Modèle de Finnie

1. Le modèle de Finnie

Le modèle de Finnie est le premier à obtenir un modèle d'érosion d'une particule pour les matériaux ductiles. Bien que simple et agé ( modèle décrit dans l'article "Erosion of surfaces by solid particles" de M. Finnie en 1960 ) il sert de base à de nombreux modèles. Finnie a assimilé le materiau de la surface ciblée à un plastique rigide et donc il s'est basé sur le mecanisme d'érosion ductile pour proposer son modèle. Le volume de matière enlevé par l'impact d'un particule est définit par l'équation suivante : 

où V représente la vitesse de la particule, $\alpha$ son angle d'impact et m sa masse.

Pour un ensemble de particule de masse M et de concentration c, le volume totale érodé est donné par la formule suivante :

$\psi$   représente le rapport entre la longueur de contact entre la particule et la cible et la profondeur de la cassure. Ce rapport peut être visualiser avec la figure suivante :

 (Source : "Erosion of surfaces by solid particles" )

k représente le rapport entre les composantes normales et tangentielles de la somme des forces extérieure d'une particule et p la contrainte d'écoulement égale à 109 Pa. Cette valeur fut estimée par M. Finnie expérimentalement en projetant des billes de carbure de silicium sur une plaque d'acier, il trouvait une valeur de p comprise entre 350000 et 400000 psi.