraire, à obtenir les coefficients de frottement les plus faibles.

En première approximation, on obtient les valeurs suivantes:

– acier cémenté trempé sur bronze (graissé): 0,1;

– acier sur acier avec des huiles riches en acide gras: 0,09;

– acier sur acier avec palier à huile en régime hydrodynamique: 0,005.

Le coefficient de frottement peut décider de la réversibilité ou de l’irréversibilité de certains organes mécaniques (vis et roue tangente, trains épicycloïdaux, etc.).

Les pertes par frottement diminuent le rendement des machines; le cas le plus typique est celui d’une automobile, qui consacre plus de la moitié de l’énergie qu’on lui fournit à vaincre les frottements du moteur, de la boîte de vitesses, des cardans, du pont arrière, des pneus sur la route et de l’air sur la carrosserie.

La nature a fort bien réussi ses couples de frottement; l’adhérence du pied de l’homme sur la terre est remarquable, surtout si on la compare à celle, fort médiocre, d’une roue de locomotive sur un rail; les articulations du corps humain, coudes, genoux, etc., sont des paliers hydrostatiques très difficiles à reproduire qui, tant du fait de leur conception mécanique que des qualités propres du fluide synovial, ont un coefficient de frottement de 0,02.

Pour mieux lutter contre les effets néfastes du frottement, la mécanique moderne dispose de toute une panoplie d’armes performantes, qui permettent d’apporter une solution à près de 80 p. 100 des problèmes: on envisagera successivement les matériaux, les traitements et revêtements de surface, les lubrifiants liquides et les règles technologiques.
Matériaux . Aux alliages cuivreux, fontes ou antifrictions traditionnels, s’ajoutent maintenant entre autres:

– les céramiques (oxydes, carbures, nitrures, etc.), dont les qualités de dureté, d’inertie chimique, de résistance aux températures extrêmes, en font des armes efficaces contre l’abrasion, la corrosion, l’usure aux hautes ou basses températures;

– les frittés , dont les plus usités sont les frittés fer et les frittés bronze, qui s’emploient généralement imprégnés d’huile, mais aussi parfois imprégnés de lubrifiants solides;

– les plastiques (P.T.F.E., polyéthylènes, polyamides, polyimides, Téflon, etc.) qui, grâce à leurs propriétés mécaniques sans cesse améliorées, leur stabilité dimensionnelle de mieux en mieux maîtrisée, leur résistance accrue à la température (près de 400 0C pour certains polyimides), font bénéficier de leurs qualités (légèreté, prix, facilité de mise en œuvre, grande aptitude à l’accommodement, bonne inertie chimique, faible densité, bas contenu énergétique...) toutes sortes de pièces mécaniques (engrenages, palettes de pompes, jupes de pistons...);

– les matériaux composites , qui offrent en général une bonne résistance au grippage, ce qui autorise certains frottements secs, dont les caractéristiques mécaniques sont tout à fait acceptables (tenue au fluage, à la compression...) et dont on peut ajuster les propriétés (conductivité thermique par exemple) en fonction de l’application visée;

– les lubrifiants solides , qui sont des corps finement divisés et qui, par leur structure lamellaire, permettent la séparation des deux corps qui frottent par un film orienté à faible coefficient de frottement; les plus employés sont le graphite et le bisulfure de molybdène; Traitements et revêtements de surface . On peut citer notamment:

– les revêtements galvaniques (nickel, chrome, cadmium, cuivre, etc.), ou chimiques (nickel, étain, zinc, etc.);

– les dépôts par projection ou par rechargement par soudure;

– les dépôts physiques en phase vapeur , qui consistent en une condensation, sous pression réduite, sur le substrat, d’une vapeur du matériau d’apport; selon le mode d’obtention de la vapeur et son mode de condensation, on distingue l’évaporation sous vide, le dépôt ionique et la pulvérisation cathodique; par ces techniques peuvent être déposés aussi bien des métaux purs (aluminium, titane, tantale, chrome...) que des alliages, ou des composés métaux-métalloïdes (nitrure de titane, carbure de silicium, alumine...); de nombreux substrats peuvent être traités: aciers, alliages légers, alliages cuivreux, ou bien encore verre, plastique ; outre d’être non polluants, ces traitements sont très souples, et il en résulte de très nombreux objectifs d’usage: réalisation de couches dures (céramiques) pour lutter contre l’usure, ou bien inoxydables (tantale) pour lutter contre la corrosion, ou bien possédant un très bas coefficient de frottement (alliage ternaire de fer, de molybdène et de soufre) pour améliorer le rendement des mécanismes, ou bien encore à aspect décoratif, etc.;

– les traitements par conversion qui, comme l’oxydation anodique , ont pour but de rendre plus solide le film protecteur d’oxyde superficiel, ou bien, comme le sulf BT (sulfuration à basse température) ou la phosphatation , assurent la formation à l’interface d’un corps (sulfure ou phosphate) chargé de diminuer la solidité des microsoudures;

– les traitements par diffusion de métalloïdes (cémentation, nitruration, carbo-nitruration, boruration...), dont le but est non seulement de durcir la surface afin d’augmenter sa résistance à l’abrasion, mais aussi d’introduire dans les couches superficielles des contraintes résiduelles de compression chargées d’accroître la résistance à la fatigue (fatigue en volume et fatigue des surfaces) des pièces traitées; ces traitements peuvent s’effectuer en milieu solide (exemple: cémentation en caisse), ou bien en milieu gazeux, avec ou sans assistance d’un plasma (ex.: nitruration ionique), ou bien en milieu liquide (ex.: sursulf nitruration des aciers en bain de sels non polluant activé au soufre);

– les couches métalliques de diffusion qui peuvent être mises en œuvre ou bien par diffusion en phase gazeuse (ex.: la chromisation ), ou bien par diffusion en phase solide (ex.: forez -stanal -zinal -delsun );

– les traitements par transformations structurales qui, réalisés par voie thermique (ex.: la trempe superficielle), ou bien par voie mécanique (écrouissage: galetage, microbillage, martelage, laminage...), accroissent la dureté superficielle et introduisent des contraintes résiduelles de compression, avec pour conséquence une amélioration de la résistance à l’usure et à la fatigue des pièces traitées;
Lubrifiants liquides ; dans leur majorité ils sont composés d’une phase continue (la base) et d’une ou plusieurs phases dispersées (les additifs), et, suivant les natures et concentrations de ces différentes phases, on obtient des substances lubrifiantes possédant des propriétés rhéologiques et physico-chimiques différentes, correspondant à des types d’applications spécifiques; on distingue les lubrifiants anhydres, dont la base est une substance organique d’origine minérale ou synthétique et les lubrifiants aqueux, dont la base est l’eau. Les domaines d’emploi des lubrifiants de synthèse à haut indice de viscosité et à grande fluidité (hautes températures, pressions élevées, grandes vitesses...) s’élargissent de plus en plus; quant aux lubrifiants aqueux, utilisés principalement dans les domaines de la mise en forme (forgeage, laminage...), ou de l’usinage, ils deviennent de plus en plus performants: stabilité dans le temps, ininflammabilité, biodégradabilité;
Règles technologiques ; elles aident à une conception plus rationnelle des couples de frottement, par exemple en donnant des indications valables sur la «compatibilité» des métaux, le dessin des paliers, les sculptures des surfaces pour éliminer les débris, la ventilation accélérée du corps qui prend le plus de chaleur; certaines de ces règles sont à la fois très simples, très méconnues et très efficaces; par exemple: on doit faire frotter des structures les plus dissemblables possibles, les plus hétérogènes et les plus fines (ainsi, le couple «austénite + austénite» grippe systématiquement, alors que le couple «martensite + bainite» présente des performances satisfaisantes); les traits d’usinage doivent être perpendiculaires au sens du frottement.

Les bureaux d’études disposent de moyens de plus en plus performants: la conception assistée par ordinateur (C.A.O.), la possibilité de stocker des informations expérimentales dans des banques de données et l’utilisation de modèles mathématiques permettant la simulation.

frottement [ frɔtmɑ̃ ] n. m.
• 1490; de frotter
1Action de frotter; contact de deux corps dont l'un se déplace par rapport à l'autre. friction. Produire du feu par frottement. Bruit de frottement. crissement. Par ext. Ce bruit. On entendait un léger frottement. Méd. Frottement pleural, péricardique : bruit perçu à l'auscultation dans les cas d'inflammation de la plèvre ou du péricarde.
Fig. et vx Contact, relations. « le frottement continuel des esprits et des intérêts » (Balzac).
2(1690) Force qui s'oppose au glissement d'une surface sur une autre. Étude du frottement. tribologie. Frottement des liquides, des gaz. Techn. Freinage par frottement. Ajustage à frottement. Frottement anormal des pièces d'une machine, d'un mécanisme. grippage. Chaleur produite par le frottement. User, usure par frottement. abrasion, 2. frai, rodage. Augmenter le frottement par un adhésif, le diminuer par un lubrifiant. Frottement à sec, onctueux, visqueux. Graisse, huile oxydée par frottement ( cambouis) . Protection des pièces en frottement par un coussin, un coussinet, un alliage antifriction.
3Fig. Difficulté, désaccord provenant de contacts trop fréquents, trop étroits. friction, tirage. Il y a eu des frottements.

frottement nom masculin Action de deux corps en contact et en mouvement l'un par rapport à l'autre ou dont l'un se déplace par rapport à l'autre ; phénomène qui en résulte : Usure par frottement. Bruit provoqué par cette action : Entendre le frottement des patins sur la glace. Heurt, difficulté de deux partis en présence (souvent pluriel) : Il y a quelques frottements sans gravité à l'intérieur du parti. Médecine Bruit évoquant un froissement de cheveux, perçu lors de l'auscultation au stéthoscope, provoqué par le glissement l'une sur l'autre de deux membranes séreuses enflammées. Musique Dissonance produite par deux notes placées à intervalle de seconde majeure ou mineure. ● frottement (expressions) nom masculin Coefficient de frottement, fraction de la force normale qu'il faudrait appliquer tangentiellement pour vaincre le frottement. Essai de frottement, ensemble d'essais qui permettent d'étudier la résistance à l'usure de certains produits métallurgiques. ● frottement (synonymes) nom masculin Heurt, difficulté de deux partis en présence (souvent pluriel)
Synonymes :

frottement
n. m.
d1./d Action de frotter.
d2./d Contact entre deux surfaces dont l'une au moins se déplace, friction; le bruit qui en résulte.
|| Forces de frottement, qui s'opposent au glissement de deux corps en contact.
d3./d Fig. Heurt entre des personnes.

⇒FROTTEMENT, subst. masc.
A.— [En parlant de choses]
1. Action de frotter; contact de deux corps qui se meuvent l'un par rapport à l'autre. Une série de robes tristes, étroites, montantes, limées au corsage par le frottement des pupitres, et fripées aux genoux par les génuflexions sur le pavé de la chapelle (FROMENTIN, Dominique, 1863, p. 70). Le bout des doigts déformé et luisant par le frottement continu des outils (MIRBEAU, Journal femme, 1900, p. 319).
Bruit de frottement; p. ell. frottement. Le frottement de sa robe et le bruit léger de ses pas sur le sable de l'allée (KARR, Sous tilleuls, 1832, p. 234) :
1. Puis les deux hommes s'éloignèrent, et, sauf le piaffement d'une bête dans l'écurie et le doux frottement des chaînes qui râclaient de temps en temps le bord du râtelier de bois, il n'y avait plus un seul bruit autour du mas Théotime.
BOSCO, Mas Théot., 1945, p. 42.
Spécialement
MÉD. Frottement pleural, péricardique. Bruit anormal, perceptible à l'auscultation, et qui est dû à l'inflammation des tuniques de la plèvre, du péricarde. Le bruit tubaire apparaît, succédant au frottement pleurétique (NOCARD, LECLAINCHE, Mal. microb. animaux, 1896, p. 451). Abrami et Fernet (...) ont noté l'assourdissement des bruits du cœur et des frottements péricardiques (Widal, Lemierre ds Nouv. Traité Méd., fasc. 3, 1927, p. 260).
MUS. Dissonance produite par l'émission de deux sons distants d'une seconde majeure ou mineure. La prédilection pour les accords de septième et de neuvième, leurs enchaînements sans préparation ni résolution, perpétuant les frottements de notes à intervalles de seconde, faisant régner une harmonie constamment dissonante (DESAYMARD, Chabrier, 1934, p. 39).
2. MÉCAN. Force résistante qui contrarie le mouvement d'un corps glissant sur un autre. Angle, coefficient, cône de frottement; frottement à sec, onctueux, visqueux. On transforme le frottement de glissement en frottement de roulement beaucoup plus petit (CHARTROU, Pétroles natur. et artif., 1931, p. 135) :
2. C'est le fait bien connu que le frottement [it. ds le texte] au départ est supérieur au frottement [id.] pendant le mouvement. Le rapport (...) entre la composante tangentielle T — ou force de frottement — qui existe lorsque le mouvement a lieu et la pression normale N s'appelle le coefficient de frottement [id.].
BAILLEUL, Matér. roulant ch. de fer, 1951, p. 164.
À frottement (dur, doux). [En parlant d'un réglage, d'un ajustement] De manière à ce qu'une pièce ne soit mobile sur une autre qu'avec un frottement (dur, doux). Un tube de douze centimètres de longueur qui glisse à frottement sur l'objectif double (G. LE GRAY, Phot. sur papier et verre, 1850, p. 38). L'affût [de 95], en acier, glisse sur le dessus de châssis à frottement doux (ALVIN, Artill., Matér., 1908, p. 126).
B.— Au fig. [En parlant d'une pers.] Contacts fréquents.
1. [Avec qqc.] Les autres vendeuses, chez lui, n'avaient qu'une éducation de frottement, le vernis qui s'écaille des filles déclassées (ZOLA, Bonh. dames, 1883, p. 706). On arrive bientôt, par le frottement avec la vie, à cette conception de l'à-peu-près qui vous fait admettre comme inévitable un certain déchet de votre idéal (BOURGET, Disciple, 1889, p. 214).
2. [Avec qqn]
a) Relations étroites, suivies. Au point de vue du frottement avec mes pareils (LOTI, Rom. enf., 1890, p. 211).
b) Frictions, relations tendues, difficiles. Car nous ne parlons pas la même langue, et chaque frottement augmente la distance entre nous (AMIEL, Journal, 1866, p. 283).
Prononc. et Orth. :[]. Ds Ac. 1694-1932. Étymol. et Hist. 1. 1490 « action de frotter » (Le Guidon en francois. d 8b ds Rom. Forsch. t. 32, p. 62 : Par frotemens du membre); 2. 1495 [éd. 1531] « contact continuel avec quelque chose » (J. DE VIGNAY, Mir. hist., XIX, 60 ds R. Hist. litt. Fr. t. 12, p. 711 : Par le frotement de adultere, ma pensee estoit corrompue); 1820 « contacts fréquents entre personnes; fréquentation » (MAINE DE BIRAN, Journal, p. 301); 3. 1811, 24 avr. « heurts entre personnes » (STENDHAL, Journal, t. 3, p. 338 : tous les frottements désagréables [au bureau] venaient de M. Z. qui, excédé...). Dér. du rad. de frotter; suff. -(e)ment1. Fréq. abs. littér. :325. Fréq. rel. littér. :XIXe s. : a) 498, b) 666; XXe s. : a) 438, b) 336. Bbg. GOHIN 1903, p. 354, 372. — QUEM. DDL t. 6, 8.

frottement [fʀɔtmɑ̃] n. m.
ÉTYM. 1490; au fig., 1495; de frotter.
1 Action de frotter; contact de deux corps dont l'un au moins se déplace par rapport à l'autre. Abrasion, attrition (vx), friction, mouvement, pression. || Feu (cit. 2) produit par le frottement. || Matière qui use par frottement ( Abrasif). || Il y a un frottement, du frottement entre la jante et le sabot de frein. || Raboter une glissière pour supprimer un frottement. || Pneu usé par le frottement de la roue contre le trottoir. || Objet usé, poli, noirci par le frottement (→ Flacon, cit. 4; fléau, cit. 1). || Pièce de monnaie usée par le frottement ( 2. Frai). || Cordage qui s'use par le frottement. Raguer. || Inflammation cutanée, érythème causé par le frottement. || Massage par frottement. || Bruit produit par le frottement, bruit de frottement. Cri (8.), crissement.Ce bruit. || On entendait un léger frottement, le frottement presque imperceptible de l'ongle sur une vitre.(1837). Méd. || Frottement pleural, péricardique : bruit que l'on perçoit à l'auscultation dans les cas d'inflammation de la plèvre ou du péricarde.
1 Le seul frottement met le bois en feu (…) Le frottement produit quelquefois non seulement la chaleur mais de la lumière (…) Lorsque l'on bat un caillou en plein air avec un fusil d'acier, il en sort des étincelles brillantes et éclatantes.
Encycl. (Diderot), art. Feu.
2 C'était peut-être un ossement de poisson bizarrement usé par le frottement du sable fin sous les eaux ?
Valéry, Eupalinos, p. 78.
3 (…) la paume de ses mains, brûlée par le frottement contre le bois, ne pouvait plus serrer le manche de l'outil.
P. Mac Orlan, la Bandera, XI.
4 (…) sauf le piaffement d'une bête dans l'écurie et le doux frottement des chaînes qui raclaient de temps en temps le bord du râtelier de bois, il n'y avait plus un seul bruit autour du mas Théotime.
H. Bosco, le Mas Théotime, II.
Fig. et vx. Contact, relations. || Le frottement des esprits.(Personnes). Fréquentation. || Le frottement des savants, des gens du monde, affine l'esprit, polit les manières.
5 (…) la civilisation est impossible sans le frottement continuel des esprits et des intérêts (…)
Balzac, la Cousine Bette, Pl., t. VI, p. 331.
6 (…) elle serra pieusement dans la commode sa belle toilette et jusqu'à ses souliers de satin, dont la semelle s'était jaunie à la cire glissante du parquet. Son cœur était comme eux : au frottement de la richesse, il s'était placé dessus quelque chose qui ne s'effacerait pas.
Flaubert, Mme Bovary, I, VII.
7 L'École Normale, (la Sorbonne), le frottement des professeurs m'avaient un long temps fait espérer, ou enfin laissé espérer que moi aussi j'acquerrais, que j'obtiendrais cette élégance universitaire, la seule authentique.
Ch. Péguy, la République…, p. 263.
2 Mécan. et cour. Force qui s'oppose au glissement d'une surface sur une autre. || Frottement des solides. || Le frottement dépend de la nature des corps en contact; il est d'autant plus important qu'ils sont moins lisses. || Le frottement est une force tangentielle au plan contact. || Frottement de glissement au départ (force qui empêche le glissement), frottement de glissement pendant le mouvement (force qui freine le glissement). || Frottement de pivotement, de roulement, d'un moyeu sur un axe. || Coefficient de frottement : rapport entre la force de frottement et la force de réaction correspondant à la pression (du corps considéré sur une surface). || Cône de frottement; angle de frottement. || Mesure des frottements. Tribométrie. || Étude du frottement. Tribologie.Frottement des liquides, des gaz. || Le frottement d'une rivière contre ses rives (→ Couler, cit. 1).Application du frottement : freinage, transmission des mouvements ( Friction). || Freinage par frottement. || Ajustage à frottement.Frottement anormal des pièces d'une machine, d'un mécanisme. Grippage. || Chaleur produite par le frottement. || User, usure par frottement. Abrasion, cisaillement, rodage. || Augmenter le frottement par un adhésif, le diminuer par un lubrifiant. || Frottement à sec, onctueux, visqueux. || Graisse, huile oxydée par frottement ( Cambouis). || Protection des pièces en frottement par un coussin, un coussinet, un alliage antifriction.
8 Le frottement fut étudié successivement par Amontons (1699), Coulomb (1781), Morin (1833), Painlevé (1895). Il dépend de la nature des corps en contact; il est proportionnel au poids, mais ne dépend pas de la surface (…) Au point de vue industriel, le frottement est une force antagoniste, une résistance passive, que l'on cherche à réduire le plus possible (…) Dans la vie courante, c'est un phénomène bienfaisant : grâce à lui, nous pouvons marcher, nous installer à notre table et travailler, sans craindre de voir nos livres tomber (…) notre table glisser (…) Un frottement anormalement faible se manifeste par les dérapages (…) les chutes sur le verglas (…)
Marcel Boll, les Étapes de la mécanique, p. 80-82.
Par métaphore. (→ Aplanir, cit. 3).
9 (…) la mécanique a bien ses frottements, qui souvent changent ou arrêtent les effets de la théorie : la politique a aussi les siens.
Montesquieu, l'Esprit des lois, XVII, VIII.
3 (1811, Stendhal). Fig. Difficultés, désaccord provenant de contacts trop fréquents, trop étroits. Friction.
10 (…) ces frottements perpétuels et ces limitations que l'autorité de commandement subit dans une compagnie d'hommes libres.
Ch. Péguy, la République…, p. 76.
11 J'étais alors un jeune homme sympathique, soigneux d'écarter tout frottement avec les gens et je deviens tout juste le contraire assez vite.
Gide et Valéry, Correspondance, p. 209, in D. D. L., II, 6.

Encyclopédie Universelle. 2012.

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