nglaura/hal-summarization huggingface dataset:
La conception collaborative entraîne la spécification et le développement d'outils de support de plus en plus complexes et variés. Les outils de gestion du cycle de vie (PLM – Product Lifecycle Management) offrent une large gamme de fonctionnalités pour la conception collaborative. Ces produits permettent de rapprocher les utilisateurs en leur fournissant des plateformes logicielles identiques. De plus, les besoins croissant de réutilisation des données conduisent les utilisateurs à définir des règles et des paramètres permettant d'enrichir leurs modèles numériques pour faciliter d'éventuelles modifications. Cependant, si les logiciels experts offrent pour la plupart des possibilités de définition de règles métiers, force est de constater qu'aucun PLM, à l'heure actuelle, ne propose de fonctionnalités de ce type. Dans ce contexte, cet article propose de comparer sur la base de critères techniques et organisationnel les principales architecture PLM existantes. Cette comparaison permet d'identifier une architecture pertinente pour le développement de fonctionnalités de gestion de règles expertes intégrées à l'application PLM.
Ce travail concerne la modélisation micromécanique du comportement des matériaux hétérogènes élastoviscoplastiques, en vue d'une application au cas des polymères recyclés et des alliages de polymères. Face à la lourdeur des approches de type héréditaire, on privilégie les approches à variables internes pour leur simplicité numérique. Dans ce cadre, ce travail a pour but de proposer une approche générale du problème de la transition d'échelle en élastoviscoplasticité. Il repose sur la formulation d'une nouvelle équation intégrale, basée sur la prise en compte complète des équations de champs mécaniques et des lois constitutives de type différentiel. Les résultats obtenus sont présentés et comparés avec ceux d'autres modèles dans le cas d'une traction uniaxiale quasi-statique à vitesse de déformation constante.
Cette étude propose une comparaison entre deux méthodes pour l'identification de propriétés mécaniques dynamiques d'un matériau. Les paramètres de comportement élastique et dissipatif sont identifiés pour des matériaux viscoélastiques modèles. L'analyse modale, en opposition à l'analyse mécanique dynamique, se distingue nettement du fait de sa rapidité et de son faible coût de mise en œuvre. De plus, nous mettons en avant le caractère non destructif de ce type d'essai, qui représente un intérêt important dans le suivi de la dégradation d'une structure.
Dans un contexte de sécurité industrielle, il est important de connaître les caractéristiques de l'onde de souffle consécutive à une explosion d'origine quelconque, lorsque cette explosion se produit à proximité d'un bâtiment, ceci dans le but de protéger les installations et le personnel. Pour cela, une approche expérimentale est envisagée. L'objectif du présent travail est de définir des modèles de chargements appliqués à une structure de forme cylindrique rencontrée dans l'industrie et susceptible de subir une explosion à proximité des murs mais pas à leur contact. Cet objectif est poursuivi de manière originale à travers la réalisation d'essais d'explosions de gaz menés en laboratoire. Un certain nombre de lois sont exprimées et validées par les expériences. Des simulations numériques sont réalisées en parallèle à l'aide du code Autodyn, et une bonne corrélation avec les résultats expérimentaux est obtenue.
Le béton est un matériau complexe essentiellement par son caractère composite, poreux et les fortes interactions à l'échelle microscopique de ses constituants avec l'eau. La pâte de ciment, constituant dont les propriétés évoluent le plus dans le temps, mérite une attention particulière. Ses caractéristiques élastiques au cours de l'hydratation sont estimées par homogénéisation des milieux aléatoires. Le modèle morphologique fait référence aux deux types de C-S-H (silicates de calcium hydratés) fréquemment évoqués : les C-S-H haute densité (ou inner products) forment une couche autour des particules anhydres, alors que les C-S-H basse densité (ou outer products) jouent le rôle d'une matrice poreuse. Les simulations du module de Young effectif au cours de l'hydratation sont en très bon accord avec les données expérimentales disponibles.
Il est largement établi, que pour un matériau en acier inoxydable à structure austénitique, la température, la déformation plastique et le trajet de chargement sont des facteurs déterminants dans l'évolution de la cinétique de la transformation martensitique à grandes déformations plastiques. A nos jours, seule abordée en grande partie dans la littérature, la cinétique de transformation martensitique en traction et en compression simple, où il a été montré qu'une dissymétrie du comportement dû au trajet de chargement domine amplement les résultats obtenus. L'objectif du présent travail est d'élucider, tout d'abord, dans le cas de la traction large (déformation plane), l'évolution de la cinétique de la transformation martensitique à basses températures allant de 0°C jusqu'à la température cryogénique (-196°C). Ensuite, on va illustrer l'identification numérique de la fraction de martensite induite par déformation plastique dans le cas de la traction plane (TP) qui sera la deuxième étape de ce travail.
L'étude de l'influence des conditions d'entrée/sortie pour un jet plan impactant une surface concave au milieu confiné est présentée. L'écoulement est décrit à partir des champs moyens de vitesse et des valeurs turbulentes obtenues par vélocimétrie par imagerie de particules (PIV) classique ( 5000 champs). Les paramètres fixés de cette étude sont le nombre de Reynolds (Reb = 3200), la hauteur d'impact (H/b = 7) et la courbure relative (Dc/b = 5). Les résultats mettent clairement en évidence l'influence des conditions d'entrée/sortie pour un jet plan impactant une surface concave au milieu confiné. Le changement de condition de sortie (e passant de 0 à 10 mm) modifie fortement la structure du jet et la position moyenne du point d'impact. Du point de vue instationnaire cela se caractérise par un jet qui oscille fortement lorsque la sortie est libre alors que le jet se stabilise en position basse dans le cas d'une sortie obstruée.
On étudie analytiquement et numériquement l'influence d'un débit pulsé sur le comportement dynamique d'un écoulement de fluide autour d'un cylindre horizontal se trouvant dans une conduite cylindrique. L'étude analytique a permis d'établir une expression théorique déterminant la position du maximum de la vitesse en fonction de la fréquence et du temps. Ce résultat est confirmé numériquement. Il montre, d'une part, que l'effet annulaire s'accentue avec la fréquence et diminue avec la phase et d'autre part, que l'influence des oscillations commence à partir d'une fréquence située au delà de Re = 150. Ces résultats sont aussi comparés au cas d'un écoulement plan dans une conduite rectangulaire oû l'effet annulaire n'est présent que pour certaines phases, contrairement au cas cylindrique.
Le contrôle optimal du bruit, en boucle ouverte, dans une couche de mélange compressible bidimensionnelle a été menée par l'utilisation de simulations numériques des équations de Navier-Stokes (DNS) et de leur adjoint (ADNS). Différents contrôles surfaciques sont proposés par ajout de termes sources dans les équations de conservation de la masse, de la quantité de mouvement et de l'énergie.Pour un nombre de Reynolds modéré, une diminution du bruit a été observée, bien que faible (de -0.5 à -6 dB), dans la zone visée, mais aussi plus largement dans tout le domaine, en fonction des objectifs et des forçages imposées. Les plus grandes réductions des émissions acoustiques se produisent lorsque la zone ciblée est petite, provoquant un contrôle de type anti-bruit. L'analyse en composantes principales montre que d'une part les deux ou trois premiers modes participent pour l'essentiel au contrôle, et que d'autre part, le contrôle du bruit sur une zone large est distribué non pas localisé (anti-bruit).
La dynamique des matériaux granulaires vibrés est une question cruciale dans de nombreuses applications, notamment lors de l'opération de bourrage du ballast ferroviaire, qui consiste à rétablir l'aspect géométrique initial des voies. Nous analysons la dynamique d'une couche granulaire confinée en réponse au chargement harmonique d'une paroi en 3D. Les grains sont modélisés par des polyèdres convexes et leurs mouvements sont simulés par la méthode de Dynamique des Contacts. Le système passe par des états passifs (déchargement), actifs (chargement) et bloqué. Nous montrons qu'une expression simple de la résistance du matériau en fonction du déplacement de la paroi mobile fournit une bonne description de la dynamique. Ce travail met en évidence l'existance d'une fréquence caractéristique proche de 10 Hz pour laquelle le taux moyen de compaction est optimal.
La pseudoélasticité est l'une des propriétés des Alliages à Mémoire de Forme (AMF) les plus utilisées. Récemment, un modèle macroscopique isotrope a été proposé par Bouvet et al. (2004) permettant de modéliser la pseudoélasticité des AMF sous chargements multiaxiaux complexes. Dans ce modèle, une hypothèse est faite concernant l'existence d'une relation linéaire entre la déformation équivalente de transformation et la fraction volumique de martensite. L'objectif est ici de montrer la validité de cette hypothèse dans le cas des chargements multiaxiaux proportionnels et non proportionnels. Comme l'AMF utilisé s'est révélé anisotrope, une extension de la définition de la contrainte équivalente et de la déformation de transformation équivalente ont été proposées pour les AMF anisotropes. Des essais de tractiontorsion sur un AMF de type Cu-Al-Be, sous chargement proportionnels et non proportionnels, permettent de vérifier la relation entre la fraction volumique de martensite et la déformation de transformation équivalente.
Ce travail consiste à traiter le problème du comportement élasto-inélastique des polycristaux métalliques de type CFC. Le modèle est exprimé dans le cadre de l'approche auto-cohérente et de la plasticité dépendante du temps. En se basant sur le tenseur d'Eshelby, ce modèle considère que le comportement élastique est compressible. Pour une structure polycristalline, les grains se déforment par glissements cristallographique situé dans les systèmes les plus favorablement orientés et qui supportent une forte contrainte résolue. L'approche adoptée considère que la forme de l'inclusion est ellipsoïdale, de demi- axes a, b et c tels que a b= c. Une étude paramétrique est effectuée pour élucider le rôle des paramètres de ce modèle liés en particulier à la forme de l'inclusion. Plusieurs testes numériques sont aussi réalisées mettant en évidence le comportement élasto-inélastique des polycristaux sous différentes situations.
L'objectif principal de ce travail vise la formulation et l'intégration numérique d'un modèle micromécanique déjà proposé pour la plasticité cyclique. La solution numérique, surtout pour des modèles micromécaniques, représente une question importante vu qu'elle nécessite un temps de calcul relativement important. En effet, la recherche d'algorithmes capables d'optimiser le temps de calcul et la précision constitue le point central de ce travail. Dans le cas des lois de comportement complexes, en l'occurrence pour la micromécanique, quatre algorithmes différents sont ainsi appliqués au modèle, à savoir les algorithmes de Runge-Kutta d'ordre 2, 4 et 5 avec un pas adaptatif (notés respectivement par RK2, RK4 et RK5). Par ailleurs, l'algorithme de Burlisch-Stöer (MDP) est présenté ici. Au regard des résultats obtenus, il apparaît que contrairement à plusieurs études où l'algorithme MDP a montré son efficacité, l'algorithme RK2 est celui qui permet d'arriver au meilleur compromis entre faiblesse de temps de calcul et précision.
Les combustibles à particules sont constitués de particules sphériques d'oxyde d'uranium enrobé de plusieurs couches de confinement, noyées dans une matrice graphite. Pour prendre en compte l'influence de la répartition aléatoire des particules sur les chargements thermomécaniques locaux, une modélisation multi-échelles est nécessaire. Le choix s'est porté vers la méthode des éléments-finis au carré, où interviennent deux échelles distinctes de discrétisation : une structure « macroscopique» homogène dont les propriétés en chaque point d'intégration sont calculées sur une seconde structure «microscopique» hétérogène (Volume Elémentaire Représentatif). La première partie de l'étude vise à caractériser la microstructure aléatoire par un indicateur morphologique basé sur la distribution des distances minimales entre les centres des particules. Le comportement élastique des VER, obtenu par calcul éléments finis, a ensuite été comparé à un modèle analytique. Enfin, nous avons défini des indicateurs de représentativité thermique et mécanique basés sur les modes de rupture des particules sous irradiation.
Un des moyens actuels de caractériser les tremblements de terre est d'utiliser les spectres de réponse d'oscillateurs simples. Toutefois, cette technique s'avère rapidement peu robuste, car très sensible aux incertitudes du système. Le développement présenté ici permet de prendre en compte des incertitudes dans la détermination du spectre de réponse, de façon à traiter le cas d'une excitation non déterministe. On fait pour cela appel à la notion d'analyse convexe, qui consiste à prendre en compte les incertitudes du problème sous la forme d'ensembles de valeurs possibles et à déterminer l'ensemble des solutions qui en découlent. L'incertitude sur l'excitation est introduite en se basant sur un spectre de Fourier de référence, dont on ne considère que le module, la phase étant supposée quelconque. Les résultats correspondent à une enveloppe du spectre de réponse obtenue en déterminant la phase la plus défavorable pour le système. Cette méthode se présente donc comme une version robustifiée du spectre de réponse classique.
Dans le cadre de la surveillance vibratoire des roues aubagées de turbines, l'analyse par mesure optique des temps de passage des aubes permet d'étudier les modes vibratoires d'une roue aubagée en fonctionnement. A partir d'un jeu de capteurs disposés sur le carter en regard de l'aubage, on peut en déduire l'amplitude vibratoire de chaque pale au passage devant le capteur. La principale difficulté d'un tel signal est qu'il est fortement sous-échantillonné et replié. On se propose dans cette étude d'appliquer des méthodes de la théorie de l'échantillonnage non-uniforme pour des structures à support fréquentiel multi-bande afin de diminuer les effets du repliement.
La réalisation de pièces d'aubage ou de certaines structures aéronautiques, présentant des parois minces, engendre généralement des vibrations d'usinage. Ces phénomènes dégradent l'état de surface obtenu et réduisent la durée de vie d'outil ou de broche. L'article présente une démarche expérimentale visant à préciser les vibrations de paroi mince pendant l'usinage par rapport à un tracé des lobes de stabilité. Des mesures fréquentielles ponctuelles par accéléromètres associées à des mesures de champs par stéréocorrélation d'image, mettent en évidence le comportement de la paroi en contournage. Les différents modes réels de vibration et leurs transitions sont analysés en fonction de la position de l'outil. Ces travaux visent à améliorer la robustesse de la mesure sans contact, vérifier les hypothèses de la modélisation en vibration de la paroi et augmenter la compréhension du comportement exact de la pièce usinée.
Plusieurs méthodes d'aide à la conception et par la suite d'optimisation ont déjà été présentées concernant l'optimisation dimensionnelle en robotique, mais peu sur l'optimisation topologique et par conséquent sur la conception topologique. Dans ce travail nous proposons une nouvelle méthode pour un choix morphologique restreint de mécanismes moteurs plans en robotique. Elle est basée sur la notion de symétrie des structures concernant la position de l'actionneur du robot en fonction de la position du bâtit de celui-ci. Différents cas de combinaisons de couples de mécanismes symétriques sont détectés. Ainsi le nombre de configurations possibles est restreint par élimination de celles qui sont symétriques. Des formulations pour calculer le nombre de possibilités d'ancrer un actionneur sont présentées. Elles permettent de réduire le nombre de structures tout en évitant celles qui sont isomorphes. Différents exemples d'application, pour des structures à différents degrés de liberté, sont présentés permettant de restreindre le champ de recherche parmi les solutions possibles.
Nous présentons une étude du module de cisaillement complexe d'élastomères cristaux-liquides mono-domaines à chaînes latérales, réalisée à l'aide d'un piezo-rhéomètre. Cette technique permet d'effectuer des mesures dans un domaine étendu de fréquence et d'appliquer des déformations de très faible amplitude à l'échantillon. Nous montrons que la réponse mécanique des matériaux peut être décrite simplement par le modèle de de Gennes et que nos mesures ne fournissent aucune indication en faveur de l'élasticité molle ou semi-molle de ces matériaux.
Cette étude concerne la superélasticité des Alliages à Mémoire de Forme (AMF) sous chargement cyclique. Une attention toute particulière a été portée sur l'évolution de la déformation résiduelle en fonction du nombre de cycles (similaire à de l'effet rochet en plasticité cyclique des métaux classiques). Pour étudier le comportement cyclique et identifier l'origine de l'apparition de la déformation résiduelle, un essais de traction uniaxiale sur un alliage à base de cuivre a été réalisé. Un modèle macroscopique décrivant le comportement cyclique des AMF superélastiques est proposé. Les particularités de ce modèle sont d'un côté la définition d'un domaine d'élasticité particulier lorsque le matériau est dans un état biphasé, et de l'autre, la description d'une cinétique ad hoc de déformation de transformation prenant en compte l'évolution de la déformation résiduelle. Le modèle proposé a été identifié à partir de l'essai réalisé et utilisé pour simuler un chargement multiaxial cyclique.
Les méthodes d'homogénéisation basées sur le problème de l'inclusion d'Eshelby (1957), tiennent compte du comportement local, de la fraction volumique et de la morphologie des différents constituants du matériau mais souffrent d'une absence de description de longueurs internes (taille de grain par exemple). Cet article propose une nouvelle approche micromécanique basée sur une représentation du grain par une inclusion constituée d'une zone intérieure sphérique plastiquement uniforme entourée d'une couche extérieure sphérique, épousant le joint de grain, d'épaisseur donnée et de fraction volumique dépendant par construction de la taille de grain. L'ensemble est noyé dans un milieu homogène dont les propriétés dépendent des équations constitutives de l'intérieur et de la couche de l'inclusion et de leurs fractions volumiques respectives. La couche dans laquelle évolue à la fois des dislocations géométriquement nécessaires et des dislocations stockées, représente la zone affectée par le gradient de déformation plastique entre l'inclusion et le milieu homogène.
Le mécanisme d'émission de dislocations par les joints de grain, introduit il y a plus de 40 ans par Li [1] est un mécanisme qui est peu connu est peu étudié. Les récentes simulations par dynamique moléculaire et l'évolution de la microscopie électronique notamment le microscope à force atomique prouvent que ce mécanisme joue un rôle important dans la déformation des matériaux à architectures nanométriques. Nous proposons dans cette étude un modèle micromécanique basé sur la méthode auto cohérente généralisée afin d'expliquer l'inversion de la loi de Hall Petch lorsque la taille des grains devient nanométrique en utilisant le concept de l'inclusion enrobée où le cœur de grain qui représente l'inclusion subit une déformation viscoplastique basée sur le glissement des dislocations et l'enrobage, représenté par le joint de grains et les triples jonctions, subit une déformation plastique locale par le mécanisme d'émission et de pénétration de dislocations. Le modèle est développé dans le cas du cuivre sous traction. Les résultats numériques sont comparés aux données publiées et sont en accord avec les expériences.
On se propose ici de mettre en évidence les effets développés par la présence d'un champ magnétique sur le « lift » d'une flamme de diffusion (constituée d'un jet de méthane dans un co-courant d'air). Le phénomène de décollement de flamme (ou « lift ») est clairement identifié dans la littérature comme étant lié à une valeur critique de la vitesse du carburant (par rapport à la vitesse du comburant). A partir de cette vitesse critique, la flamme n'est plus attachée au brûleur et peut, notamment en raison de l'augmentation des vitesses, être alors soufflée. Avant le soufflage, la position de la flamme dépend des actions combinées du mélange aérodynamique à l'amont de la flamme, ainsi que des phénomènes thermiques et chimiques liés au transport moléculaire. A partir de résultats expérimentaux obtenus par des techniques optiques non-intrusives, on montrera que la réduction du lift de la flamme est étroitement liés à la présence d'un fort gradient magnétique qui induit une force magnétique agissant sur les molécules paramagnétiques.
Nous présentons ici les éléments de la prise en compte de la liaison entre les besoins utilisateurs et les phénomènes physiques mis en jeu lors de l'utilisation du produit. Nous proposons une démarche structurée qui va de l'analyse des moments significatifs jusqu'à l'identification des critères d'appréciation de l'utilisateur et des variables de conception indispensables à la définition du produit. La décomposition de la phase d'utilisation du produit en moments significatifs permet de recenser les actions exécutées par l'utilisateur, d'extraire les effets physiques présents et de les qualifier en terme de pertinence. L'exhaustivité de l'analyse s'appuie sur des outils méthodologiques et permet de définir les grandeurs physiques impliquées associées aux critères et aux variables de conception ainsi que les relations les liant. On peut ainsi impliquer les attentes utilisateur dès la conception préliminaire. Cette démarche est appliquée à l'intégration des besoins « utilisateur » lors de l'ouverture d'un téléphone « foldable ».
Le travail présenté a pour objectif d'étudier le comportement dynamique du barrage Brézina (type poids-voûte) sous un chargement sismique différentiel. Un modèle stochastique de variabilité spatio-temporelle du mouvement sismique a été retenu. Il se base sur la méthode de représentation spectrale développée par Shinuzoka & al. L'analyse dynamique de la structure étudiée est menée par la méthode des éléments finis en utilisant le code de calcul CAST3M. L'approche déterministe est retenue pour cette étude en définissant pour chaque nœud chargé l'évolution du chargement sismique en fonction du temps. Une étude paramétrique de la sensibilité de la réponse dynamique aux différents modèles de fonction de cohérence est présentée. La réponse dynamique totale de la structure rigide sous un chargement différentiel est gouvernée par la composante pseudo-statique en particulier à la base. La réponse dynamique du barrage est très influencée par le modèle de cohérence du mouvement sismique différentiel.
Dans notre travail nous avons développé un modèle micromécanique bidimensionnel pour simuler la transformation martensitique dans l'acier 16MND5. Notre modélisation est basée sur la méthode des éléments finis. Elle est présentée sous deux échelles différentes : la première est a l'échelle de mono-grain présenté pour la première fois par Ganghoffeur en 1997, la deuxième est à l'échelle de multi-grains. A l'aide de ces modèles nous avons montré l'importante influence du choix des paramètres numériques sur les résultats en terme de Plasticité de Transformation (TRIP). La modélisation à l'échelle multi-grains nous a permis d'analyser l'effet des contraintes internes sur la cinétique de transformation, ainsi que le rôle important de la charge externe appliquée pendant la transformation. Cette modélisation malgré ses limites permet de traduire les principales observations expérimentales de ce phénomène, notamment pour l'interaction entre la plasticité classique et le TRIP mis en évidence par Taleb et al 2001.
Nous proposons dans ce papier une méthode de génération du processus d'usinage en utilisant l'approche de raisonnement à partir des cas. En effet, le Raisonnement à Partir des Cas (RàPC), est un processus de résoudre de nouveaux problèmes basés sur les solutions des problèmes semblables passés. Le RàPC utilisé dans ce travail consiste à chercher des processus d'usinage (Opération, outil de coupe et machines-outils) convenables aux caractéristiques des entités d'usinage. Il est constitué de trois modules ; indexation des cas, recherche des cas et estimation de similarité, ainsi que le processus d'adaptation.
Nous présentons dans cette étude une approche efficace pour la configuration optimale d'un réseau de neurones multicouches avec rétro-propagation du gradient, spécifiquement adaptée à la surveillance en ligne de l'usure des outils de tournage. Il s'agit de déterminer précisément un nombre approprié de neurones dans la couche cachée pour assurer une fiabilité maximale du système, en exploitant des signaux issus de mesure des efforts de coupe et de l'usure en dépouille. A cet effet, nous avons développé un algorithme, basé sur le modèle de rétro-propagation du gradient d'erreurs, et présentant le double avantage d'éviter l'apparition des phénomènes de surapprentissage et de minimums locaux.
Ce papier présente un modèle de comportement en fatigue, micro-physiquement motivé, pour les élastomères chargés. Afin d'étudier l'évolution de la fatigue sur ces matériaux, une campagne expérimentale en fatigue sur des éprouvettes de double cisaillement a été menée. Celle-ci exhibe les phénomènes propres à la fatigue et montre l'importance de l'histoire de la fatigue sur le comportement endommagé. Des observations microscopiques ont mis en évidence des micro-mécanismes de cavitation entre charges et matrice jouant un rôle important dans l'évolution du comportement en fatigue. A partir de ces observations, nous developpons un modèle statistique hyper-élasto-visco-plastique capable de prédire le comportement macroscopique du matériau. Les paramètres du modèle sont identifiés à partir des essais expérimentaux, pour les différentes configurations de fatigue testées, ce qui permet de décrire, puis de modéliser leur évolution vis-à-vis de la fatigue.
Une structure composite, constituée d'un fil en alliage à mémoire de forme (AMF) ondulé enrobé dans un ruban élastomère, est étudiée à l'aide d'un modèle éléments finis. Le comportement de l'AMF est décrit par une loi fondée sur la thermodynamique de la transformation de phase, tandis que celui de l'élastomère est décrit par une loi hyperélastique avec une description de l'hystérésis caractéristique du comportement caoutchoutique. Une bonne corrélation est observée entre résultats numériques et expérimentaux obtenus en traction isotherme. Des observations par photoélasticimétrie montrent que les effets d'interaction de structure sont correctement décrits par le modèle.
De nombreux matériaux présentent des dispersions et des incertitudes sur leurs propriétés mécaniques macroscopiques. L'origine de ces dispersions se trouve essentiellement dans les fluctuations aléatoires constatées aux échelles inférieures, en particulier à l'échelle mésoscopique dans le cas d'incertitudes microstructurales. Nous proposons dans cette communication une démarche d'évaluation de l'incidence des fluctuations aléatoires de fraction volumique à une échelle mésoscopique, sur les propriétés macroscopiques des matériaux composites. En particulier, la méthodologie de construction du modèle probabiliste ainsi que la stratégie de résolution du problème sont décrites.
L'application de la technique d'analyse des contraintes monocristalline par diffraction des rayons X nous a permis d'étudier l'évolution de l'état de contraintes de l'austénite grain par grain dans un polycristal. Au cours d'un chargement superélastique, nous avons suivi les évolutions métallurgiques et les états de contraintes, et ce à différentes échelles de la microstructure. Cela a permis dans un premier temps, de relier les grandeurs macroscopiques aux paramètres plus locaux tels que le nombre et la forme des variantes activées. L'analyse de contraintes ayant été effectuée sur des grains d'orientation différente, les résultats sont discutés en prenant en compte l'effet de l'orientation cristallographique sur le comportement local de l'austénite
Lors de la phase d'atterrissage d'un avion de transport civil, une partie de l'écoulement entrant dans les réacteurs est réorientée grâce aux inverseurs de poussée. Ces derniers créent une contre poussée qui participe au freinage de l'avion. L'étude présentée porte sur la modélisation numérique de l'écoulement sortant des inverseurs sous forme de jets, qui peuvent, par exemple, venir heurter des parties sensibles de l'avion. C'est la raison pour laquelle il est important de prévoir et de contrôler leur trajectoire dès la phase de conception des inverseurs.
Les procédés d'usinage peuvent créer des contraintes résiduelles à la surface des pièces usinées et ainsi modifier la microstructure et la texture de la matière proche de la surface. De tels changements sont importants pour l'étude du comportement des pièces au cours du temps. Il est alors nécessaire de quantifier les contraintes résiduelles, les composantes de texture et de déterminer la microstructure induite par l'usinage pour comprendre et prédire le comportement des surfaces considérées. Dans cette étude, le matériau cuivre pur a été choisi et considéré comme un "système modèle". En tournage, l'influence du rayon de bec, de la vitesse de coupe et de la présence de lubrifiant sur le champ de contraintes et la texture a été quantifiée à l'aide de techniques DRX. Les modifications micro-structurales ont été évaluées à l'aide de la microscopie électronique à balayage. Enfin, le comportement électrochimique de la surface a été étudié en utilisant la technique de la micro-cellule électrochimique.
Lors de la conception de produits innovants, il est indispensable que les prototypes soient testés par les utilisateurs tout au long du processus de conception. Dans le cadre de la Chirurgie Minimalement Invasive (Minimally Invasive Surgery ou MIS en anglais), nous avons l'intention d'impliquer fortement le chirurgien dans les propositions d'améliorations des nouveaux outils chirurgicaux, mais également dans les tests de la procédure opératoire innovante liée à ces outils. Pour répondre à ce besoin, nous avons abordé dans ce papier les notions de Conception Centrée Utilisateur, de Conception Participative et de Conception Basée sur les Scénarios. Nous détaillons également les travaux menés avec les chirurgiens qui nous ont permis de proposer des premières utilisations de prototypes lors de scénarios mettant en scène les utilisateurs. La fin de ce papier est consacrée aux premiers résultats d'analyse de ces scénarios.
Le suivi et l'analyse des signaux vibratoires des engrenages permettent la prédiction précoce des dysfonctionnements et pannes éventuelles. A cause de son caractère non-stationnaire, le signal vibratoire des engrenages s'avère difficile à traduire avec les outils classiques d'analyse pouvant induire une interprétation erronée. On se propose d'utiliser l'analyse d'enveloppe (Transformée de Hilbert. Exploitant le signal d'une transmission, nous montrons les avantages de la méthode dans le diagnostic des systèmes à engrenages. Un modèle dynamique à deux étages a été considéré prenant en compte les rotations des roues dentées et les flexions des paliers. Les rigidités d'engrènement constituant les éléments de couplage entre les deux étages ont été prises variables. Pour simuler le signal à analyser, nous avons introduit volontairement des défauts d'excentricités sur les roues dentées. Pour résoudre numériquement le système d'équations différentielles obtenu , nous avons opté pour le schéma de Newmark.
Ce papier décrit une stratégie pour coupler une méthode éléments discrets avec une méthode éléments finis. Notre objectif est le développement d'une formulation basée sur une partition de l'unité en énergie des champs discrets et continus sur un sous-domaine de raccord. Sur le bord de ce sous-domaine de raccord, la continuité du champs cinématique est assurée au moyen de multiplicateurs de Lagrange. La stratégie développée est appliquée au Benchmark de Lamb. Le résultat numérique obtenu est comparé à la solution analytique afin d'évaluer l'efficacité de la méthode.
Le comportement thermo-élasto-viscoplastique endommageable de deux alliages de cuivre, que l'on nommera Cu-I et Cu-II, est identifié à partir d'essais uniaxiaux isothermes de fluage, traction et fatigue oligocyclique sur une plage de vitesses de déformation comprise entre 10-6 et 10-1 s-1 et une plage de température 0.5 T/Tm 0.8, où Tm représente la température de fusion du matériau. Le modèle de viscoplasticité additive utilisé est basé sur le critère de von Mises et une contrainte visqueuse en sinus hyperbolique de la vitesse de déformation plastique cumulée. Quatre variables d'écrouissage non-linéaire sont introduites afin de distinguer les mécanismes d'écrouissage, isotropes ou cinématiques, à cinétique "lente" ou "rapide". Deux variables d'endommagement sont introduites afin de distinguer les mécanismes d'endommagement ductile –sous sollicitation monotone– et de fatigue –sous sollicitation oligocyclique–. La procédure d'identification de ce modèle "hiérarchique" est décrite en détail.
Cette étude vise à évaluer l'effet du renforcement à l'aide de plaques en matériau composite à base de fibres de carbone sur le comportement différé d'un mortier normalisé. Dans ce but, des essais de fluage à court terme ont été réalisés à 7 ou 28 jours, sur des éprouvettes renforcées sur deux faces opposées, et chargées à 30% de la résistance caractéristique à la compression de l'éprouvette étudiée. Ces essais sont complétés par des mesures de retrait et de perte en masse sur des éprouvettes similaires renforcées à 28 jours. Les résultats expérimentaux montrent une nette amélioration du comportement au fluage à court terme en présence du composite, notamment à 28 jours. Dans la configuration testée, le retrait ne semble pas être altéré par le renforcement.
Ce travail est une étude expérimentale du sillage d'une sphère dans une turbulence intense dont les échelles sont proches du diamètre de la sphère pour des nombres de Reynolds particulaires allant de 100 à 1000. Les mesures du champ de vitesse par anémométrie laser conduisent à distinguer deux régions de l'écoulement. A moins de 6 rayons l'écoulement est semblable à celui d'une sphère dans un écoulement laminaire. Au-delà, la structure du sillage présente les propriétés suivantes : décroissance du déficit de vitesse moyenne en z à la puissance -2 , existence d'une région centrale près de l'axe où la turbulence bien qu'uniforme reste fortement anisotrope, niveau de fluctuation imposé par la turbulence externe. Ceci conduit au résultat remarquable que le déficit de vitesse moyenne normalisé par la fluctuation de vitesse de la turbulence incidente est indépendant du nombre de Reynolds.
La texture des matériaux granulaires est fortement influencée par le degré de polydispersité des tailles de particules. Dans cet article on présente un modèle de distribution granulométrique associé à un protocole de dépôt géométrique. Ce modèle est suffisamment efficace sur le plan numérique pour permettre une étude systématique des propriétés d'arrangement du milieu (compacité, connectivité, anisotropie) en fonction de la forme et de l'étalement de la courbe granulométrique. Un résultat remarquable de cette étude est la variation non linéaire de la compacité avec l'étalement. On observe notamment un palier où la compacité n'évolue pas avec l'étalement. Une transition a lieu vers les compacités plus élevées lorsque l'étalement permet l'insertion des plus petites particules dans les pores formés par les plus grosses. Cette transition se retrouve au niveau de l'arrangement granulaire qui est relativement régulier sur le pallier et désordonné ensuite.
Un modèle 2D décrivant la stabilité de l'écoulement de deux couches de fluides immiscibles superposés est développé. Le principe de la modélisation repose sur la description du profil de l'écoulement par une méthode de Galerkin où l'on développe les champs hydrodynamiques sur une base de polynômes. Le modèle est basé sur l'hypothèse de grande longueur d'onde et valable pour des grands nombres de Reynolds et de Weber. Il est validé par une étude numérique de stabilité linéaire de type Orr-Sommerfeld.
Une analyse de stabilité globale pour une perturbation tridimensionnelle d'un écoulement modèle basé sur les équations de Falkner-Skan a été menée. Plusieurs scenarii de déstabilisation d'un décollement non révélés par les approches locales classiques ont été mis en évidence. En particuliers, l'analyse des modes globaux fait apparaître deux modes stationnaires: un mode intrinsèque instable et un mode convectif similaire à une instabilité de type Görtler.
L'évolution des instabilités spatio-temporelles peut se décrire macroscopiquement par des équations d'amplitude génériques de type Ginzburg-Landau. On établit une variante de cette approche, qui permet de prendre en compte des couplages entre instabilités locales et globales et qui traite de la même manière le champ moyen et la fluctuation. Le modèle final est un milieu continu généralisé, où les contraintes généralisées sont des coefficients de Fourier de la contrainte microscopique. Cette nouvelle approche à deux échelles des instabilités cellulaires est présentée sur l'exemple d'une poutre sur fondation élastique.
Nous modélisons un écoulement d'eau dans un tunnel, avec érosion des parois et entrainement des particules érodées. Une première phase de l'écoulement est diluée. Pour ce cas, le modèle a une solution analytique, validée par des résultats expérimentaux. Lorsque le tunnel est suffisamment long, le fluide eau+particules devient une suspension dense. Il faut alors considérer le couplage fort entre érosion et concentration. La concentration a une influence significative sur la vitesse d'écoulement et la cinétique d'érosion, à travers les échanges de quantité de mouvement et surtout par la rhéologie de la suspension, décrite par la loi de Julien et Lan (1991). Le colmatage apparait comme cas limite du modèle.
Ce papier expose la problématique générale liée aux méthodes d'évaluation des variations spatiales et temporelles des chargements sur une maquette d'hydrolienne et à l'extraction des données issues des études hydrodynamiques, aussi bien expérimentales que numériques. Par ailleurs, nous présentons la définition détaillée d'une balance d'efforts, en cours de réalisation, destinée à la caractérisation hydrodynamiques des turbines.
Le but du travail est de montrer, dans le cadre de la mécanique de la rupture avec le modèle de forces cohésives, que les défauts de petite taille devant la longueur caractéristique du matériau ont pratiquement peu d'influence sur les capacités de résistance d'une structure. On traite pour cela deux exemples : le cas d'une plaque préfissurée, puis le cas d'une plaque contenant une cavité circulaire. Les calculs sont effectués avec la méthode des éléments finis
Nous testons un modèle théorique de cordes vocales appliqué aux conditions pathologiques. Les structures déformables sont représentées par des modèles distribués. De tels modèles s'avèrent robustes et permettent de rendre compte des modes d'oscillation observés sur des patients. Il est couplé à un modèle d'écoulement et à une description unidimensionnelle du résonateur acoustique formé par le conduit vocal. Le modèle théorique de cordes vocales est testé sur un banc expérimental simulant en laboratoire l'appareil phonatoire humain. Il comprend un réservoir de pression ("poumons"), une maquette auto-oscillante en latex ("cordes vocales") et un résonateur acoustique ("conduit vocal"). Des capteurs de pression et un dispositif optique permettent de comparer les grandeurs mesurées à celles obtenues théoriquement. L'effet de pathologies anatomiques peut être simulé en modifiant la géométrie de la maquette et son élasticité. Les résultats montrent un accord avec le modèle théorique remarquable compte tenu de sa simplicité.
Une étude expérimentale est réalisée dans un écoulement turbulent coaxial diphasique pour deux conditions d'écoulements (Fluide I et II). Des particules de verre sphériques de diamètre entre 100 et 212 µm ont été employées avec un taux de chargement F = 0.22 . La technique d'Anémométrie à Phase Doppler (PDA) est utilisée pour mesurer la taille et les vitesses simultanément. Dans cet écoulement diphasique on présente des résultats expérimentaux qui indiquent une influence significative des particules solide sur les caractéristiques d'écoulement. Une vitesse relative important sur l'axe du jet entre la vitesse de la phase gazeuse et la vitesse des particules est observée. L'intensité de turbulence de la phase gazeuse est diminuée a comparé au écoulement monophasique.
Le traitement de poudres en four tournant met en oeuvre des phénomènes chimiques et mécaniques qui se caractérisent par une grande diversité d'échelles spatiales et temporelles dont la simulation est rendue délicate par la nécessité de concilier consistance du modèle et temps de calcul. Pour la modélisation du mouvement nous avons développé une méthode des éléments discrets fondée sur le modèle de Cundall et couplée à une représentation géométrique du four par éléments finis. La recherche des contacts est optimisée par l'emploi d'une triangulation de Delaunay ou d'un système de casiers.
La compression uni-axiale de matériau cellulaire conduit à un phénomène de localisation de la déformation. Nous avons pu observer que la localisation s'organisait en un motif de lignes perpendiculaire à l'axe de sollicitation, grâce à des mesures par corrélation d'images du champ de déplacement. Nous avons mis au point un dispositif de compression bi-axiale, et les mesures préliminaires montrent que la compression isotrope génère de zones de localisation organisées en lignes très fortement reconnectées.
Ce travail s'inscrit dans le contexte du dimensionnement des corps portants en hydrodynamique navale dans le cas de fonctionnement en régimes transitoires. Cette étude expérimentale et numérique a pour but l'analyse de la répartition spatio-temporelle du champ de pression pariétale sur l'extrados d'un hydrofoil en mouvement de rotation forcé. L'approche expérimentale est menée en tunnel hydrodynamique sur un hydrofoil rectangulaire, de section NACA66 et instrumenté en capteurs de pression. L'approche numérique est menée avec un code RANSE, en turbulent avec et sans modèle de transition. L'étude est conduite en régime transitoire pour une vitesse de rotation de l'ordre de 1.4°/s et une incidence variant de 0 à 15°et les résultats sont discutés. En particulier les comparaisons entre calculs et essais sont réalisées sur la base d'une décompostion en modes empiriques des signaux mesurés.
L'industrie aéronautique est confrontée au problème de la prévision de la durée de vie en fissuration par fatigue pour des chargements à amplitude variable, mais aussi en tenant compte de conditions anisothermes et des effets de l'environnement. Aussi un modèle de type incrémental basé sur la thermodynamique des processus irréversibles a été développé et implémenté en FORTRAN : l'introduction de variables internes permet de décrire à chaque instant l'état de la fissure et les lois d'évolution de ces variables permettent de prendre en compte les effets d'histoire du chargement. De plus le modèle fournit une loi de fissuration en da/dt qui évite toute méthode d'extraction de cycles et de cumul du dommage, et qui facilite la prise en compte d'effets dépendant du temps. Un tel modèle peut alors s'avérer très pratique pour rendre compte de couplages multiphysiques et traiter les couplages fatigue-oxydation ou encore de la fatigue anisotherme. Le modèle a été identifié dans le cas du superalliage base nickel N18 développé par Snecma, et validé pour une série de cycles dits complexes comprenant un couplage HCF/LCF ainsi que des effets de décharge.
Il s'agit d'une étude des champs dynamiques d'un écoulement chargé de matières en suspension. L'objectif étant de distinguer le champ des vitesses du fluide porteur de celui des particules transportées et ainsi déduire la vitesse de glissement. La caractérisation des écoulements mixtes de phases solide et liquide reste à l'heure actuelle encore difficile à appréhender. L'étude expérimentale de ce genre d'écoulement mixte nécessite donc la mise en place de méthodes d'investigations adaptées. Une étude effectuée par vélocimétrie ultrasonore Doppler pulsée pour un écoulement diphasique va être présentée. On a vérifié que l'introduction de la phase solide modifie l'allure des profils de vitesse moyenne. Toutefois, une interprétation directe de ce type de profil semble nous apporter peu d'indications quant au comportement dynamique des particules solides. L'étude des histogrammes de vitesse fait apparaître deux pics assez bien identifiés. L'un des pics correspond à la vitesse la plus probable du fluide porteur. Le second pic correspond à la vitesse, plus faible, des particules transportées.
Ce travail vise à étudier l'interaction entre un écoulement de couche limite instable et une structure déformable dans le but d'évaluer le bruit hydrodynamique qui peut en résulter. Des simulations numériques directes de l'évolution de la couche limite totale sur une plaque mince élastique encastrée sont effectuées, la dynamique du couplage fort entre le déplacement de la paroi et la pression dans l'écoulement étant notamment prise en compte par une méthode de pas fractionnaire. Ces simulations, complétées par des analyses spectrales en espace et en temps, mettent en évidence des phénomènes de résonances et de masse ajoutée au niveau de la paroi et montrent que les vibrations propres de la paroi peuvent générer des oscillations supplémentaires de pression le long de la paroi à relativement hautes fréquences et petites échelles spatiales, sources potentielles de bruit hydrodynamique. Ce travail est effectué dans le cadre d'une bourse de thèse Cifre avec Thales Underwater Systems.
Une étude sur la ténacité de verres métalliques massifs ZrCuAlNi a été menée sur des échantillons, qui avec une très faible teneur en oxygène, qui avec une faible teneur en oxygène (contenant des défauts oxydes). On montre que la ténacité, au contraire des autres propriétés mécaniques, est fortement diminuée par la présence de ces défauts lors d'essais sur éprouvettes entaillées. Des essais de préfissuration par fatigue ont été menés sur des éprouvettes de flexion : si celles avec les verres contenant des dendrites ont été couronnées de succès, celles avec les verres complètement amorphes n'ont pas été concluantes du fait de l'apparition de fissures non perpendiculaires à la sollicitation. Il est supposé que cet état de fait est inhérent au matériau, ce qui ne s'observe pas habituellement du fait du caractère endommageant et guidant des défauts oxydes présents dans les échantillons étudiés dans la littérature.
Dans cet article, nous présentons un modèle global de dirigeables flexibles autonomes subissant de grands mouvements d'ensemble et de petites déformations élastiques. Le formalisme utilisé est basé sur l'approche Newton-Euler. Dans cette étude nous développons une méthode pour généraliser les formalismes Eulériens « corps rigide » existants, en incluant l'effet de la flexibilité sans détruire la méthodologie globale. Une synthèse modale est utilisée. Une méthode hybride basée sur les principes énergétiques et les équations de Lagrange est présentée. Le phénomène des masses ajoutées est également pris en considération. Afin d'intégrer le problème d'interaction fluide-structure dans le cas du dirigeable flexible nous intégrons dans le modèle, des matrices de masses ajoutées et d'amortissement issues à la fois du mouvement d'ensemble du dirigeable et de la vibration de celui-ci dans l'air.