nglaura/hal-summarization huggingface dataset:
L'approche proposée s'appuie sur la propagation d'ondes et la théorie de la matrice de transfert entre les cellules. Un modèle efficace des éléments finis développé à partir d'une cellule est introduit pour l'application aux structures périodiques totales. Une technique de réduction du système est proposée. Un modèle composite est appliqué dans l'identification des paramètres des matériaux du pneumatique. La réponse en fréquence est présentée dans quelques exemples des structures périodiques simples.
Dans cet article, des décharges électriques ont été étudiées dans l'air ambiant, afin d'agir sur des écoulements subsoniques. Les écoulements induits par une décharge couronne continue et une Décharge à Barrière Diélectrique (DBD) alternative ont été mesurés avec le système PIV. On montre ainsi la topologie de l'écoulement pour ces deux configurations, avec une vitesse maximale de 3,75 m/s. Ces décharges ont été utilisées sur des profils d'ailes dans des souffleries subsoniques. Des écoulements totalement décollés ont été ré-attachés par la décharge couronne pour des nombres des Reynolds allant jusqu'à 267 000 et 15°. Un actionneur constitué d'une succession de DBD a permis de retarder la séparation de l'écoulement de 8% pour un nombre de Reynolds de 800 000.
En utilisant un critère mécanique a posteriori caractérisant l'influence des variations de forme d'un objet sur la solution mécanique associée, il est possible de quantifier la cohérence des différentes formes produites d'un point de vue mécanique. Cette cohérence indique dans quelle mesure des objets de formes différentes ont un comportement mécanique pouvant être considéré comme identique lorsqu'ils sont soumis à des conditions aux limites identiques. Nous présentons une ébauche de plateforme permettant de vérifier automatiquement cette cohérence dans différents scenarii du processus de développement d'un produit.
Les verres silicatés rompent de manière fragile aux échelles supérieures au micron mais présentent une réponse plastique aux échelles inférieures. Plus particulièrement, ils se densifient de façon irréversible sous des sollicitations de contact. Dans cet article, nous présentons une loi de comportement mécanique permettant de reproduire ce phénomène. Nous proposons ensuite une identification des paramètres matériaux par comparaison entre des résultats de simulations numériques par éléments-finis de l'essai de nanoindentation et des résultats expérimentaux tels que la courbe force-enfoncement et une cartographie de densification obtenue par spectroscopie raman. Une simulation numérique de rayure est ensuite effectuée.
Nous développons une stratégie de calcul multiéchelle avec homogénéisation en temps et en espace pour la résolution de problèmes de structures fortement hétérogènes. Il s'agit d'une méthode mixte de décomposition de domaine en espace et en temps. Actuellement, l'extensibilité n'est que partielle en temps, l'objectif est de la rendre totale. Cet article s'intéresse à un point clé, l'utilisation d'une représentation adaptée des inconnues. Quelques exemples sont présentés pour illustrer cette technique.
La pièce qui nous intéresse est un disque de progressivité d'embrayage automobile qui se trouve à l'intérieur de la friction. Sa fonction est d'introduire un passage de couple progressif après le changement de vitesse grâce à une souplesse axiale du disque de progressivité écrasé par deux garnitures lors de l'opération d'embrayage. Nous proposons d'améliorer un Modèle Eléments Finis afin de nous permettre de prévoir le comportement de la pièce sous l'effort axial, dans le but de limiter les différences observées entre le calcul et les essais expérimentaux.
Le Sandwiform est un matériau composite sandwich à base thermoplastique destiné à l'industrie automobile. L'objet de cette étude est de caractériser son comportement en statique et en situation de crash. Un comportement orthotrope est identifié à partir d'essais de traction quasi-statique pour le sandwich complet ainsi que pour ses différents constituants indépendamment. De la même manière, la dépendance à la vitesse de déformation est étudiée séparement pour les peaux et l'âme. Pour l'âme, des essais de compression statique et dynamique sur le plat permettent de quantifier l'effet de vitesse sur la contrainte seuil. La sensibilité à la vitesse de déformation des peaux est étudiée par le biais d'essais de perforation réalisés aux barres de Hopkinson sur un dispositif de perforation inversée.
Cette contribution consiste en l'analyse du comportement vibratoire libre de plaques composites en Bore/époxyde à différentes séquences d'empilement. L'étude de la vibration en flexion de telles structures repose essentiellement sur la recherche des fréquences et des modes propres. L'équilibre dynamique est régie par un système d'équations aux dérivées partielles obtenues soit par une formulation directe ou par la méthode des puissances virtuelles ou soit encore par le principe de Hamilton. Dans le cas des stratifiés généralement orthotropes ou lorsque les plaques sont encastrées, les méthodes approximatives telles que celles de Ritz ont été appliquées. L'axe principal de cette étude est la mise en valeur et la discussion des effets de l'angle d'orientation des fibres de renforcement, du rapport d'orthotropie du matériau, du nombre de couches composantes et de la géométrie de la plaque sur les fréquences d'oscillation.
L'opération de fraisage est une opération d'usinage fondamentale dans l'industrie pour la production des pièces mécaniques et des moules. La productivité et la précision géométrique de la pièce fabriquée diminuent par les vibrations dues à la discontinuité du contact outil pièce et à la variation de la passe radiale provoquée par le choix de la stratégie d'usinage. L'objectif de cette communication est de proposer un modèle d'efforts de coupe en fraisage 2.5 axes qui tient compte de la variation de la passe radiale. La simulation d'usinage est appliquée sur une poche complexe avec plusieurs stratégies d'usinage afin de déterminer les variations des efforts de coupe et leurs répartitions en fonction des conditions d'usinage.
L'élévation de température dans les aciers sous chargement cyclique est une manifestation de l'existence de mécanismes irréversibles qui sont aussi à l'origine de l'amorçage des microfissures. Ainsi, afin d'optimiser la microstructure des aciers pour le comportement en fatigue, un modèle polycristallin est proposé pour mieux comprendre les interactions entre les mécanismes dissipatifs et la microstructure. Le cadre de la plasticité cristalline est utilisé pour décrire ces mécanismes dissipatifs qui sont soit dus à des oscillations de segments de dislocations, soit dus au glissement plastique. Le modèle ainsi développé est validé au travers d'une comparaison avec des résultats expérimentaux.
Notre réflexion porte sur une alliance franco-asiatique de production de machines-outils à commande numérique au sein de laquelle des dégradations de performance produit sont détectées en phase de qualification machine. Nous proposons une méthode d'analyse permettant de relier les effets extraits des résultats de tests de qualification à des causes correspondant à des défaillances sur le processus délocalisé, par l'intermédiaire de la procédure d'assemblage. La mise en œuvre de cette méthode est illustrée sur un exemple industriel s'appuyant sur l'exploitation des résultats de tests de circularités, qualifiant l'interpolation des axes de déplacement machine. Nous montrons que ce test doit être complété par des analyses temporelles et fréquentielles, pour faire le lien entre un effet (pic à l'inversion et déviation au contour) et ses causes (défaillance sur un processus d'assemblage délocalisé).
Nous étudions par simulation numérique (de type « éléments discrets») les propriétés géométriques et élastiques d'assemblages de grains sphériques obtenus par différents protocoles de préparation : compression isotrope de « gaz granulaires », vibration de conﬁgurations denses, dépôt sous gravité. Nous montrons que le nombre de coor- dination des contacts portant les forces, inaccessible à l'expérience, peut varier indépendamment de la compacité et constitue le paramètre déterminant pour les propriétés élastiques qui, elles, sont mesurables en laboratoire. La comparaison de valeurs numériques et expérimentales pour les modules élastiques des billes de verre, encore partielle, donne un bon accord.
Dans cet article, un outil numérique est présenté pour analyser et dimensionner un concept innovant de pare-blocs dite Pare-blocs Structurellement Dissipant (PSD) sous les impacts rocheux. Cet outil a été développé dans le but de prédire correctement la réponse structurelle du PSD sous différents impacts, il permet de prendre en compte l'interaction bloc/structure pendant l'impact. L'intérêt principal de cet outil est sa facilité à estimer les paramètres d'entrée sans ambiguïté. De plus, les résultats numériques sont conservatifs avec une marge de sécurité non excessive. Cet outil numérique peut être facilement utilisé pour des études de dimensionnement et d'optimisation de structures PSD.
Afin de caractériser le comportement du joint soudé Ta/TiAl6V4 et dans l'optique de développer son modèle de comportement mécanique, un essai de flexion quatre points sur éprouvettes entaillées a été développé et mis en oeuvre. Ce nouvel essai a permis d'obtenir une réponse macroscopique de type force/déplacement mais également d'analyser plus finement, grâce à un moyen d'extensométrie optique, l'influence des hétérogénéités sur la déformation locale du joint soudé. De plus, des essais de microindentation instrumentée ont permis de caractériser le comportement de la zone fondue. La confrontation de ces résultats à une étude métallurgique permet de valider les premières conclusions déduites des essais de caractérisation mécanique et de conclure quant aux mécanismes locaux régissant le comportement et l'endommagement de la zone fondue. Le comportement mécanique peut être restitué par un modèle élastoviscoplastique avec écrouissage isotrope et cinématique non linéaire couplé à de l'endommagement ductile.
En cotation fonctionnelle, il est nécessaire de calculer l'influence de tous les défauts admis sur les pièces par leur cotation selon les normes ISO pour vérifier le respect des exigences fonctionnelles. La méthode CLIC (Cotation en Localisation avec Influence des Contacts) comprend des algorithmes de choix des spécifications, une méthode originale et complète de calcul 3D de la résultante dite "des droites d'analyse", au pire des cas et en statistique, et une méthode de synthèse des tolérances. Cette communication présente l'influence des défauts d'une jonction sur l'exigence et la décomposition d'une exigence complexe en sous-exigences pour le cumul des influences. Une application tridimensionnelle est proposée avec une présentation de la feuille de calcul EXCEL.
Ce travail porte sur l'étude des vibrations non linéaires des poutres sandwich viscoélastiques. Pour cela, un modèle numérique a été mis au point. Il est basé sur une procédure de résolution efficace qui combine la méthode de l'équilibrage harmonique et celle des éléments finis, et qui permet de considérer des lois de comportement viscoélastiques dépendant de la fréquence. Des exemples nous permettent d'illustrer l'effet des non linéarités géométriques sur les propriétés amortissantes des poutres sandwich.
Malgré l'accroissement de l'utilisation des matériaux plastiques dans la fabrication des produits de consommation courante, le bois progresse toujours. Aussi, il faut en permanence faire évoluer les techniques de travail du bois, et en particulier, l'usinage, devenu un enjeu majeur dans cette industrie transformatrice du bois. La qualité des surfaces usinées est complexe à maîtriser car fonctionnellement précise et déterminante pour les opérations de finition. Par exemple, l'apparition de produits aqueux à faible impact environnemental (teinte) nécessite de mieux maîtriser les risques de soulèvement de fibres, non acceptables en terme d'aspect et de toucher. Ainsi de nombreuses recherches sont actuellement menées pour un meilleur compromis Qualité/Productivité. Nos travaux proposent une nouvelle piste, l'usinage ultrasonore rotatif. Le présent article nous permet tout d'abord de rappeler des notions nécessaires sur les ultrasons et sur leurs exploitations. Ensuite, nous allons décrire les conditions, les essais et les résultats de nos travaux sur l'usinage ultrasonore appliqués au bois.
Nous présentons dans cette communication des simulations complètes d'effondrement progressif de structures planes de type portiques, obtenues au moyen d'une approche discrète simplifiée. Cette démarche originale repose sur l'utilisation de macro-éléments discrets de poutre équivalents aux éléments finis de poutre de Timoshenko ; le comportement des matériaux est localisé dans des liaisons rhéologiques entre corps rigides. L'atout d'une telle approche est de permettre de décrire complètement l'évolution de la structure depuis son état initial jusqu'à sa ruine sans nécessiter, contrairement aux approches continues comme les éléments finis, l'ajout de degrés de libertés supplémentaires et une redéfinition des connectivités entre éléments.
Dans ce travail, le modèle de Boyce Parks Argon (BPA) (1988) est analysé dans le but de vérifier sa capacité à décrire des chargements cycliques. Ce modèle permet en effet de prédire le comportement de polymères amorphes tel que le polycarbonate (PC) dans une large gamme de vitesses de déformation et de températures inférieures à la température de transition vitreuse. Des essais de compression cycliques sont réalisés sur du PC et comparés au modèle BPA, amélioré par Arruda et Boyce (1993 a et b) à l'aide d'un modèle hyperélastique à 8 chaînes. Cette comparaison indique que ce modèle reproduit bien la réponse mécanique des polymères amorphes lors d'un chargement monotone, bien que la partie initiale de la courbe contrainte – déformation soit surestimée. Cependant, des différences importantes sont observées lors des essais en chargements cycliques.
température ambiante. Les résultats expérimentaux multi-échelles sont confrontés aux simulations numériques par éléments finis du comportement d'agrégats polycristallins, et aux modélisations par homogénéisation. Des combinaisons de trajets de chargement simple sont considérées, pour différentes orientations des éprouvettes. Des mesures locales de champs de déformation sont effectuées par corrélation d'images sous microscope électronique à balayage tandis que la déformation macroscopique est obtenue par extensométrie classique. Les simulations éléments finis correspondantes sont effectuées sur un agrégat polycristallin prenant en compte la microstructure du matériau. La texture, mesurée par diffraction aux rayons-X, est représentée. Plusieurs modèles de monocristaux, introduisant les douze systèmes de glissement de la famille octaédrique, sont considérés. Plusieurs options pour la prise en compte de l'auto-écrouissage et de l'écrouissage latent sont étudiées.
La résolution des équations de l'élastodynamique par la méthode des éléments de frontière (BEM) conduit à un système linéaire plein. Des travaux récents sur les équations de Helmholtz et Maxwell ont établi la capacité de la méthode multipôle rapide (FM) à réduire la complexité de la BEM à N log N par itération d'un solveur de type GMRES. Cet article présente la transposition de l'approche FM-BEM à l'élastodynamique 3D dans le domaine fréquentiel. La précision et l'efficacité de la méthode sont illustrées sur des exemples numériques mobilisant jusqu'à N=O(1 000 000) inconnues nodales.
En fatigue à grand nombre de cycles, les matériaux métalliques ont un comportement macroscopiquement élastique mais ils subissent un endommagement local lié à des mécanismes de plasticité à l'échelle des grains. Ces mécanismes s'accompagnant d'une émission thermique, la thermographie infrarouge a été utilisée afin de relever les dissipations de chaleur mais en se limitant toujours à l'échelle macroscopique. L'objectif de ce travail est de relever l'information thermique à l'échelle où se produit l'endommagement, c'est-à-dire celle des grains, et de coupler cette information à une mesure des champs cinématiques de la même zone par corrélation d'images. Nous présenterons le principe du dispositif expérimental original conçu pour la mesure couplée, son fonctionnement, ainsi que les simulations numériques effectuées pour prédire les quantités de chaleur à détecter.
Une nouvelle variété d'aciers biphasés austénite-ferrite dit duplex à forte teneur en manganèse et en aluminium a été élaborée par ARCELOR RESEARCH. Ces aciers combinent les meilleurs caractéristiques des aciers austénitiques et ferritiques. Quatre nuances sont étudiées se différenciant par leur teneur en carbone qui conduit à quatre fractions volumiques de l'austénite. L'évolution des contraintes internes dans les deux phases a été déterminée par diffraction des rayons X au cours d'un essai de traction in situ. Les résultats des mesures ont été utilisés pour déterminer le comportement mécanique de l'acier duplex en utilisant une approche micromécanique par transition d'échelles pour les essais de traction. Un bon accord entre les expériences et les simulations est obtenu au niveau macroscopique tandis que les contraintes internes calculées de la phase austénitique ne correspondent pas aux résultats expérimentaux. Ces divergences sont attribuées (i) à une mauvaise estimation de la limite d'élasticité de l'austénite ou (ii) à la présence de l'écrouissage cinématique dans la phase austénitique. On propose alors une nouvelle étape pour vérifier ces deux hypothèses.
Nous nous intéressons à un phénomène de fragmentation des métaux fondus sous choc appelé micro-écaillage. Les approches énergétiques globales fournissent un cadre général de modélisation et permettent de prédire la taille caractéristique des fragments générés. Cependant, elles n'apportent aucune information sur les mécanismes microstructuraux impliqués. Le problème micromécanique d'une sphère creuse liquide en expansion est alors présenté. Sa résolution apporte de nouveaux éléments de compréhension sur le rôle de la cavitation au cours du processus de fragmentation des liquides.
La méthode "académique" de détermination des cotes de fabrication par décomposition de la gamme en plusieurs phases, chacune correspondant à une prise de pièce, n'est plus utilisable lorsque la pièce est produite par une seule machine, comme dans le cas du décolletage. Le transfert des cotes conditions en cotes de fabrication n'est pas pour autant forcément direct car le régleur peut aussi vouloir contrôler la position des surfaces ébauchées lors du réglage de la machine. Ceci conduit à introduire des étapes de contrôle intermédiaires dans la gamme de fabrication. On a, dans cette situation et pour certaines cotes conditions, plusieurs chaînes de cotes possibles et donc plusieurs systèmes de cotes de fabrication possibles.
Ce travail s'inscrit dans le cadre d'une étude visant l'optimisation des paramètres de fonctionnement des brûleurs industriels à flamme de diffusion. L'exemple développé ici s'intéresse particulièrement à l'étude de l'effet des ventelles sur les caractéristiques dynamique et thermique de l'écoulement ainsi que leurs impacts sur la stabilité de la flamme et la composition du mélange. L'étude est menée sur un brûleur industriel à gaz de 15 mégawatt. Les simulations numériques sont effectuées à l'aide du code de calcul FLUENT, en utilisant le modèle de turbulence k- standard couplé au modèle de combustion turbulente ED (Eddy Dissipation).les résultats obtenus pour différents modes de fonctionnement du brûleur montrent que la structure de l'écoulement et la forme de la flamme dans le foyer de combustion dépendent de la taille de la zone de recirculation développé en aval du déflecteur.
L'objectif de ce travail est de présenter une méthodologie pour l'analyse des vibrations linéaires forcées des structures sandwich viscoélastiques basée sur la méthode des éléments finis et sur la méthode de perturbation. La formulation ainsi présentée tient compte des modules viscoélastiques de manière généralisée dans le but d'y introduire différents modèles viscoélastiques. La Méthode Asymptotique Numérique a été développée pour ce problème et permet de déterminer les courbes de réponse avec un temps CPU très réduit. Les fréquences amorties et l'amortissement équivalent des poutres et plaques sandwich viscoélastiques sous différentes conditions aux limites et soumises à différentes excitations ont été déterminés et comparés à des résultats de la littérature. Les courbes de résonances ont été calculées par la méthode de continuation basée sur les séries entières et sur les approximants de Padé et l'efficacité des deux méthodes est largement démontrée par rapport à la méthode classique d'inversion de système.
Pour illustrer l'impact vibroacoustique d'une pompe centrifuge au régime nominal, on soumet une ligne de tuyauterie industrielle à l'excitation hydroacoustique de la machine. On confronte le niveau vibratoire calculé au critère de réception ANSI-OM3 des circuits équipant les centrales nucléaires.
La résolution directe de grands systèmes linéaires creux est un point crucial dans de nombreuses applications industrielles et scientifiques. Dans ce papier nous proposons d'introduire une factorisation parallèle des matrices dans la résolution locale de la méthode FETI. Pour cela, nous mettons au point un solveur direct parallèle efficace basé sur la technique de dissection emboîtée des matrices. Cette technique permet de diviser la factorisation d'une matrice en autant d'étapes que de niveaux de la dissection. Ce solveur permettra d'inverser de grands systèmes linéaires et de détecter localement des singularités en cas de présence de modes rigides dans certains sous-domaines. Nous présentons quelques résultats obtenus montrant que le solveur mis au point atteint des performances respectables. Les performances de la méthode FETI utilisant dans sa résolution locale ce solveur sont aussi analysées.
Dans cette étude on présente les performances d'un code de calcul basé sur la méthode des volumes finis avec maillage curviligne et multibloc à reproduire l'évolution temporelle de l'interaction d'un jet synthétique avec une couche limite turbulente. La turbulence est modélisée à travers un modèle bi couche de premier ordre et la condition de jet est simplifiée par l'adoption d'une entrée non stationnaire appliquée sur la face inférieure de la cavité. Le résultat final du calcul aboutit à une distribution quasi périodique du champ de l'écoulement. Le domaine de calcul est composé de trois blocs, incluant l'orifice du jet et la cavité interne. Les résultats de la modélisation numérique comparés aux mesures expérimentales, sont présentés sous forme de moyennes temporelles moyennées sur la période d'oscillation du jet le long des lignes spécifiques judicieusement choisies par les expérimentateurs.
Quel que soit le secteur industriel concerné, la réduction de masse est un objectif récurrent dont la première conséquence est l'augmentation des parties à faibles épaisseurs sur les pièces à fabriquer. L'usinage de ces parois minces engendre fréquemment des problèmes vibratoires qui doivent être anticipés notamment à partir de simulations visant à prédire l'état des surfaces usinées. Cet article revient sur la simulation temporelle de l'usinage de parois minces et souligne que ce type de simulation est long et délicat à mettre en œuvre et à analyser. Une méthode permettant d'accélérer l'analyse et la prise de décision par l'orientation des calculs est proposée. Cette méthode est basée sur la recherche du régime stationnaire effectif. Initialisée à partir de ce régime, la simulation converge plus rapidement et conduit à l'état de la surface usinée. En confrontant les résultats obtenus par simulation à ceux obtenus expérimentalement, l'apport de cette méthode est prouvé.
Dans ce papier, nous présentons une stratégie d'adaptation de maillage parallèle, qui consiste à paralléliser le mailleur, ainsi que le transport des données du maillage initial au maillage final. Cette stratégie d'adaptation consiste a remailler indépendamment chaque sous domaine sous la contrainte de ne pas toucher aux interfaces, puis de repartitionner en parallèle le domaine pour déplacer ces interfaces, ensuite il suffit d'itérer. Une méthode de transport hiérarchique parallèle est également présentée. Finalement, deux exemples d'utilisation de ces techniques sont montrés.
Les perturbations provenant de la part de la chaussée dont le caractère est aléatoires (non contrôlables) sont à l'origine de beaucoup d'anomalies mécaniques, le malaise, ainsi que la fatigue des usagers. La mécanique classique, basée sur la notion de déterminisme, n'est plus suffisante pour prendre en considération toutes les influences non contrôlables et d'expliquer le phénomène physique. Dans ce présent travail, afin d'analyser le comportement dynamique du véhicule nous utilisons la théorie spectrale permettant d'obtenir les caractéristiques probabilistes de sortie pour des caractéristiques connues de l'entrée. Quant à la difficulté rencontrée (calcul des éléments de la matrice des fonctions de transfert sur calculateur) nous la contournons par une procédure numérique simple que nous présentons.
On présente dans ce travail un nouvel essai, nommé essai PIAF, en vue d'étudier le comportement de l'interface acier-béton en l'absence de confinement dû à la fois à la géométrie (séchage) et aux conditions aux limites dans l'essai d'arrachement classique. L'essai PIAF permet de mieux comprendre l'influence d'une étreinte latérale sur le comportement de l'interface. Pendant l'essai, les champs de déplacement ont été mesurés par corrélation d'images numériques à l'aide du logiciel CORRELILMT. Un modèle de comportement mécanique de l'interface a été développé et identifié. Les résultats numériques dans le code Castem 2000 sont comparés avec ceux obtenus par les expériences en vue de valider le modèle proposé.
Cet article présente une méthode d'optimisation de la géométrie des outils en fraisage à partir de la prédiction des efforts de coupe. Une description géométrique d'un outil générique et de son engagement dans la matière est proposée afin de simuler les opérations de fraisage 3 axes à l'aide de fraises droites, rayonnées ou hémisphériques. L'arête de coupe de la fraise est décomposée en arêtes élémentaires rectilignes et une approche thermomécanique de la coupe oblique est appliquée afin d'obtenir les efforts de coupe à partir du comportement du matériau usiné et des conditions de frottement à l'interface outil/copeau. Les résultats de simulation sont comparés à des données expérimentales en rainurage pour trois outils de référence. L'influence de paramètres géométriques caractéristiques de l'outil est étudiée et présentée afin d'illustrer la capacité de ce type de modèle à fournir des critères d'optimisation pour la conception et le choix des outils de coupe.
La simulation des structures par éléments discrets est bien adaptée aux problèmes dynamiques mettant en jeu de la fragmentation mais elle est difficile à mettre en œuvre sur des structures de grande taille. Couplées à une méthode aux éléments finis, cette méthode devient performante pour simuler des ouvrages en béton armé soumis à des impacts autant à l'échelle locale de l'impact qu'au niveau global de la structure. Les méthodes de couplage proposées permettent de supprimer les réflexions d'onde dues aux variations de taille de la discrétisation. Le caractère prédictif du modèle est obtenu par une démarche d'identification des paramètres du modèle discret. La méthode couplée est utilisée en 3D sur l'impact rocheux d'une dalle en béton.
Nous proposons dans ces travaux une stratégie de calcul multiéchelle pour les assemblages de structure en dynamique. La démarche suivie s'inscrit dans le cadre de la méthode LATIN avec décompostion de domaine. La stratégie multiéchelle LATIN est une méthode mixte qui traite à la fois vitesses et les inter-efforts sur les interfaces. Déjà largement développée en statique et quasi-statique, l'objectif du travail proposé ici concerne l'extension à la dynamique. Nous montrerons tout d'abord le traitement spécifique des interfaces assurant la continuité des inter-efforts et des vitesses. Dans un deuxième temps, l'extension de la stratégie multiéchelle LATIN au cas de la dynamique sera détaillée, notamment l'introduction d'un problème dit "macroscopique" en espace. Pour finir, nous illustrerons les performances de la méthode sur un exemple 2D.
Dans le cadre d'un partenariat entre le consortium Américain NEESinc, l'université de Californie de San Diego (UCSD) et l'association du ciment Portland (PCA) of Skokie, IL., des essais sur table sismique d'une structure de grande hauteur soumise à des séismes d'intensités croissantes ont été réalisés. Il s'agit d'une structure de 7 étages à échelle 1 en béton armé composée de deux murs perpendiculaires. Un benchmark international a ensuite été réalisé sans que les organisateurs ne dévoilent les résultats expérimentaux (blind test). La modélisation présentée dans cet article a consisté en une étude dynamique non linéaire par une discrétisation de la structure à l'aide d'éléments poutres multifibres Timoshenko, et l'utilisation de lois d'endommagement pour le béton. On montre ici, d'une manière quantitative, que la modélisation effectuée permet de décrire de manière assez précise le comportement expérimental de la structure, et d'une manière qualitative que le modèle donne de bons résultats concernant la distribution de l'endommagement.
Pour étudier certains systèmes dynamiques incertains, l'équation de Fokker-Planck peut être utilisée. C'est une équation aux dérivées partielles donnant la probabilité des différents états du système étudié. Elle ne peut être résolue analytiquement que dans un nombre très restreint de cas. Nous l'avons résolue numériquement. Ayant calé les résultats numériques sur l'oscillateur linéaire, nous l'avons appliquée à différents autres oscillateurs présentant des comportements plus complexes. Cette première étude peut associer qualitativement ces résultats avec certains résultats déterministes connus de ces systèmes. Finalement, cette même procédure numérique a été appliquée à un système dynamique à deux degrés de liberté. Notre approche probabiliste permet l'étude des probabilités des états du système calculées avec Fokker-Planck.
Un contrôle actif de type dual, reposant sur l'interaction entre deux schémas de contrôle (boucle ouverte par soufflage localisé en espace et périodique en temps + boucle fermée), est ici étudié dans un canal turbulent. Deux type de contrôle par asservissement seront analysés, Ad-Hoc et suboptimal en présence d'un soufflage sinusoïdal en temps et localisé sur la paroi inférieure. On montre alors qu'une stratégie de contrôle duale, formée d'une manipulation sinusoïdale et suboptimale, peut s'avérer être une méthode de contrôle efficace afin de réduire la contrainte pariétale turbulente et améliorer la contrôlabilité du système.
Dans cette étude, nous analysons en terme de réduction de traînée moyenne et d'efficacité énergétique l'influence de la position du plan de détection et du nombre de Reynolds sur une stratégie de contrôle par opposition. Il s'avère que pour un nombre de Reynolds fixé, la position du plan de détection associée au maximum de réduction de traînée semble correspondre aux régions de production de la turbulence. Nos résultats confirment que la réduction de traînée diminue avec l'augmentation du nombre de Reynolds et que l'efficacité énergétique est maximale pour une position du plan de détection différente de celle correspondant au maximum de réduction de traînée.
En analyse modale, la transformée de Fourier, qui consiste à projeter un signal sur un ensemble de sinusoïdes, est adaptée aux cas où le signal décroît peu (amortissement modaux faibles). Dans le cas contraire, la résolution intrinsèquement limitée de la transformée de Fourier peut devenir rédhibitoire. Des techniques haute résolution (algorithme ESPRIT) permettent d'analyser le signal directement comme somme de sinusoïdes exponentiellement décroissantes (fréquences complexes) et sont donc mieux adaptées pour estimer des modes dont l'écart fréquentiel est proche de l'élargissement spectral dû à l'amortissement. Une procédure additionnelle par simulation permet d'évaluer les incertitudes sur les résultats (méthode du type Monte-Carlo). Deux applications sont présentées : séparation entre le mouvement transitoire de corps rigide et les premiers modes de vibration d'une touche de piano, et séparation de deux modes proches d'une plaque carrée amortie.
L'étude consiste à appliquer la méthode de Simulation des Grandes Echelles de la turbulence afin de caractériser l'effet d'un gradient de pression adverse en paroi sur le décollement d'un écoulement compressible. L'effet de gradient de pression adverse est artificiellement modélisé par une distribution de force en proche paroi. Les résultats sont analysée à la fois sur le plan statistique de la turbulence et en terme de phénoménologie des structures cohérentes développées et des lois de paroi pour les couches limites compressibles décollées sont proposées.
Dans le présent travail, on a mis au point un actionneur modulable fonctionnant à l'aide d'un haut-parleur. Trois inclinaisons de la fente ont été choisies (30°, 45° et 90°). Pour chacune, plusieurs fréquences et amplitudes de la vitesse à la sortie ont été étudiées. On a fait un balayage à 2 mm de la fente. Pour chaque cas, on a obtenu les caractéristiques de l'écoulement moyen et fluctuant complété par une analyse spectrale à l'aide de l'anémométrie à fil chaud. Un effet de ralentissement a été observé pour une inclinaison de 30° par rapport à l'horizontal. Des variations importantes ont été notées quand on fait varier la fréquence. La fréquence d'excitation pilote la dynamique du jet et va sûrement avoir un effet moteur en présence de l'écoulement. L'augmentation de l'amplitude permet aux tourbillons générés de s'éloigner de la fente et d'influencer l'écoulement extérieur loin de la fente. Des mesures par Vélocimétrie par Images de Particules (PIV) viennent confirmer ces constations.
L'intérêt pour les Générateurs de Vortex (GV) n'a cessé de croître dans de nombreux domaines, sans pour autant qu'il existe de principes généraux afin de déterminer leur performance sur un système donné autre qu'une large étude paramétrique. Nous avons étudié l'interaction entre des GVs génériques et une couche limite laminaire dans un canal hydrodynamique au moyen de reconstruction de l'écoulement moyen par PIV. Nous avons mis en évidence l'existence de perturbations harmoniques et non harmoniques de la vitesse longitudinale dans la couche limite, dont le mode zéro qui représente la modification de l'écoulement moyen. Nous isolons des grandeurs que nous pensons pertinentes (longueur d'inversion et taux de croissance du mode 0) afin de quantifier la performance du système de VG dans le cadre du contrôle des écoulements décollés et menons une étude paramétrique afin de déterminer les paramètres les plus performants dans notre canal. Nous appliquons ces paramètres à un écoulement décollé générique (rampe descendante).
L'essai de traction simple sur des matériaux hétérogènes et fragiles tels que les bétons réfractaires est toujours délicat. D'infinies précautions doivent être prises afin d'obtenir des courbes représentatives du comportement du matériau. La présence de défauts, en surface ou en profondeur, détermine le comportement en traction de ces matériaux. Un dispositif expérimental conçu et réalisé au Laboratoire 3S a permis de caractériser à température ambiante un béton réfractaire silico-alumineux. Les essais de flexion 4 points ont été réalisés sur un béton réfractaire carboné ayant subi une cuisson réductrice. Les éprouvettes de section carrée de 25 mm de côté et de 200 mm de longueur ont été équipées de jauges de déformation sur leurs faces supérieure et inférieure. Grâce à ces essais on a pu obtenir simultanément les courbes contraintes-déformations en traction et en compression. Ils ont aussi permis de mettre en évidence le caractère non linéaire du comportement en traction avant la rupture, ce qui est moins visible sur les résultats d'essais de traction simple
L'objectif de notre travail consiste à identifier les paramètres pertinents de l'opération de fraisage axial ou tréflage et montrer sa performance dans la gamme d'usinage de moule et matrice. Dans ce cadre nous définissons la trajectoire d'usinage et les différentes stratégies adaptées à l'opération de tréflage. Ensuite, nous déterminons le temps d'usinage et la qualité de surface (hauteur de crête) pour les différentes stratégies proposées. Une comparaison technico-économique entre les différentes stratégies utilisées ainsi que la détermination des temps d'usinage et de hauteur de crête sont présentées.
De récentes campagnes d'expérimentation menées sur le pont à haubans d'Iroise entre Brest et Quimper ont mis en évidence des vibrations répétées siégeant dans les câbles et susceptibles de causer des problèmes de durabilité. Une analyse spectrale des réponses a permis d'identifier deux régimes dans lesquels soit le premier soit le troisième mode du câble H3Q22 était sollicité. Une analyse temps fréquence des scalogrammes ondelettes a mis à jour l'existence d'un mode localisé de pile excité par le trafic ambiant qui à son tour excite les modes de câbles par un mécanisme de résonance paramétrique nonlinéaire avec les modes de flexion verticale de la structure pile et tablier. Des résultats préliminaires sont présentés ainsi qu'une tentative d'explication d'un tel scénario.
En vue de suivre l'usure des outils de coupe en usinage à partir de signaux vibratoires, nous proposons dans cet article une méthode fondée sur une analyse conjointe en temps et en fréquence (Transformée de Fourier à Court Terme, Transformée en Ondelettes) des signatures vibratoires mesurées en tournage. Cette technique d'analyse permet la détermination de plusieurs indicateurs d'usure (niveau vibratoire, détection d'événements brusques, fréquences caractéristiques, élargissement spectrale...). L'évolution de ces descripteurs indique les points de transition de l'état d'usure de l'outil de coupe durant ses trois phases de vie : rodage, stabilisation et vieillissement.
Les développements récents de procédés innovants pour la mise en forme des tôles (Hydroformage, formage incrémental,...) exigent de bien caractériser la formabilité de ces matériaux et notamment leur sensibilité vis à vis des vitesses de déformation observées lors de leur mise en oeuvre. Malgré quelques défauts, les courbes limites de formage (CLF) restent des outils très utilisés pour évaluer la formabilité des métaux en feuilles. L'objectif de ce travail est de mettre en évidence l'influence de la vitesse de déformation (dans la gamme des vitesses de déformation intermédiaires) sur le niveau et la forme des CLF par deux approches différentes. La première approche est théorique, deux modèles d'apparition de la striction (modèle MK et méthode de perturbation) sont évalués et comparés. Dans la deuxième approche, le test de Marciniak a été simulé par éléments-finis et les CLF ont été tracées à partir du choix d'un critère d'apparition d'instabilités plastiques.
Cette étude est le fruit de notre collaboration avec l'entreprise ROSSIGNOL SA, spécialisée dans les collecteurs de déchets. L'objectif était d'évaluer les apports de la réalité virtuelle, dans les phases préliminaires du processus de conception. Pour cela, nous avons défini une nouvelle représentation intermédiaire virtuelle, le Produit Concept Virtuel (PCV). Plus qu'une maquette virtuelle, le PCV permet de mettre en situation un produit et d'évaluer ses fonctionnalités. Nous avons tenté de mettre en évidence les avantages de cette nouvelle représentation virtuelle. Le projet sur lequel s'est basée notre collaboration était la réalisation d'un PCV de collecteur de déchets innovant. Les résultats ont montré que le PCV a permis d'amélioré la compréhension du produit concept, facilitant ainsi les prises de décisions qui orientent les choix de conception. De plus, le PCV a permis d'augmenter le nombre de cycles d'évaluations.
Le but de cette étude consiste au développement de structures multicouches à hautes caractéristiques mécaniques obtenues par co-laminage de tôles en acier inoxydable 316L préalablement nanostructurées à travers le procédé SMAT (Surface Mechanical Attrition Treatment), puis à la modélisation par éléments finis de ces structures composites. Afin de quantifier l'influence de certains paramètres expérimentaux et d'évaluer la réponse mécanique des structures nanostructurées et co-laminées, un certain nombre d'essais ont été menés. Des mesures de dureté Vickers et de rugosité nous ont permis de caractériser la surface des matériaux traités. De plus, pour pouvoir suivre l'évolution de la microdureté des échantillons et pour pouvoir évaluer la taille de grains, des essais de nanoindentation ont été réalisés sur une section transverse des échantillons. Des essais de traction combinés aux mesures de dureté et microdureté ont permis de remonter aux caractéristiques mécaniques des différentes sous-couches et ainsi de simuler le comportement de la structure multicouche obtenue.
Cette communication présente les résultats issus d'un modèle éléments finis de double-cloison isolante hybride. Des modèles tridimensionnels complets sont utilisés pour les plaques élastiques, les patches piézoélectriques, le coeur poroélastique et le fluide. Les pertes en transmission des multicouches sont calculées sur la plage 100 Hz - 1500 Hz. Le coeur est constitué de laine de roche ou de feutre, et peut être totalement collé aux deux plaques ou séparé de la plaque rayonnante par une lame d'air. Dans le cas le plus favorable, l'utilisation du contrôle permet de s'affranchir de la première résonance et de la fréquence de respiration. Enfin, la dépendance fréquentielle du modèle poroélastique augmentant drastiquement le temps de calcul, une nouvelle méthode de réduction basée sur la projection modale est présentée.
En forgeage de précision, la réussite d'une gamme de déformation dépend en grande partie des performances du lubrifiant utilisé. Celui - ci doit permettre d'éviter un contact direct entre l'acier forgé et l'outil et favoriser l'écoulement du métal dans les outillages. L'étude proposée porte sur la mise en place d'essais de caractérisation de lubrifiants pour le forgeage de précision en conditions semi industrielles. Cette étude repose d'une part sur une démarche d'identification et de maîtrise des paramètres influant sur l'opération de forgeage et d'autre part sur la mise en place d'outillages instrumentés permettant un suivi de certains paramètres de forgeage. L'effet du lubrifiant est évalué suivant des critères liés aux efforts de forgeage et à la géométrie de la pièce forgée. Le protocole expérimental mis en place a permis de mener une étude comparative sur les performances de plusieurs lubrifiants de type polymère et la phosphatation.
L'objectif de ce travail est de rendre compte du comportement mécanique d'un acier inoxydable austéno-ferritique, notamment sous des trajets de chargement non proportionnels. Afin de prendre en compte le comportement de chaque phase (austénite et ferrite) et d'obtenir un modèle physiquement fondé, une approche polycristalline biphasée est développée. Un schéma d'homogénéisation en adéquation avec la microstructure est proposé. Les mécanismes de déformation plastique de chaque phase sont pris en compte via une loi de comportement monocristalline. Les paramètres du modèle sont obtenus par identification inverse sur des essais macroscopiques très simples et peu coûteux en terme de mise en oeuvre : essais de traction monotone à vitesse constante et à sauts de vitesse, première boucle d'hystérésis de traction/compression. Enfin, la capacité prédictive du modèle est évaluée en simulant des essais non-proportionnels. Un bon accord est observé entre résultats expérimentaux et issus des simulations.
Nous rappelons brièvement les résultats obtenus concernant les modèles dynamiques discrets construits à partir d'assemblages en série ou en parallèle d'éléments rhéologiques simples (ressorts linéaires ou non, amortisseurs, éléments de Saint-Venant). Nous étudions ensuite en régime dynamique le modèle géphyroïde introduit en régime quasi-statique par Persoz en 1969. Sa formulation à l'aide d'inclusions différentielles permet l'étude théorique puis numérique et l'illustration du caractère géphyroïde du modèle.
Notre travail porte sur l'analyse des signaux vibratoires en utilisant des approches temporelles et fréquentielles. L'objectif de cette analyse est de pouvoir identifier l'influence de l'usure d'un outil coupant sur les vibrations produites lors d'un processus d'usinage, puis de déterminer quels paramètres extraits de ces signaux traduisent l'état de l'usinage. Le choix de ces paramètres est validé par une approche expérimentale fondée sur le contrôle direct de l'état de l'outil de coupe caractérisé par la largeur de l'usure en dépouille.
La fonderie d'aluminium de précision par moules en sable permet de réaliser des pièces complexes de grandes dimensions et de haute technicité. Cependant les exigences industrielles en terme de sécurité et de rentabilité remettent fortement en cause la réalisation manuelle des opérations de parachèvement. Cet article décrit tout d'abord la formalisation des différentes contraintes du process de parachèvement. Nous présentons ensuite différents aspects de la démarche de conception, analyse géométrique, étude d'accessibilité, précision, rigidité, qui a abouti à la définition d'une cellule robotisée 8 axes. Les travaux actuels portent sur la gestion optimisée de la redondance cinématique afin d'améliorer le comportement global de la cellule. Celle-ci est aujourd'hui opérationnelle et l'optimisation est en cours de validation sur des pièces industrielles. Ces travaux sont réalisés en partenariat avec la Société des Fonderies d'Ussel du groupe Alcan, spécialisée dans la réalisation de pièces de haute technicité pour les secteurs aéronautiques, transport et énergie.
La rupture, sous chargement dynamique, des matériaux quasi-fragiles est un phénomène difficile à appréhender. La rupture apparaît pour des faibles déformations tout en dissipant peu d'énergie, contrairement à celle des matériaux ductiles. Le dispositif de barres de Hopkinson est utilisé pour la rupture dynamique en flexion d'éléments en béton. Les hypothèses de l'analyse des essais sur matériaux assez ductiles ne sont plus applicables. Une analyse adaptée des signaux enregistrés est développée. Elle permet de réaliser un calage temporel très précis des différents signaux et prend en compte le caractère dynamique transitoire des mouvements pendant l'essai. La méthode, utilisant des formulations analytiques des mouvements du système barres-corps d'épreuve, conduit à obtenir des résultats originaux.
Nous proposons un passage en revue des résultats récents concernant le pompage énergétique ou transfert irréversible d'énergie d'une structure -en général linéaire- à préserver vers une structure auxiliaire dimensionnée pour ce faire, en général petite par rapport à la précédente et que l'on couple non linéairement.
L'amélioration de la performance d'un turbomoteur d'hélicoptère implique l'optimisation du rendement énergétique des différents composants constitutifs, et plus particulièrement la maîtrise des jeux entre les sommets des aubes de la turbine haute pression et le stator. Les outils de chaînes de cotes prennent en compte la dispersion de fabrication des pièces et les défauts d'assemblage. Cela permet d'assurer l'interchangeabilité des différents composants et de garantir qu'une turbine assure différentes fonctions de service, la turbine étant modélisée en solides infiniment rigides. Mais, cette approche ne prend pas en compte des effets thermomécaniques. Pourtant, les différents régimes de fonctionnement d'un moteur d'hélicoptère rendent indispensables l'intégration des effets induits par le cycle thermodynamique. L'objet de cet article est de montrer comment la mise en œuvre d'outils de chaînes de cotes et d'outils thermomécaniques peut contribuer à maîtriser les jeux en sommet d'aube d'une turbine haute pression.