nglaura/hal-summarization huggingface dataset:
L'effet mémoire des AMF est obtenu sous un chargement thermomécanique. Ceci peut être exploité et être à l'origine du développement d'actionneurs de nouvelle génération. Le point fort de ces actionneurs est la simplification du mécanisme mais le comportement complexe de ces matériaux rend la commande de l'actionneur plus difficile. Dans ce papier nous avons développé un modèle thermomécanique simplifié de ces matériaux pour établir un schéma de commande en prenant en compte la physique du système. Ce modèle permet la description du comportement non linéaire des AMF sous chargements thermomécaniques pour des structures simples telles que les ressorts. Nous nous intéressons aux actionneurs intégrant des ressorts à base d'AMF. Deux types d'actionneurs seront étudiés : un actionneur simple qui comporte un ressort sous une charge constante et un actionneur antagoniste comportant un ressort en AMF et un ressort élastique de rappel.
Les étoffes textiles sont souvent caractérisées par une grandeur particulière appelée la « main ». Cette dernière est une combinaison de différents critères physiques, mécaniques et sensoriels. La « main » est liée à certaines propriétéssensorielles telles que la douceur, la rugosité, ..., aussi bien qu'à des propriétés physiques et mécaniques comme la rigidité, le cisaillement, ... Au sein du laboratoire, nous avons développé un outil de caractérisation sensoriel, « panel », qui nous permet d'obtenir des profils sensoriels d'étoffes textiles. La caractérisation, utilisant l'être humain comme instrument est pertinente, mais reste encore actuellement difficile à inclure dans un cahier de charges. Un dispositif expérimental original a été conçu afin d'imiter, jusqu'à un certain point, les déformation générées lors de la manipulation par le panel. Plusieurs jeux d'étoffes ont été caractérisés par ce dispositif. Les corrélations entre certains descripteurs et les paramètres physiques et/ou mécaniques obtenus, ont été établies.
Le but de cette étude est de modéliser le déplacement du chariot mobile du Radiotélescope de Nançay, afin de pouvoir, mettre en place une méthode de diagnostic. Le principe de cette méthode est de transformer, les équations du modèle de manière à obtenir des relations particulières appelées RRA : Relations de Redondance Analytiques, qui ne lient que des grandeurs connues. Elles permettent de détecter et de localiser les défauts grâce à la table de signatures des défauts. Des simulations illustrent cette méthode.
L'objet de ce travail est de développer une méthode spécialisée pour l'étude paramétrique d'assemblages incluant de multiples zones de contact frottant. Cette méthode tire parti du fait que les non-linéarités et/ou les incertitudes sont localisées dans les liaisons. On utilise une représentation unifiée de ces zones de liaison sous forme d'interfaces en introduisant une décomposition de l'assemblage. L'algorithme de résolution itératif utilisé (méthode LATIN) permet un découplage du traitement des non-linéarités et/ou incertitudes locales du traitement des problèmes linéaires globaux. Chaque configuration d'un assemblage correspond à un choix de valeurs des paramètres décrivant les chargements extérieurs et les géométries des zones de contact. Plutôt que de réaliser un calcul complet pour chaque jeu de paramètres, nous utilisons la capacité de la méthode LATIN à réutiliser simplement la solution d'un problème donné (associé à un jeu de paramètres) pour en résoudre d'autres. Les exemples proposés concernent des assemblages de structures 3D avec des liaisons par contact frottant.
Les méthodes éléments finis stochastiques de type Galerkin conduisent généralement à la résolution de problèmes de très grande taille. Les coûts de calcul et de stockage mémoire engendrés limitent encore leur utilisation à une faible dimension stochastique. Nous proposons ici une technique d'approximation pour la résolution d'équations aux dérivées partielles stochastiques qui tente de répondre à ces difficultés. Cette technique, basée sur une décomposition spectrale généralisée de la solution, nécessite la résolution d'un faible nombre de problèmes déterministes et d'équations stochastiques. Elle conduit à la génération automatique d'une base réduite déterministe (ou stochastique) dont on peut prouver l'optimalité vis-à-vis de l'opérateur et du second membre du problème stochastique.
On étudie le comportement mécanique d'une mousse de mélamine en compression uniaxiale. Le modèle rhéologique retenu s'inscrit dans une formulation thermodynamique qui fait intervenir la notion d'état relaxé, défini comme étant un état d'équilibre métastable. On montre que la contrainte de Cauchy à l'état relaxé peut être obtenue par une maximisation de l'entropie de Shannon du milieu sous certaines contraintes géométriques. Les multiplicateurs de Lagrange introduits pour résoudre le problème variationnel sont définis comme les forces associées à ces contraintes géométriques.
Cette publication est dédiée à la modélisation du comportement mécanique d'un matériau composite triaxiale carbone/carbone sous fortes sollicitations mécaniques. Ce matériel se compose d'une architecture orthogonale de baguettes, elles-mêmes composées des fibres de carbone. En conséquence, selon l'état de sollicitation induit par le chargement mécanique, la ruine de ce matériau se produit soit par rupture des fibres, soit par déformation excessive de son architecture. A température ambiante, ces deux mécanismes mènent respectivement à un comportement élastique fragile, ou bien à un comportement anélastique endommageable, engendrant la dissipation d'énergie. Il est proposé une modélisation mécanique, dans le cadre de la thermodynamique des processus irréversibles, afin de rendre compte de ces comportements.
Les hélicoptères et plus particulièrement les hélicoptères drones fonctionnent dans un environnement extérieur où l'exécution de la mission peut être affectée par des turbulences atmosphériques qui mènent à des écarts de trajectoires et à des variations dans les paramètres de son modèle. Un modèle simple non linéaire à 3-DDL d'un hélicoptère drone avec des perturbations inconnues est considéré et utilisé. Les effets de ces perturbations de type rafales de vent sont attenuées par l'intermédiaire de commandes non linéaires robustes : une commande linéarisante robuste (RNFC) et une commande active de rejet de perturbation qui utilise un observateur non linéaire à état étendu (ADRC). Plusieurs simulations montrent alors la meilleure efficacité du rejet de perturbations par l'utilisation de l'observateur non linéaire considéré.
Nous présentons dans cet article une nouvelle approche pour le calcul des prises dites de types force-closure pour les objets bidimensionnels (2D). Cela concerne les mains artificielles munies de doigts rigides. Le contact avec l'objet est modélisé en considérant le frottement de Coulomb. Une nouvelle condition nécessaire et suffisante d'équilibre et de force-closure pour les prises d'objets 2D est alors proposée. Elle est basée sur la distribution des axes centraux des torseurs des forces de contact dans le plan de la prise. Ainsi, un algorithme pour tester la force-closure des prises 2D est développé. Cet algorithme nécessite peu de calcul géométrique. Sa validité est démontrée par des exemples.
Un modèle discret d'une structure tissée d'armure toile, est développé à partir d'une approche discrète dite masses-ressorts. Le modèle ainsi construit décrit le comportement, à l'échelle mésoscopique, d'une nappe de fils ; il est construit à partir d'un réseau de nuds dotés de masses et de rigidités en rotation, connectés par des barres supposées élastiques. Il modélise, en effet, les interactions entre les fils de chaîne et de trame. L'étude énergétique porte sur la famille de fils sollicités en traction unidirectionnelle et prend en compte l'énergie de déformation en compression des fils ainsi que le travail des forces d'interactions entre les fils de chaîne et de trame. Cette approche permet de simuler la courbe de traction d'une structure tissée par minimisation de l'énergie potentielle.
Un critère de fatigue multiaxial permettant de prendre en compte les distributions de tailles, d'orientations et de positions de défauts ainsi que l'hétérogénéité des contraintes est proposé. Il est construit à partir d'une énergie élastique de cisaillement critique calculée en pointe de fissure à l'aide des champs de la mécanique linéaire de la rupture. La contrainte T est introduite de manière à prendre en compte l'effet de la taille du défaut sur la limite d'endurance mis en évidence par Kitagawa et Takahashi (1976). Afin de représenter la dispersion observée expérimentalement sur les essais de fatigue, on va prendre en compte l'hétérogénéité du matériau via la probabilité de présence des défauts et la dispersion des contraintes locales (due à l'anisotropie élastique du polycristal) . Le cumul probabiliste est réalisé sous couvert de l'hypothèse du maillon le plus faible.
Les fibres enchevêtrées constituent une catégorie à part de matériaux. Leur faible densité relative les rend attractives pour certaines applications mécaniques spécifiques. Leurs utilisations actuelles restent cependant, actuellement limitées à des fonctions d'isolation thermique ou de filtration. Les propriétés des fibres mais aussi leur état de surface et la morphologie du réseau conditionnent les propriétés physiques et mécaniques des matériaux enchevêtrés, qu'ils soient naturels ou artificiels. La compréhension des mécanismes en jeu lors d'un cycle compression décompression est encore imparfaite. L'étude en compression de fibres modèles (Nylon et Aluminium) permet d'étudier divers paramètres qui contrôlent les réarrangements, les glissements et les déformations des fibres enchevêtrées. Plusieurs diamètres de fibres, différents élancements et différentes vitesses de sollicitation ont été utilisés lors des essais. L'effet de l'anisotropie de l'enchevêtrement initial est aussi mis en évidence sur les courbes de comportement. Enfin, Les résultats expérimentaux sont confrontés aux modélisations existantes.
Une approche du comportement mécanique de milieux enchevêtrés par la simulation éléments finis à l'échelle des fibres est proposée dans ce papier. Cette approche, qui repose principalement sur une méthode originale de détection et de prise en compte des contacts entre fibres, permet de traiter des échantillons de quelques centaines de fibres. Des applications à des mileux enchevêtrés généralisés et à des matériaux composites textiles sont présentées comme résultats.
Cette étude est consacrée à l'élaboration par le procédé d'infiltration de l'alliage liquide et a la caractérisation (comportement mécanique et microstructure) de mousses métalliques à base d'Etain-Plomb de différentes densités relatives et taille de pores. Des essais de compression uniaxiale à l'ambiante ont été réalisés afin d'étudier l'influence de la taille de cellule et de la densité relative sur le comportement en compression et de situer ces relations dans le cadre des théories. Une caractérisation à l'échelle microscopique (métallographie et dureté) à été réalisée afin de relier les caractéristiques morphologiques et mécaniques des phases présentes dans les brins, les paramètres du procédé d'élaboration et le comportement mécanique macroscopique.
Le but de ce papier est de présenter l'influence de la densité sur le comportement électrique d'une laine d'acier. Les courbes conductivité électrique – densité relative sont bien décrites par une loi puissance. L'exposant de cette loi varie entre 2.3 et 3.5 avec la densité initiale. Cette évolution est corrélée avec l'exposant des lois puissances décrivant les courbes contrainte – densité.
Dans le cadre des travaux pour la justification de la tenue en service de la cuve d'un réacteur à eau sous pression, des études probabilistes se rapportant au risque de rupture brutale de la cuve soumise à des transitoires d'exploitation et accidentels ont été menées depuis de nombreuses années en appui/complément des analyses déterministes réglementaires réalisées par EDF. Ces études couplant un modèle physique (pour la sollicitation et la résistance du composant) et un modèle probabiliste des incertitudes sont destinées à estimer la fiabilité de la structure ; elles se heurtent au problème de l'extrême faiblesse des probabilités, et au défi classique de l'optimisation du rapport entre le temps de calcul et la robustesse du résultat obtenu. Un nouvel algorithme, valorisant entièrement la monotonie de la fonction de défaillance, est proposé et illustré sur un cas d'étude simplifié se reliant à un enjeu industriel, où il permet de contrôler de façon robuste les méthodes fiabilistes de type FORM-SORM.
La texture des aliments dépend intimement de la relation entre leur structure à différentes échelles et leurs propriétés mécaniques. Dans le cas de mousses solides à base de céréales, base de notre alimentation, la structure alvéolaire est fonction des variables du procédé mis en œuvre (extrusion, moulage ,fermentation, cuisson) et de la composition du produit. Afin de comprendre l'influence spécifique de la structure, indépendamment de celle du matériau intrinsèque, sur les paramètres d'élasticité, différentes approches de génération de structures alvéolaires sont décrites. En particulier, deux groupes de méthodes sont testés : générations sélectives (technique RSA) et générations coopératives (Monte Carlo, Voronoi). Des calculs de paramètres d'élasticité sont reliés aux caractéristiques des structures virtuelles pour chaque approche de génération. Les résultats calculés du module d'élasticité et du coefficient de Poisson sont discutés sur la base de la théorie des solides cellulaires ouverts.
Les mousses métalliques font l'objet depuis une quinzaine d'années d'un intérêt croissant dans de nombreux domaine de recherche. La résistance à la compression est une des caractéristiques principalement utilisées dans l'industrie. Cette propriété étant faible nous proposons d'améliorer ce comportement mécanique par l'utilisation de composites à base de mousses métalliques (Aluminium-Polyéthylène, Aluminium-Polyamide et Aluminium- Epoxyde). Des essais de compressions uniaxiaux ont été menés sur ces composites pour identifier leur tenue en compression. Une technique d'homogénéisation en élasto-plasticité a ensuite été utilisée pour modéliser leur comportement.
Une approche pour le suivi des robots mobiles dans un système pelotonique calculant la distance entre les robots en utilisant seulement une caméra numérique avec l'appui de deux sondes infrarouges est présentée. Les principales caractéristiques définissant la distance entre deux robots sont obtenues par traitement d'image. La commande des véhicules dans un peloton étant basée sur le calcul de la vitesse linéaire et angulaire du véhicule précédent, une approche pour calculer la vitesse angulaire par traitement d'image est également présentée. A cette fin, un segment linéaire est extrait à partir d'une image afin de calculer la déviation d'angle et la vitesse du robot en utilisant une relation géométrique simple. Une comparaison entre l'approche géométrique proposée et l'approche classique de type Look Up Tables (LUT) montre que la relation entre les caractéristiques principales et la distance entre les deux robots est non-linéaire et que les données des différentes sources d'information sont fusionnées pour un temps de calcul très court.
Le caractère aléatoire des imperfections géométriques initiales est souvent à l'origine des fortes dispersions obtenues expérimentalement sur les charges de flambement des coques minces et il est ainsi naturel de considérer ce problème mécanique sous l'angle probabiliste. Le travail présenté constitue une contribution en ce sens et aborde l'analyse de la stabilité des coques minces cylindriques sous pression externe avec imperfections géométriques aléatoires. Le problème mécanique fait appel à une résolution numérique par éléments finis et la probabilité de défaillance de la coque sous pression donnée est calculée à l'aide d'une méthode de simulation par subsets. Cette approche fiabiliste nécessite le choix d'un modèle stochastique pour la représentation du défaut. Pour ce faire, l'amplitude du défaut est décomposée en série de Fourier et les coefficients sont considérés comme variables aléatoires, les paramètres de ces variables étant identifiés à partir de données expérimentales.
Les projectiles engendrés lors d'une explosion d'un réservoir sont des menaces pour d'autres équipements environnants et peuvent entraîner des explosions successives. L'analyse du risque considère trois étapes principales suivantes : - Menaces : les auteurs ont collecté des accidents existants dans la littérature et ont postulé des lois de probabilité pour les termes sources. Ces derniers sont : le nombre, la forme, la masse, la vitesse de départ et les angles de départ; - Analyse d'impacts : les projectiles envoyés dans l'espace ont la capacité d'impacter d'autres équipements; - Dommages après impacts : l'impact d'un projectile sur un équipement peut entraîner des endommagements de ce dernier. Dans cet article, les auteurs proposent une méthodologie globale d'analyse du risque. Quelques simulations numériques ont été alors réalisées afin d'évaluer ce risque.
La compréhension des mécanismes d'interactions entre les fibres et la matrice cimentaire est indispensable afin de mieux appréhender le comportement mécanique du composite. Les fibres de chanvre, par une forte teneur en pectine, fixent sur leur surface les ions calcium Ca2+ et les ions hydroxyles OH-. On observe un déficit en ions hydroxydes et calcium dans la phase interstitielle, entraînant une inhibition des hydrates de silicate de calcium (CSH) et, par conséquent, induisant des retards de prise. Le milieu alcalin, imposé par le ciment, élimine les sucres circulants à la surface des fibres et dégrade les hémicelluloses, ce qui permet d'augmenter la rugosité des fibres. La fixation des ions calcium à la surface des fibres se traduit par une forte adhésion entre ces dernières et la matrice cimentaire. Il en résulte une amélioration des propriétés mécaniques du composite. Ces composites possèdent une grande souplesse ainsi qu'une plus grande résistance en flexion que le ciment seul, caractéristiques très intéressantes pour certaines applications du bâtiment
Ce papier propose des techniques efficaces d'obtention des quantités effectives lors du calcul des réponses vibratoires moyennes fréquences de structures complexes, c'est-à-dire impliquant des paramètres stochastiques relatifs à la présence d'une hétérogénéité. Le premier ingrédient utilisé est une approche dédiée à la résolution des problèmes moyennes - fréquences : la théorie variationnelle des rayons complexes (TVRC). La TVRC, qui exploite des fonctions de base à deux échelles vérifiant exactement l'équation de la dynamique et la relation de comportement, peut être vue comme un moyen d'exprimer l'équilibre des flux de puissance aux différentes interfaces entre les sous-structures. Le deuxième ingrédient introduit dans ce papier est l'utilisation de la décomposition sur le chaos polynomial (PCE) pour calculer la réponse aléatoire. Comme les seuls paramètres aléatoires sont ceux qui apparaissent dans la caractérisation de l'hétérogénéité locale (qui, dans l'application proposée est constituée d'une masse concentrée), cette approche conduit à des calculs très peu coûteux.
Le toucher d'un piano est une information sensorielle essentielle pour le contrôle de la nuance de jeu. Elle provient de la dynamique complexe du mécanisme d'actionnement qui transmet l'énergie mécanique du doigt au marteau. Les pianos numériques mettent en oeuvre des claviers qui ne reproduisent pas les finesses du toucher d'un piano traditionnel. Afin de palier cette défaillance, nous avons réalisé une interface haptique semi-active capable de reproduire le toucher du piano traditionnel. Ceci nécessite une modélisation fine du comportement dynamique du système traditionnel. Nous présentons le modèle dynamique de la touche de piano ; ses simulations sont comparées aux mesures de la réponse du système sous l'action du doigt. L'interface haptique est composée d'un levier auquel est appliqué un système d'amortissement actif à base de fluide magnéto-rhéologique (MRF). Nous présentons le modèle de l'interface ; ses simulations sont comparées à la réponse du système sous l'action du doigt
Ce papier concerne le développement et la mise en oeuvre d'un exosquelette particulier que nous avons développé pour la main mécanique à 16 ddl du LMS. Celui-ci possède une architecture cinématique et des dimensions identiques à cette main mécanique. Cette particularité permet d'obtenir très rapidement et très facilement des trajectoires de manipulation pour leur exécution par la main mécanique. Nous présentons cet exosquelette, l'interface graphique et la méthode développée pour déterminer les coordonnées opérationnelles de l'objet pendant cette phase d'apprentissage afin de synchroniser graphiquement le mouvement de l'objet avec celui des doigts tout en s'affranchissant de capteurs extéroceptifs. Enfin nous donnons un exemple de trajectoire de référence obtenue à partir de l'exosquelette et reproduite avec succès graphiquement et par la main mécanique.
Une manière classique pour améliorer la résistance à la rayure d'une surface de polymère consiste à recouvrir cette dernière d'un film mince. L'explication de cette réussite n'est que partiellement connue et un problème de recherche primordial reste à approfondir : la détermination de l'adhérence interfaciale entre le film mince et le substrat par une méthode considérant les réalités propres aux applications expérimentales des champs de pression glissants. La possibilité d'observation in-situ développée sur notre dispositif expérimental nous a permit d'analyser l'évolution de l'aire délaminée pendant le cloquage stable d'un vernis nano-composite anti-rayure déposé sur un substrat en polycarbonate que l'on a soumis à une sollicitation de rayage par une pointe rigide sphérique. Cette analyse débouche sur la proposition d'un modèle énergétique global du cloquage d'un film mince sur son substrat, permettant de déterminer l'adhérence interfaciale.
Dans cette étude, on s'intéresse à la réponse dynamique d'un cylindre fermé et complètement rempli de liquide. Le chargement, appliqué sur une extrémité du cylindre, est l'onde de choc produite par une détonation. Dans ce contexte de dynamique rapide, la résolution numérique porte sur la réponse linéaire de l'ensemble fluide-structure dans les tous premiers instants. Le cylindre est supposé rigide, seules ses extrémités sont supposées déformables. Leur réponse est étudiée selon la théorie des plaques de Mindlin. Les temps d'application très courts de la sollicitation imposent de considérer le fluide comme un fluide compressible. Les résultats obtenus confortent la pertinence du modèle aux temps très courts. Pour des temps plus longs, des non-linéarités apparaissent (fissuration dynamique des plaques par exemple) . Ces non-linéarités vont faire l'objet de prochains travaux.
Nous présentons une étude expérimentale portant sur les conditions de développement d'une instabilité rencontrée dans un écoulement d'air en conduite rectangulaire chauffée par le bas et refroidie par le haut. Le but de cette étude est de regarder l'influence des parois latérales sur le comportement de l'instabilité en faisant varier le rapport de forme transverse (largeur/hauteur) du canal ainsi que la nature de ces parois (rugueuses, lisses...). L'instabilité apparaît sous la forme de rouleaux orientés dans le sens de l'écoulement qui prennent naissance au voisinage des parois latérales. Nous montrons que le nombre de rouleaux est pair quel que soit le jeu de paramètres caractéristiques considéré mais que leur comportement dépend des conditions qui règnent sur les parois latérales (conditions thermiques, état de surface).
Nous présentons ici une étude par simulation numérique discrète de l'écoulement dense d'un mélange bidisperse de disques sur un plan incliné rugueux, restreinte aux écoulements stationnaires et uniformes, dans lesquels une ségrégation par taille s'est établie. On a alors une stratification du matériau avec une couche de petits grains près du socle, une couche superficielle de gros grains et une couche intermédiaire mélangeant les deux espèces. De la mesure des profils de vitesse, de contraintes et de compacité, nous déduisons une loi de frottement locale pour la rhéologie d'un tel mélange, avec une dépendance approximativement linéaire du coefficient de frottement effectif en fonction d'un certain nombre inertiel, nombre sans dimension qui généralise la grandeur introduite pour la rhéologie des systèmes quasi-monodisperses, à condition de prendre en compte le diamètre moyen des grains (pondéré par la masse).
Dans le domaine des équipements sous pression, on rencontre très souvent des structures cylindriques, qui sont le siége de défauts de type fissures, entailles semi-elliptiques externes ou internes. L'objectif de ce travail est de proposer une étude complète, expérimentale et numérique et définir ainsi le facteur d'intensité de contraintes par l'application des différentes méthodes et de les comparer aux résultats donnés par éléments finis. L'étude expérimentale, essai sous pression, mesure par jauges de déformations, évalue la pression ultime.
Une méthode basée sur l'hybridation de fonctions de poids est utilisée pour décrire la propagation de fissures elliptiques ou semi-elliptiques par fatigue. Une comparaison avec une méthode basée sur les éléments finis montre la pertinence d'une telle approche.
Dans cette étude, nous proposons l'évaluation d'un modèle d'homogénéisation non linéaire appliqué aux composites hyperélastiques à microstructure aléatoire. Cette modélisation repose sur une mise en oeuvre, dans un contexte 3D, de la méthode du second ordre introduite par Ponte Castañeda & Tiberio (2000). Nous rappelons d'abord les principes de base de la méthode. Puis, nous étudions le cas d'un composite biphasé, constitué d'une matrice hyperélastique renforcée par des particules sphériques déformables. L'implémentation numérique du modèle micromécanique est discutée et les résultats obtenus sont présentés afin de démontrer l'effet de renforcement des particules. Afin de fournir une évaluation rigoureuse du modèle proposé, des calculs par éléments finis sur une cellule de base sont réalisés pour être comparés aux prédictions du modèle d'homogénéisation. Enfin, une confrontation aux données expérimentales montre la nécessité d'une prise en compte de phénomènes d'endommagement dans les modélisations ultérieures.
L'objectif de ce travail est de déterminer l'évolution du degré de nocivité d'un défaut dans un équipement sous pression durant sa propagation. L'estimation du degré de nocivité d'une fissure passe par le calcul des facteurs d'intensité de contrainte à chaque état d'avancement du front de fissure. Les fissures considérées sont semi-elliptiques. Les géométries et chargements peuvent être complexes de façon à couvrir la majorité des cas industriels. La modélisation numérique par éléments finis s'appuie sur la création d'un bloc-fissure, représentant le maillage optimisé du voisinage de la discontinuité. La loi de Paris permet de décrire le comportement en fatigue sous chargement cyclique. Un programme spécifique (Python), alliant les avantages des codes de calcul Castem et Abaqus, permet d'automatiser la démarche de propagation et facilite l'évaluation de la durée de vie résiduelle d'une structure sous pression fissurée.
Eléments structurels fondamentaux, les arcs en maçonnerie sont loin d'être parfaitement maîtrisés. Le recours aux techniques d'optimisation permet d'appréhender leur comportement de manière globale. Cet article présente des travaux menés depuis plusieurs années sur le sujet. Le contexte dans lequel intervient la recherche et les principaux enjeux sont introduits. Ensuite, l'article rappelle brièvement la théorie de l'analyse limite : le principe, les hypothèses permettant une application aux structures en maçonnerie, la formulation spécifique des théorèmes statiques et cinématiques et la possibilité de résolution sous la forme d'un problème d'optimisation sous contraintes. Une première méthode de résolution basée sur la programmation linéaire est esquissée avant de discuter l'intérêt d'un recours aux stratégies évolutionnaires. Une implémentation (Matlab) utilisant un noyau de calcul "simple" est décrite et une comparaison avec des résultats obtenus par la MEF et des valeurs expérimentales est proposée pour un cas académique.
La génération de vagues par des glissements de terrain est étudiée à l'aide d'un modèle basé sur les équations de Navier-Stokes et un suivi d'interface PLIC-VOF ou TVD Lax Wendroff. L'originalité de l'étude repose sur la prise en compte implicite du couplage glissement/fluide. Le modèle est validé dans un premier temps, dans le cas de génération d'un soliton par la chute d'un bloc rigide à l'extrémité d'un canal. Une étude numérique de l'influence du caractère déformable du glissement est ensuite proposée. Ce travail met en évidence l'importance et la complexité du rôle de cette déformation sur les caractéristiques des vagues générées. Il convient donc de prendre en compte de manière plus fine la rhéologie du glissement dans le processus de prédiction des tsunamis.
Les principaux modèles structurels d'un palier à feuilles présents dans la littérature considèrent les ondulations du plissé comme des ressorts indépendants. Ces modèles permettent une implémentation relativement simple dans un code de calcul de paliers à gaz. Ils permettent également la prise en compte d'un coefficient d'amortissement de la structure. L'analyse dynamique linéaire présentée dans cette étude met en avant l'intérêt de cette dissipation énergétique sur la capacité d'amortissement et la stabilité du palier. Toutefois cette modélisation possède certaines limites qui seront discutées dans cet article. Pour dépasser ces limites un nouveau modèle analytique structurel considérant le plissé dans son ensemble est développé. Ce modèle est présenté et validé d'une part d'un point de vue théorique par comparaison avec des simulations éléments finis et d'autre part expérimentalement. Enfin l'influence du choix de la modélisation de la structure sur le comportement statique du palier est mise en évidence.
Nous étudions un problème modèle non classique de transmission décrivant une multi-structure composée de deux solides reliés par une jonction forte. En utilisant une méthode de décomposition de domaines, le problème se ramène à une équation définie sur l'interface. Dans le cas thermique, cette équation est de la forme (I+G)g=F. On montre que les propriétés de G entraînent la convergence q-superlinéaire de l'algorithme GMRES.
Ce travail a pour objectif d'étudier l'évolution dynamique des transferts de chaleur dans un système multi-contacts. L'analyse bibliographique a montré l'importance, d'un point de vue thermique, des interfaces entre deux corps en contact frottant. Le système étudié est composé d'un grand nombre de particules avec la présence de l'air. La prise en compte des transferts de chaleur nécessite la détermination des flux convectifs et la détection des contacts entre les particules, recherche réalisée à partir d'une approche Eléments Discrets basée sur la méthode de Dynamique des Contacts et la méthode du bipotentiel.
Cet article traite de l'amélioration du calcul de la courbure des éléments SFE. Ce sont des éléments finis coques à trois degrés de liberté par noeud, qui se révèlent intéressants pour des problèmes en transformation finie, et ayant un temps de calcul réduit par rapport aux éléments coques classiques. Une limitation de ces éléments est la sensibilité à la distorsion du maillage. En effet pour des maillages d'éléments de taille irrégulière, le calcul de la courbure se dégrade fortement. Afin de pallier à ce problème, trois nouvelles formulations de la courbure ont été élaborées : une interpolation linéaire de la normale, une interpolation polynômiale et une interpolation de Sibson. Elles ont été comparées à la formulation actuelle sur deux maillages de courbure connue. Ceci a montré que l'interpolation polynômiale peut être une solution pour améliorer la précision du calcul de la courbure.
L'objectif de cette étude est d'analyser le comportement d'un écoulement de gaz dans un micro-canal en faisant varier la température à l'entrée du micro-canal. L'approche utilisée est basée sur la simulation directe de Monte Carlo. Les résultats numériques sont comparés aux résultats obtenus analytiquement en utilisant une approche continue. Le phénomène de transpiration thermique est mis en évidence. Abstract : The objective of this study is to analyze the behavior of a gas flow into a micro channel, when the inlet temperature of the micro channel varies. The approach used in this study is based on the direct simulation of Monte Carlo. The numerical results are compared to analytical solutions obtained with a continuous approach. The thermal creep phenomenon is highlighted.
Des simulations numériques directes de la convection de Rayleigh-Bénard dans un fluide, légèrement au dessus de son point critique liquide-vapeur, sont présentées pour des nombres de Rayleigh compris entre 10^6 and 10^8. Une description spatio-temporelle de l'écoulement est réalisée depuis le début du régime convectif jusqu'à l'établissement du régime turbulent. Cette description concerne principalement la structure du champ de température ainsi que l'équilibre thermique global de la cavité. On insiste sur l'influence de la forte stratification du fluide induite par sa compressibilité élevée sur la pénétrabilité des structures convectives et sur l'équilibre thermique global de la cavité, et une comparaison avec le cas d'un gaz parfait, à nombre de Rayleigh équivalent, est présentée.
Bien souvent, les calculs de dimensionnement des structures en bois suppose que les nœuds d'assemblages se comportent comme des rotules parfaites ou comme des encastrements parfaits. A l'exception de certains assemblages collés, les assemblages utilisés dans la pratique présentent un comportement semi-rigide bien marqué. Pour de tels assemblages, des déformations relatives apparaissent entre les membrures connectées. Le travail entrepris a pour finalité de développer un élément fini semi-rigide (EFSR) connectant les degrés de liberté en translation et en rotation des nœuds assemblés et dédicacé à la modélisation des assemblages par gousset en bois. La matrice de raideur locale de cet élément est alors définie à partir de résultats expérimentaux caractérisant les rigidités parallèle et perpendiculaire aux fibres. Un des intérêts de cette approche est la prise en compte au niveau même de la matrice de raideur le l'EFSR du comportement orthotrope et éventuellement plastique du bois.
La construction européenne est depuis ses origines confrontée à des formes de résistance plus ou moins structurantes, selon les périodes, de son propre développement. Le Brexit en est l’exemple le plus récent et, sans doute, l’un des plus importants. Ces phénomènes ont des sous-bassement multiples et complexes qu’il est bien entendu difficile d’appréhender de manière globale ou systémique. L’une des critiques de l’Union européenne sur laquelle nous souhaiterions nous arrêter ici concerne les modalités de sa régulation politique et démocratique, elle-même à l’origine d’une défiance récurrente incarnée par tout un ensemble de courants eurosceptiques ou eurocritiques, de droite comme de gauche, dont l’audience va croissante depuis les années 1990. (...)
Nous présentons une étude numérique 3D d'écoulements de convection naturelle instationnaires en cavité fermée parallélépipédique dans laquelle est placé un barreau chauffant cylindrique de section carrée, aligné suivant l'axe longitudinal. Le fluide considéré est de l'air. Deux configurations géométriques sont traitées, l'une où la position du barreau est centrée, l'autre décentrée. Le nombre de Rayleigh associé au flux de chaleur et à la hauteur du barreau est Ra= 6,04.108. Afin de minimiser les coûts en temps de calcul, le domaine de simulation peut être restreint à la zone médiane de la cavité. La configuration d'étude est alors définie comme un domaine périodique de longueur caractéristique Ly. Nous montrons l'influence de Ly sur les caractéristiques dynamiques intrinsèques de l'écoulement. Par ailleurs, Nous discutons de la pertinence des résultats obtenus dans le cadre de conditions de simulation spécifiques (non prise en compte du rayonnement, adiabaticité des parois, flux de chaleur fixé), par comparaison avec des mesures expérimentales.
Une couche de mélange anisotherme plane est étudiée dans différentes configurations de gradients forcés de vitesse et de température. L'écoulement est mis en oeuvre dans une soufflerie spécialement conçue pour générer des écoulements à basse vitesse avec génération séparée de deux courants à vitesses et températures contrôlées séparément. L'étude utilise une nouvelle technique d'anémométrie par fil chaud à surchauffe programmable dénommée PCTA. Le capteur permet de mesurer simultanément la vitesse et la température à haute fréquence en un même point. Les profils transversaux de vitesse et de température mesurés le long de la direction principale de l'écoulement donnent accès aux paramètres d'expansion de la couche de mélange. Les expansions de l'épaisseur de vorticité et de l'épaisseur de mélange thermique sont comparées, en fonction du paramètre de cisaillement dynamique et du nombre de Richardson. L'utilisation de l'anémomètre PCTA ouvre des perspectives d'analyse fine des interactions vitesse-température dans le mélange turbulent.
Le comportement viscoélastique des suspensions très concentrées (f > 0,4) a été étudié en régime linéaire et faiblement non-linéaire, en fonction de la fraction volumique, de la force ionique et en présence d'un polymère à différentes concentrations. Les grandeurs matérielles telles que les modules viscoélastiques en régime linéaire et l'énergie de cohésion sont fortement augmentées à la fois par l'augmentation de la fraction volumique et par la diminution de la force ionique. Notre attention a porté sur l'étude du comportement des suspensions de plaquettes d'argiles soumises à des cisaillements oscillatoires à forte amplitude (LOSE). La réponse viscoélastique présente en particulier un pic du module G" caractéristique d'un effet extra dissipatif. L'étude rhéologique montre que l'intensité de cet effet extra dissipatif est fortement influencée par les interactions de volume exclu, électrostatiques et stériques. Les interprétations proposées sont basées sur le couplage entre les interactions inter-particulaires et les interactions hydrodynamiques.
Un modèle du comportement dynamique de trains d'engrenages incluant les effets du frottement sur les dentures est présenté. Les résultats de ce modèle confrontés aux mesures obtenues sur banc d'essai montrent un très bon accord. Des simulations ont été réalisées sur de larges plages de vitesses de rotation pour différentes corrections de denture afin d'analyser les contributions spécifiques du frottement.
Les films multicouches de polyélectrolytes sont constitués d'une superposition alternée de polyélectrolytes de charges opposées, qui s'assemblent par interaction électrostatique pour former des films dont l'épaisseur peut varier de quelques longueurs moléculaires à plusieurs dizaines de µm. Ces matériaux suscitent actuellement un intérêt croissant en raison de leurs utilisations potentielles dans la réalisation de photodiodes, de membranes sélectives ou de revêtements biocompatibles. Nous présentons une étude du comportement du module de cisaillement complexe réalisée sur des films multicouches réticulés et non réticulés, constitués d'acide hyaluronique et de poly-L-lysine. Les mesures ont été effectuées avec le dispositif de piézorhéologie, que nous avons récemment développé, et qui permet de caractériser la réponse mécanique d'un échantillon mince (~10µm) sur une gamme de fréquence étendue et pour de très faibles déformations appliquées. Cette communication illustre l'intérêt de la piézorhéologie pour l'étude des propriétés mécaniques des systèmes lamellaires d'intérêt biologique.
Un ensemble de viscosimètres sur puce a été réalisé grâce aux techniques de micro- et nanofabrication. Deux microcanaux en dérivation sont équipés de capteurs de pression intégrés mesurant localement la perte de charge en régime établi du débit imposé de l'écoulement. Des jeux d'électrodes interdigitées permettent d appliquer un champ électrique dans la zone de mesure. Chaque microsystème est destiné à caractériser le comportement électro-actif de nanofluides. Ces dispositifs permettent de déduire la contrainte tangentielle et le taux de cisaillement de ces fluides dans un environnement confiné.
Une étude expérimentale est menée afin de mettre en évidence l'influence de la présence des obstacles sur la dispersion des polluants éjectés par des cheminées coudés et droites. Cette étude conduite au sein d'une soufflerie est basée sur la technique de mesure non intrusive la vélocimétrie laser par imagerie des particules (PIV). Il a été question de varier la vitesse de l'écoulement parallèle (vent) par rapport à la vitesse d'éjection de l'air de la cheminée coudée et de la cheminée droite en changeant chaque fois la forme de l'obstacle (bâtiment de forme parallélépipède et cylindre) : dans une première partie l'objectif étant d'observer la forme du jet issu de la buse et son évolution. Dans une deuxième partie on a essayé d'évaluer l'influence de la géométrie de la cheminée sur l'établissement du panache et sur son évolution en gardant la même forme de l'obstacle.
Le comportement tribologique du couple glissant magnétisé laiton/acier dépend fortement de l'environnement gazeux autour du tribocontact, de la pression du gaz et de l'intensité du champ magnétique appliqué autour de la piste de contact. Les tests sont réalisés sous trois environnements à l'air libre, sous oxygène à 105 Pa et sous vide poussé à 5.10-4 Pa. Le plus grand coefficient de frottement est enregistré à l'air libre. En revanche, le taux d'usure le plus grand correspond à l'oxygène. Sous vide, le transfert des particules diminue le frottement et le taux d'usure. L'application du champ magnétique modifie les propriétés mécaniques des surfaces de contact du couple. Il modifie particulièrement la dureté des surfaces de contact. A l'air ambiant et sous oxygène, le champ magnétique diminue le coefficient de frottement du couple. Cependant, sous vide, l'influence du champ magnétique est insignifiante. Ceci est dû au manque d'oxygène dans cette atmosphère.
Le confinement des canaux de circulation des fluides diphasiques modifie la structure de l'écoulement et intensifie le phénomène de transfert de chaleur. Cet article présente les résultats d'une étude expérimentale sur la condensation de la vapeur d'eau dans un seul micro-canal transparent. Différents régimes d'écoulement périodiques sont identifiés. Une analyse locales de certains phénomènes physiques est menée en se basant sur des visualisations de l'écoulement et une procédure de traitement d'image.
Partant de travaux récents en matière d'optimisation non linéaire et de méthode cinématique par les contraintes, nous proposons ici une approche originale par décomposition qui ne relève pas pour autant de la décomposition de domaines. Elle s'appuie sur une partition adéquate du maillage MEF du problème en sous-problèmes de tailles équivalentes, et permet d'obtenir rapidement une solution très proche de celle que l'on obtiendrait avec le problème non décomposé. Chaque itération se compose d'une première phase où l'on résoud indépendamment les sous-problèmes en partant d'une solution précédente pour leurs interfaces, et d'une seconde phase où l'on résoud autant de problèmes auxiliaires que d'interfaces, toujours indépendamment. En fait on s'aperçoit qu'une itération, voire deux suffisent pour obtenir quasiment la solution cible.
L'objectif de ce travail est de mettre en place un générateur de conditions aux limites amont pour les simulations d'écoulements turbulents compressibles. Une étude précédente, basée sur une reconstruction des grandeurs fluctuantes résultant d'une décomposition aux valeurs propres (POD), a permis d'extraire les structures dominantes de l'écoulement afin de minimiser la longueur caractéristique d'établissement de la turbulence. Ayant recueilli sur des temps assez longs les coefficients temporels associés aux modes POD, l'utilisation de systèmes dynamiques d'ordre bas est envisagée pour prédire la dynamique de l'écoulement à long terme. L'identification du système est effectuée grâce à un réseau de neurones. L'influence de la complexité de l'architecture neuronal sur la capacité du réseau à apprendre et à estimer a été étudiée.
L'endommagement par fretting apparaît dans les mécanismes soumis à des vibrations impliquant des déplacements de faibles amplitudes entre les surfaces. L'endommagement observé est tantôt de l'amorçage de fissure tantôt de l'usure ou du transfert selon l'amplitude du déplacement. Pour réduire cet endommagement, l'utilisation de revêtements ou traitements de surface est de plus en plus courante. Le problème industriel concerne un arbre cannelé de la turbopompe LH2 en Ti6Al4V revêtu d'un dépôt Cu-Ni-Si. Grâce à l'évolution des technologies de traitement et revêtement de surface, de nouveaux revêtements type DLC sont développés avec des propriétés tribologiques intéressantes. Les présents travaux analysent le comportement d'une nitruration plasma avec et sans dépôt DLC sous sollicitation de fretting en azote liquide et leur influence sur la résistance à l'amorçage de fissure sur le substrat.
Dans ce travail on procède à l'étude de l'effet d'un écoulement pulsé sur le transport péristaltique d'un fluide viscoélastique de type Maxwell dans un tube cylindrique. La longueur d'onde péristaltique est supposée très grande devant le rayon moyen du tube et le nombre de Reynolds est supposé très petit devant l'unité. Dans ce cadre un développement asymptotique arrêté à l'ordre deux en terme des nombres de Déborah et de Womersley nous permet de dégager une approximation de la chute de pression sur une longueur d'onde et d‘étudier l'influence des différents paramètres du problème sur le rendement de la pompe péristaltique.
Ce travail porte sur l'équation de Reynolds comportant 3 facteurs d'écoulement, définis sur un élément de surface, caractérisant les effets induits par les rugosités. Les facteurs de frottement sont aussi abordés. Une brève description du modèle Patir et Cheng est suivie par une présentation plus détaillée des équations et algorithmes de calcul des facteurs d'écoulement et des coefficients de frottement du modèle proposé. Le modèle présent est appliqué à des surfaces réelles d'arbres et de coussinets issues de mesures métrologiques. Les résultats sont comparés avec ceux obtenus par Patir et Cheng afin de cerner les limites d'application de ces derniers et de proposer des solutions présentant un champ d'application plus étendu.
Le travail présenté ici concerne l'étude expérimentale des modifications d'une couche limite sur un profil NACA symétrique d'épaisseur relative 15 % à Reynolds 0,5 106, en présence d'une cavité de vapeur stable se développant sur l'extrados du profil près du bord d'attaque, pour un angle d'incidence de 10°. Une comparaison systématique des grandeurs intégrales et des grandeurs moyennes et fluctuantes a été réalisée avec et sans poche de cavitation afin de mettre en évidence les mécanismes d'interaction entre la phase dispersée et la phase liquide. Les résultats obtenus montrent que la présence de la poche contribue à un épaississement de la couche limite et à une augmentation de la vitesse en très proche paroi. On observe une stabilisation de la couche limite turbulente sur le profil et un retard au décollement. L'analyse des moments d'ordre supérieur montre un décalage des maxima de production d'énergie cinétique et de cisaillement vers des distances à la paroi plus grande, une amélioration du mélange turbulent dans la zone logarithmique de la couche limite et a permis de comprendre les mécanismes de transfert et d'échange en présence de la poche.