La mise en glissement par choc de structures métalliques s’accompagne de mécanismes thermomécaniques complexes et fortement couplés. Localisés au voisinage de l’interface au sein d’une couche de matière d’épaisseur micrométrique, ces phénomènes affectent les surfaces de contact et par conséquent la dynamique globale du glissement. Leur sévérité, quantifiée par la puissance dissipée par frottement, dépend de deux paramètres clefs : • [V], la vitesse relative de glissement, • Fn, la pression de contact à l’interface. Dans le cadre des applications spécifiques du CEA/DAM, où les structures sont soumises à d’importantes sollicitations dynamiques, les frottements se font à la fois aux grandes vitesses de glissement ([V] ∼ 100−3000m.s−1) et dans le domaine des hautes pressions dynamiques (Fn ∼ 1−40GPa). Face à de telles sollicitations, la réponse thermomécanique observée à l’interface est essentiellement pilotée par deux mécanismes en compétition : l’adoucissement thermique et l’écrouissage mécanique de l’interface. Une modélisation correcte des contacts frottant est donc nécessaire dès lors que l’on souhaite dimensionner ou garantir les structures par le calcul. Actuellement, la prise en compte du frottement dans les codes hydrodynamiques se heurte à une problématique double : • une problématique physique, les sollicitations auxquelles sont soumis les matériaux sont telles que l’usage des lois classiques de frottement (loi de Coulomb) ne permet plus de décrire le comportement aux interfaces de contact de manière adéquate. • une problématique numérique : l’échelle des mailles d’interface (≃ 100μm) classiquement utilisées dans les codes hydrodynamiques ne permet pas de capter les mécanismes thermomécaniques réellement mis en jeu aux échelles micrométriques (≃20μm). Cette problématique double, caractéristique des problèmes de frottement sous chocs, s’explique par l’aspect multi-échelles du problème, conséquence directe de la localisation des phénomènes thermomécaniques au voisinage de l’interface. La résolution numérique de la dynamique globale des structures nécessite donc une résolution plus fine du problème à l’échelle de l’interface. Pour y parvenir, l’objectif de cette thèse consiste à mettre en oeuvre un modèle destiné à l’étude des frottements sous chocs et permettant d’identifier et de prendre en compte le fort couplage thermomécanique observé aux interfaces de glissement. La stratégie de modélisation retenue repose sur une approche originale multi-échelles. Le problème à l’interface est ainsi décomposé en un problème local et un problème global, tous deux étant reliés par des relations de couplage. Cette stratégie nous permet d’identifier et de prendre en compte les forts gradients observés aux interfaces de glissement, tout en limitant les coûts de calcul et de stockage : • à l’échelle globale, le comportement de la structure est modélisé par une loi de comportement élastoplastique permettant de traiter les grandes déformations. • à l’échelle locale, plusieurs modèles rhéologiques peuvent être employés pour traiter les mécanismes mis en jeu au voisinage de l’interface (modèle de fluide visqueux, modèle de rugosité, modèle d’interface fragilisée...). Dans le cadre de cette étude, nous avons choisit de la traiter comme un solide thermoélastoplastique, en conservant les mêmes propriétés mécaniques qu’à l’échelle globale. Par analyse dimensionnelle nous montrons également que le problème associé se ramène à un problème unidimensionnel dans l’épaisseur de la couche de diffusion thermique. En ce qui concerne l’implémentation numérique du modèle, chaque problème est discrétisé de manière indépendante. Ils sont ensuite résolus simultanément pour chaque noeud situé sur l’interface. Le problème global est résolu par le code hydrodynamique à l’aide d’un schéma explicite en temps. A l’échelle locale, le comportement thermoélastoplastique de l’interface est quant à lui résolu par un modèle de sous-mailles, à l’aide d’un schéma aux différences finies 1D, implicite en temps. Afin de tenir compte de l’architecture actuelle du code de calcul hydrodynamique, une stratégie de couplage en force a été retenue ; la contrainte réelle de frottement est déterminée à l’échelle locale par le modèle de sous-maille qui la communique ensuite au code hydrodynamique. Nous en déduisons alors une valeur corrigée de la vitesse relative de glissement intégrant les phénomènes thermomécaniques observés localement. Deux variantes de ce modèle ont ainsi été implémentées et testées sur des situations expérimentales réelles : • une première variante négligeant l’inertie locale ainsi que le comportement plastique dans le voisinage de l’interface. Ce modèle nous permet notamment d’évaluer l’histoire thermique à l’interface. • une seconde variante, également quasi-statique à l’échelle locale, qui nous permet d’avoir accès au champ de déformation plastique généré par frottement dans la sous-couche de matière jouxtant l’interface. Chacune des variantes nous permet d’avoir accès aux valeurs d’interface, ainsi qu’aux profils de température et de déformation plastique dans l’épaisseur de la couche de matière jouxtant l’interface. Enfin, elles permettent de restituer avec succès les signaux expérimentaux en utilisant seulement deux paramètres : μ0, le coefficient de frottement statique de Coulomb et f, un coefficient de frottement propre à notre modèle.