nglaura/hal-summarization huggingface dataset:
L'étude de la circulation océanique dans le Golfe du Mexique est motivée par des raisons économiques et environnementales au travers de l'activité pétrolière et de son rôle dans le processus de formation du Golf-Stream. Dans ce travail, une modélisation numérique de cet écoulement est proposée au moyen d'un code de calcul parallélisé (YXMP-3D) pour la résolution des équations en eau peu profonde. L'approximation spatiale est assurée par une méthode aux différences finies avec une formulation semi- implicite, et un traitement des termes d'advection au moyen d'une méthode des caractéristiques avec une interpolation au second ordre. La dynamique du phénomène de « Loop Current » est étudiée au moyen de différentes simulations numériques et un bon accord est obtenu avec les résultats de la littérature.
Cette étude a été menée dans une tentative de déterminer l'origine de la phonation chez les nouveaux-nés puisque; contrairement aux adultes; ceux-ci n'ont pas encore développé de cordes vocales susceptibles de vibrer et de produire un son. Pour cela une étude expérimentale a été conduite sur un larynx formolé ainsi que sur des modèles à différentes formes et constitués de différents matériaux afin de tester leur aptitude à produire un son. Les mesures relevées au moyen de la PIV nous ont permis de cerner les conditions nécessaires (géométrie, matériaux, etc...) à la phonation et de les appliquer au modèle tridimensionnel du larynx de nouveau-né que nous avons simulé. Les résultats numériques montrent un accord quantitatif satisfaisant avec les données expérimentales recueillies et ont prouvé qu'une des conditions favorables à l'émission d'un son est un gradient important de pression.
Pour appréhender le comportement d'ouvrages de protection contre les chutes de blocs de conception cellulaire des essais sur cellules élémentaires constitutives ont été effectués. Ces cellules sont constituées de cages grillagées cubiques remplies de matériaux granulaires grossiers. Les expériences consistaient en des essais de compression uni-axiale et en des essais d'impact par lâché vertical d'un impactant sphérique. Les conditions aux limites appliquées à la cellule ont une grande influence sur la réponse observée qui est très marquée par la nature grossière du matériau de remplissage. En particulier, la fracturation apparaît être un facteur favorable pour limiter les efforts transmis à l'aval de la cellule impactée. Ces essais servent de base pour le développement d'un modèle numérique (MED) de cellule.
L'aquadrawformage est un procédé d'emboutissage hydromécanique très performant. Le plus grand avantage de ce procédé est de permettre des rapports d'emboutissage élevés du fait de la création d'une fuite entre la matrice et le flan limitant ainsi les frottements. La presse double effet de 400 tonnes du Département de Fabrications et Technologies Nucléaire du CEA Valduc a été instrumentée pour établir une base expérimentale afin de valider un modèle numérique. Ce modèle peut se décomposer en deux parties : une partie mécanique (calcul des contraintes, ...) et une partie fluide (calcul des conditions aux limites). Pour la partie mécanique, nous utilisons la méthode des éléments finis qui est implantée dans ABAQUS® et pour la partie fluide, nous avons écrit une routine en FORTRAN® qui permet de calculer la pression cavité, le débit de fuite et la pression qui s'exerce entre la matrice et le flan.
Le formage incrémental a été présenté au cours de précédentes études comme un procédé prometteur pour la production de pièces métalliques à l'aide d'un outil de forme simple piloté par une machine à commandes numériques. En regard à ses nombreux avantages, un tel procédé a été introduit comme étant une alternative aux procédés d'emboutissage classiquement utilisés afin de réduire les coûts de production de pièces de petites séries ou de prototypes. Dans cet article, une application du formage incrémental est présentée, s'appuyant sur la flexibilité du procédé liée à disparition du couple poinçon/matrice. Bien que le procédé reste à optimiser, des premiers résultats concernant la fabrication de pièces de petites dimensions ont été obtenus. Parallèlement à cette étude expérimentale, une analyse numérique EF a été menée dans le but d'étudier différents paramètres du procédé.
Dans ce papier, les résultats d'une série d'essais triaxiaux sont présentés. En effet, peu d'études ont été réalisées concernant le comportement mécanique d'un sable très lâche saturé à contrainte déviatoire constante et notamment en conditions non drainées. Ces essais ont été réalisés sur des échantillons de sable d'Hostun S28 saturé soumis à une contrainte de cisaillement quasi constante jusqu' à l'effondrement, et cela en conditions non drainées. Le comportement du matériau avant et pendant l'effondrement a été analysé. Il a été trouvé que le signe du travail de second ordre est utile comme indicateur de l'instabilité. Il a également été mis en évidence que, au point d'effondrement, l'augmentation de la pression n'est pas la cause mais une conséquence de l'effondrement.
On s'intéresse à la dynamique d'un disque élastique en rotation par rapport à deux cylindres élastiques représentant les garnitures d'un mécanisme simplifié de frein à disque. Une démarche d'étude du comportement transitoire du problème est proposée : après une résolution numérique par une méthode incrémentale, on se propose de projeter le champ vibratoire solution sur les modes de stabilité afin de le caractériser spatialement. Cette démarche est appliquée pour différentes conditions initiales et des conclusions sont tirées quant au comportement du système.
En focalisant une onde acoustique sur l'interface entre deux fluides, on déforme cette interface par pression de radiation. Si l'interface est totalement transparente, la déformation de l'interface croît linéairement avec l'énergie acoustique incidente. Si l'interface est totalement réfléchissante, l'onde acoustique est confinée dans la cavité limitée par la surface de l'émetteur et l'interface fluide, impliquant un comportement bistable de cette interface. Ceci se traduit par une hystérésis de la hauteur de la déformation en fonction de la fréquence ou de l'amplitude de l'onde incidente. Un modèle à une dimension d'un résonateur de Fabry-Pérot déformable permet de reproduire fidèlement ce comportement. Ce phénomène ouvre d'intéressantes perspectives en terme de contrôle d'interfaces, comme l'atténuation d'ondes capillaires par la cavité acoustique.
Le procédé de soudage par friction malaxage (F.S.W.) est particulièrement bien adapté pour l'assemblage d'alliages d'aluminium. La présente étude porte sur la modélisation thermo-mécanique de ce procédé et sur son implantation dans le code d'éléments finis ABAQUS/Explicit. Un état de l'art est présenté, décrivant diverses écoles traitant de l'effet thermique et mettant en évidence différentes approches basées sur une formulation lagrangienne, eulérienne ou mixte (A.L.E.). Une première modélisation du procédé pour un outil avec pion lisse est ainsi proposée. Les résultats numériques concernent aussi bien le champ de températures que les champs mécaniques au sein de la tôle à souder durant les phases transitoire et stationnaire du procédé. Cette étude a pour but de fournir à long terme un outil prédictif permettant de déterminer les paramètres de soudage à utiliser lors de la mise en œuvre du procédé.
Les passes à fentes verticales sont des structures hydrauliques permettant aux poissons de franchir des obstacles lors de leur migration vers l'amont des cours d'eau. Une étude expérimentale a été entreprise sur un modèle réduit pour caractériser les écoulements turbulents dans différentes configurations de passes à fentes verticales. Ce travail doit permettre de déterminer par la suite de quelle manière ces dispositifs peuvent être modifiés afin de faciliter le passage des petites espèces qui, aujourd'hui, ont des difficultés à franchir les bassins. Les caractéristiques de l'écoulement moyen et de la turbulence ont été étudiées par PIV et ADV pour plusieurs pentes de canal, plusieurs débits d'écoulement et largeurs de bassins. Les mesures ont permis de mettre en évidence l'influence des différents paramètres géométriques et hydrauliques sur la structure même des écoulements turbulents.
L'objectif de cette étude est de modéliser le comportement thermomécanique du verre au cours d'un procédé complet de thermoformage (montée en température, palier de travail, refroidissement). Le verre étant absorbant, émissif et non-diffusant, la prise en compte du rayonnement dans la modélisation du transfert de chaleur s'avère être indispensable.Après avoir présenté la problématique associée à ce projet, nous décrirons le banc expérimental développé au sein du laboratoire ; il devrait permettre de valider expérimentalement les résultats numériques issus de notre modélisation. Ce banc se compose d'un four de thermoformage adapté et couplé à un système optique de mesures de champ de déplacement et de température de la surface supérieure de la plaque de verre. Le dispositif et la méthode employés pour mesurer le déplacement, basés sur l'utilisation de la lumière structurée, seront au centre de cette présentation.
La propagation à grande distance du bang sonique est sensible aux caractéristiques de l'atmosphère terrestre, notamment dans la couche turbulente située entre 0 et environ 1 km d'altitude. Nous avons réalisé des expériences à l'échelle 1 : 100 000 dans l'eau ainsi que des simulations numériques pour étudier l'interaction entre une onde de choc et un milieu hétérogène. Les expériences nous permettent de comprendre le lien entre le repliement du front d'onde (« wave front folding ») et l'augmentation du temps de montée ainsi que la distorsion des formes d'ondes. L'influence de la taille des hétérogénéités est aussi étudier expérimentalement. Ensuite, un modèle théorique et numérique est validé grâce au caractère déterministe de nos expériences. Les simulations numériques démontrent l'influence de la propagation non-linéaire et son effet sur la perception auditive du bang sonique.
La conception du système de refroidissement est un enjeu d'importance dans l'industrie plastique parce qu'elle affecte, de manière significative, la productivité du procédé et la qualité de la pièce finale. L'objectif de cette étude est de mettre en évidence les effets de la position des canaux de refroidissement sur la solidification d'un polymère fondu lors de l'étape de refroidissement d'un procédé de moulage. Le cas numérique étudié est le moulage d'une pièce en forme de T. La résolution numérique de l'équation de l'énergie en régime transitoire est assurée par un code de calcul utilisant les volumes finis. L'étude permet de quantifier l'impact de la position des canaux de refroidissement sur l'homogénéisation de la solidification du polymère et sur la progression du processus de la solidification.
Cet article présente une formulation matricielle des équations du mouvement d'un système composé de n corps. Les paramètres inertiels de tous les segments du système multi-corps sont contenus dans une matrice (3n+1)×(3n+1) symétrique et positive. Cette matrice est constante et apparaît linéairement dans les équations du mouvement. Ainsi, avec cette formulation nous pouvons utiliser une procédure d'optimisation pour identifier cette matrice. Cette approche est appliquée à un système composé de deux segments et permet d'identifier la matrice d'inertie du segment distal ainsi que la position du centre articulaire.
Ce papier traite de la détermination de paramètres d'une loi de comportement hyperélastique à partir de la Méthode des Champs Virtuels (MCV) qui est développée en grandes déformations. Cette méthode présente la particularité de pouvoir extraire les paramètres recherchés à partir d'un seul essai hétérogène. Une stratégie de dépouillement des champs hétérogènes est nécessaire car aucun lien explicite n'existe entre mesure et sollicitation Bien intégrée dans la communauté scientifique dans le cas des petites déformations, l'idée fondamentale de ce travail est d'appliquer cette méthode au cas des grandes déformations. Un essai de traction biaxial sert d'exemple d'illustration de la méthode. L'accent est mis sur l'analyse d'une fonction coût à minimiser qui dépend de champs virtuels choisis.
Le dispositif de mesure d'impédance acoustique proposé dans ce document repose sur la méthode de réciprocité utilisée pour l'étalonnage des microphones électrostatiques. Parce qu'elle fait usage d'un matériel d'une grande sensibilité et d'une grande reproductibilité, cette méthode est particulièrement bien adaptée pour effectuer des mesures précises d'impédances d'entrée de petits éléments acoustiques tels que des tubes ou des fentes annulaires. L'admittance d'entrée de l'élément à caractériser est déduite de mesures électriques et de modèles analytiques de champs acoustiques et est ensuite comparée à l'admittance théorique calculée sur la base des dimensions géométriques de l'élément étudié. La validation de cette méthode de mesure passe par la réalisation de petits éléments acoustiques de dimensions connues avec de faibles incertitudes (de l'ordre du micromètre pour les dimensions sensibles). Ces faibles incertitudes nécessitent une étude fine de la procédure de fabrication et des techniques d'usinages particulières.
Devant le besoin croissant de caractérisation de petits échantillons, nous avons conçu et réalisé un mini outillage d'emboutissage de type Marciniack. Nous étudions deux alliages d'aluminium Al-Mg-Si : AA6063 et AA6005. Des barres parallélépipédiques ont été découpées puis déformées par ECAE (extrusion coudée à aires égales) en 2 et 8 passes. Des disques, découpés dans ces barres, ont ensuite subi des traitements thermiques différents selon le matériau et le nombre de passes. Tous les échantillons ont ensuite été emboutis à l'aide de l'outillage miniature. Différents modes de déformation entre la traction uniaxiale et l'expansion biaxiale ont été obtenus grâce aux différentes largeurs des éprouvettes. Une méthode objective de détermination des déformations à l'apparition de la striction est proposée. Elle utilise la technique de corrélation d'images et s'appuie sur l'analyse des trajets de déformations. Les courbes limites de formage sont alors extraites pour les deux matériaux nano-structurés.
Afin d'améliorer les méthodes de prévision des chutes de blocs en milieu montagneux, la contrainte générée par les cycles de gel-dégel dans la fracturation naturelle des roches doit pouvoir être déterminée. Un tube de calcaire surcarotté a été instrumenté et soumis à des cycles de gel-dégel. L'analyse inverse des déformations orthoradiales mesurées a permis de définir le profil longitudinal des contraintes radiales dans l'entaille. A chaque instant, ce profil présente une valeur maximum qui avec le temps, se déplace en profondeur dans l'entaille et augmente en amplitude. L'effet conjugué des cinétiques de propagation thermique au sein de la roche, de changement de phase liquide-solide et de migration de l'eau serait à l'origine de cette allure ondoyante que nous avons essayée de décrire par des formules simples.
La présence de plusieurs capsules en écoulement dans un pore cylindrique peut conduire à des interactions hydrodynamiques importantes qui altèrent la déformation de chaque capsule. On considère le cas de deux capsules s'écoulant dans un tube et on étudie l'influence de la distance les séparant sur leur niveau d'interaction.
Ce papier concerne l'étude de la diffraction acoustique à l'aide de la méthode du transfert radiatif. Le travail s'appuie sur le formalisme de la théorie géométrique de la diffraction particulièrement adapté ici puisqu'il repose sur une décomposition des champs acoustiques en rayons comme dans la méthode du transfert radiatif. Des sources fictives de diffraction sont introduites aux points de diffraction, et un coefficient de diffraction énergétique est défini pour l'écriture des échanges d'énergie entre les sources fictives. La méthode permet de reproduire le comportement acoustique moyen du champ autour de l'obstacle diffractant. Elle est particulièrement intéressante pour l'étude de la diffraction multiple comme illustré au travers de l'étude de la diffraction par une barrière rectangulaire. Elle permet en effet de prendre en compte simultanément tous les ordres de diffraction. En revanche, elle ne permet pas de reproduire les phénomènes d'interférences entre les ondes.
Une technique de simulation numérique de gestes aériens est présentée. La méthode développée repose sur la formulation d'un problème d'optimisation dynamique transformé en un problème d'optimisation paramétrique en vue de sa résolution. Elle ne nécessite aucune donnée définie au cours du temps. Le critère à minimiser porte sur les efforts moteurs articulaires. Les contraintes caractéristiques du mouvement sont traitées par pénalisation, ce qui permet de les satisfaire avec précision. La méthode proposée est appliquée à la synthèse d'un salto arrière. Les résultas obtenus montrent que des sauts parfaitement carpés ou groupés apparaissent spontanément selon le potentiel de rotation du mouvement.
Cet article présente différentes simulations éléments finis de thixoforgeage effectuées à l'aide du logiciel Forge2©. Plus particulièrement, des essais de compression et de filage axial sont étudiés. Le comportement du matériau semi-solide est décrit à l'aide d'un modèle micro-macro prenant en compte la microstructure et les mécanismes de déformation. Les paramètres de la loi ont été identifiés à partir de courbes force-déplacement expérimentales issues d'essais de compression effectués à différentes températures sur des lopins d'acier. Ensuite, en gardant les paramètres identiques, des essais de filage axial ont été simulés. Les résultats force-déplacement obtenus ont été comparés à ceux mesurés expérimentalement afin d'analyser la capacité prédictive des simulations. Il est ainsi montré que la modélisation du comportement proposé permet une bien meilleure estimation du niveau d'effort qu'une loi de Norton-Hoff classiquement utilisée pour les solides à chaud. Par ailleurs, elle fournit des informations sur l'influence des paramètres microstructuraux initiaux et de process sur la réponse du matériau en mise en forme.
Nous présentons une étude expérimentale de caractérisation de la rupture par localisation de la déformation dans une roche argileuse. Des essais triaxiaux ont été effectués sur une ligne de lumière de l'ESRF pour obtenir des reconstructions microtomographiques en volume à différents stades de l'essai. Une mesure du champ de la déformation a été faite en associant aux images obtenues une méthode de corrélation d'images en volume. Ces résultats permettent d'identifier très clairement le seuil d'initiation de la localisation, et le mode de déformation dans les bandes.
Les phénomènes acoustiques résultant de la compressibilité et de l'inertie du fluide sont perturbés, notamment au voisinage des parois, par des effets de conduction thermique et de viscosité de cisaillement. Ces phénomènes donnent lieu au développement de "couches limites thermovisqueuses" qui participent à la dissipation d'énergie ; leur effet est particulièrement sensible dans les systèmes de petites dimensions, les couches limites occupant alors une part importante, voire la totalité du volume des cavités. Une formulation décrivant les effets de propagation acoustique et de diffusion thermique et visqueuse, adaptée à la prise en compte de conditions aux limites thermique et mécanique aux parois, et dont les solutions sont accessibles par la méthode des éléments finis, permet un calcul numérique du champ acoustique dans l'espace inter-électrodes et les cavités périphériques d'un microphone sur puce silicium à membrane carrée et électrode arrière plane.
Ce papier présente une simulation par éléments finis d'essais de résistance d'un point de clinch en traction pure –postérieur à la simulation numérique du processus de mise en forme du point-. Les simulations sont validées par comparaison avec des résultats expérimentaux. Les influences sur les prédictions numériques de différents paramètres numériques et paramètres procédé ont été évaluées.
L'objet de cette communication est d'illustrer l'applicabilité de certaines méthodes dites ‘de cohérences' au diagnostic vibro-acoustique d‘un moteur d'automobile. Après un rappel des outils d'analyse specrale existant dans la bibliographie, nous présenterons une méthodologie originale permettant d'optimiser le diagnostic lorsque l'objet étudié a un comportement vibro-acoustique complexe d'un point de vue statistique. Le potentiel et l'efficacité de cette approche seront ensuite illustrés par deux applications expérimentales : l'analyse vibro-acoustique d'un moteur essence à l'arrêt sollicité par une source maîtrisée puis l'analyse du même moteur en fonctionnement.
Le SnO2 présente une faible affinité chimique pour le verre, possède des propriétés anti – corrosives, anti polluantes. L'ajout du fer stabilise la surface des grains avec une couche d'épaisseur 3,50%.Pour des densités élevées il faut un contenu de fer > 2%. Les surfaces fracturées présentent des morphologies homogènes pour 0, 1 et 2% de fer. Pour 1% et 2% de fer à 1100 - 1200°C la surface du pore augmente de une fois et demi la valeur initiale. Pour 0 à 1% de fer à 1200°C le diamètre des grains augmente plus de deux fois la valeur initiale. A 1200°C les céramiques ont des particules coordonnées à leurs voisins de 3 à 4,5. La surface spécifique dépend des sites de fer dans l'interphase. Les couches obtenues donnent une structure granulaire, particules sphériques, coalescées .Une porosité de 5 à 10% fournit au produit une alternative prometteuse dans l'industrie verrière.
Une méthode hybride de calcul de bruit aéroacoustique basée sur l'analogie acoustique de Lighthill est développée et présentée dans ce papier. Elle est utilisée pour étudier le bruit rayonné par un écoulement à travers un diaphragme en conduit, à faible nombre de Mach. On présente les résultats obtenus par cette méthode en comparant les résultats expérimentaux et un calcul direct sur une configuration similaire. A hybrid method of aeroacoustic noise computation based on Lighthill's acoustic analogy is developed and used to investigate the noise radiated by a low Mach number flow through a diaphragm in a duct. A similar configuration has been studied using direct noise computation, which constitutes a reference solution for the present work, together with experimental results.
Ce papier a pour objectif de présenter les premiers essais de modélisation du procédé de trempage d'un moule cylindrique dans un bain de polymère. L'objectif est de pouvoir prédire numériquement l'épaisseur de couche liquide extraite autour du moule après sa sortie du bain. Une rhéologie anisotherme newtonienne a été utilisée dans un premier temps. Les premiers résultats obtenus ont montré que l'épaisseur extraite n'était pas constante le long du moule ; elle est maximale à l'extrémité inférieure et minimale à l'extrémité supérieure. Des problèmes d'instabilités à l'interface matière/air et de pertes de matière apparaissent, une approche d'introduction de la tension de surface sera présentée.
Le séchage des suspensions à des températures inférieures à la température de transition vitreuse (Tg) des polymères génère des poudres, alors que ce même procédé engendre des films sans craquelures pour T > Tg. Ce problème a été le sujet de recherche de plusieurs groupes; certains ont centrés leur recherche sur les propriétés de films non-craquelés, d'autres ont étudié les mécanismes de formation des fissures pendant le séchage de suspensions colloïdales dures. En revanche, la transition entre les deux a été relativement peu traitée. Nous avons étudié l'évolution des craquelures lors du séchage des suspensions, au dessous et au dessus de Tg. Nous avons montré que le séchage pour T < Tg génère des craquelures parallèles, régulièrement espacées, similaires aux morphologies observées dans le séchage unidirectionnel de colloïdes dures. Et la distance entre craquelures Dc subit une transition brusque dans la zone de Tg du polymère. Nous avons exploité ces observations pour décrire les propriétés nano-mécaniques des nanoparticules et leur rôle dans le procédé de formation de film.
La tenue mécanique de la prothèse totale de hanche dépend essentiellement de la nature du ciment utilisé. Le rôle principal du ciment est d'assurer une bonne adhésion implant–os et de minimiser le transfert de charge de l'implant à l'os. Sous l'effet des sollicitations mécaniques, le ciment doit pouvoir résister à l'initiation et à la propagation de fissure pouvant conduire à sa ruine et par conséquent au descellement de la prothèse. Notre travail s'inscrit dans ce contexte et a pour objectif l'analyse par la méthode des éléments finis du comportement en rupture du ciment fixant l'implant à l'os. Le champ de cette analyse s'étend sur différentes zones du ciment (proximale, médiane et distale) des côtés extérieur et intérieur du fémur. Nous montrons clairement l'effet de la position et de l'orientation de la fissure dans le ciment sur les variations du facteur d'intensité de contrainte en pointe de fissure.
La texturation de surface fait partie des domaines d'application de la technologie laser. Elle s'applique pour le marquage à des fins de traçabilité de pièces par exemple ou pour l'amélioration des performances tribologiques de pièces en frottement lubrifié. Le but de cette étude est de montrer la faisabilité d'une texturation de surface avec des répartitions et des formes prédéfinies et le contrôle de leur réalisation pratique. Pour pouvoir visualiser et caractériser ces striations, différentes méthodes ont été utilisées : la profilométrie tactile, la microscopie électronique à balayage et la mesure optique sans contact. Grâce à ces contrôles, l'usinage laser a pu être ajusté de manière à obtenir la striation désirée ce qui se révèle être délicat dans un matériau hétérogène qui est dans notre cas de la fonte à graphite lamellaire. Pour améliorer l'état de surface, un polissage laser peut être réalisé en défocalisant le point d'impact du faisceau laser sur la matière.
Le besoin d'améliorer les revêtements pour une meilleure résistance à la corrosion, a permis le développement des dépôts électrolytiques composites, par l'incorporation de particules solides, dans la structure du nickel, tel que l'oxyde d'aluminium (Al2O3) qui est un composé dur, stable chimiquement et irréductible. L'objet de notre travail est la caractérisation des dépôts composites nickel- alumine, sur un substrat en acier doux E 34. Ces dépôts sont obtenus à partir de deux bains d'électrodéposition, sulfaté et chloruré. La caractérisation est faite par des tests de corrosion dans une solution de 3,5% NaCl. Les techniques utilisées sont celles de masse perdue et de polarisation. Les résultats obtenus ont révélé une résistance à la corrosion élevée des dépôts composites.
La dynamique atmosphérique dans une vallée alpine par conditions stables (la nuit ou en hiver) est dominée par des vents de pente descendants, ou vents catabatiques. Ces vents doivent générer des ondes internes, qui peuvent être piégées, déferler et conduire à du mélange dans l'atmosphère de la vallée malgré les conditions stables. L'impact de ces processus sur le transport de polluants au sein de la vallée constitue la motivation de ce travail. Cette question est étudiée ici, par des simulations numériques à l'aide du code ARPS, pour la vallée de Chamonix. Notre objectif est de caractériser le champ d'ondes émis et ses propriétés de mélange. Nous montrons que les ondes sont piégées dans la vallée et que les processus de déferlement s'y produisent partout. Il est donc essentiel d'estimer le mélange induit.
L'étude porte sur la modélisation analytique des champs acoustiques en guides d'ondes fluides limités par des parois qui présentent des irrégularités de faibles dimensions en regard des dimensions transversales des guides et des longueurs d'ondes considérées. Les conditions aux frontières sont traduites par des conditions de Neumann sur le profil de rugosité, et la solution est recherchée par projection sur les modes propres d'un guide à géométrie compatible extérieur au guide réel, en faisant usage de la formulation intégrale avec une fonction de Green appropriée. La perturbation apportée par la rugosité est calculée par approximations successives, mettant en évidence deux mécanismes d'échanges d'énergie entre modes : l'un par couplage de volume et l'autre par couplage de surface, le premier dépendant de la profondeur de rugosité, et le deuxième dépendant de surcroît de la pente locale.
Une nouvelle géométrie de rotor éolien à axe vertical a été proposée. Cette communication présente des simulations numériques réalisées sur cette nouvelle géométrie afin d'en évaluer les performances. Une première série de simulations bidimensionnelles a été réalisée dans le plan horizontal médian de l'éolienne. Ces simulations, réalisées à l'aide d'un maillage tournant, ont permis de tester l'influence du maillage, différents modèles de turbulence, ainsi que différentes géométries de pales. Une simulation tridimensionnelle, incluant un maillage tournant, a ensuite été réalisée pour quantifier les performances de la géométrie en termes de couple et de coefficient de puissance.
Pour contrer l'augmentation de la demande mondiale en énergie, l'efficacité énergétique dans les bâtiments est un levier majeur. On parle donc de plus en plus de bâtiments basse énergie et de maisons passives. Nous verrons à quoi correspondent ces notions. L'idée est ici de travailler à partir d'une plateforme de simulation (SimSpark) basée sur le solveur Spark pour décrire le comportement thermo-aéraulique dans les bâtiments. A partir de cette plateforme, on peut facilement intégrer tout type de système. En exploitant la modularité de l'environnement, il est possible d'évaluer le gain apporté par différents types d'enveloppes ou par l'ajout de différents systèmes. On peut également connaître les interactions qui peuvent avoir lieu pour en déduire quelles sont les associations les plus efficaces. Nous présenterons ici une évaluation de l'effet de la mise en place d'une ventilation double flux sur les besoins de chauffage ainsi que l'effet de l'ajout de casquettes au dessus des fenêtres sur le comportement thermique du bâtiment.
Les techniques optiques d'extensométrie de champ utilisant la corrélation d'images numériques connaissent une popularité grandissante. On propose une méthodologie d'évaluation des performances métrologiques des traitements d'images qui en constituent la composante centrale, dont la connaissance est nécessaire pour une bonne maîtrise de l'ensemble du dispositif de mesure. Elle repose sur la synthèse d'images représentatives de mouchetis réels, déformées selon un champ de déplacement sinusoïdal, d'amplitude et de période variables, et l'analyse statistique des écarts entre valeurs imposées et mesurées. Elle a été mise en œuvre sur plusieurs outils logiciels utilisés dans la communauté française. Les résultats révèlent des tendances générales relativement indépendantes des implémentations mais fortement corrélées aux hypothèses des algorithmes sous-jacents. Divers régimes d'erreur sont mis en évidence, pour lesquels on peut préciser la dépendance des incertitudes vis-à-vis des paramètres des algorithmes, comme la taille de la fenêtre de corrélation et la forme de la transformation locale.
Malgré des propriétés intéressantes de conversion d'énergie chimique en énergie mécanique, le processus osmotique, omniprésent dans la nature, est très peu utilisé pour des applications industrielles ou biomédicales. Dans ce travail, il est envisagé de concevoir des joints gonflables par osmose capables d'éliminer les endofuites se produisant chez certains patients possédant une endoprothèse pour anévrisme de l'aorte abdominale. Le travail présenté ici porte plus particulièrement sur la caractérisation osmo-mécanique du système osmotique eau / membrane d'acétate de cellulose / saccharose. Pour cela, un dispositif original de gonflement osmotique de membrane a été conçu et utilisé. Dans les gammes de concentration en saccharose envisagées, il apparaît que la perméabilité de la membrane dépend fortement de son état de déformation, et que cette membrane présente un comportement mécanique essentiellement élasto-plastique, qui a été identifié.
Les contraintes résiduelles d'usinage résultent du chargement thermomécanique transitoire à l'interface entre l'outil et la pièce. La valeur de cette contrainte en surface ainsi que son gradient dans la profondeur jouent un rôle clé pour la durabilité des surfaces fonctionnelles. Un modèle de contact thermo-élastoplastique frottant/glissant a été développé. Il permet de simuler le contact entre un massif élastique en rotation autour de son axe, l'outil, et un massif élastoplastique en translation, la pièce. L'analyse inclut les effets normaux et tangentiels dus à l'effort normal et au frottement à l'interface. La dissipation à l'interface est également considérée. Des premiers résultats sont présentés pour des chargements thermomécaniques stationnaires ou transitoires.
Les besoins en chauffage et climatisation ont été fortement réduits dans les constructions dites passives (label PassivHaus en Allemagne ou Minergie en Suisse). Un des moyens d'améliorer encore les performances énergétiques de l'enveloppe est de développer des enveloppes hybrides, utilisées pour la protection, l'isolation, comme capteur d'énergie, capable de la stocker et de la distribuer tout autour de l'enveloppe. Une cellule test a été construite à l'échelle 1:1 et est présentée ici. Il s'agit d'une enceinte de 40m3 délimitée par une enveloppe entièrement ventilée et intégrant des matériaux à changement de phase (MCP). La comparaison des résultats expérimentaux et numériques obtenus grâce à l'outil de simulation développé dans l'environnement TRNSys montre une bonne concordance du modèle pour des configurations en convection forcée. Des améliorations restent à apporter en convection naturelle ainsi que sur les dynamiques de transition de phase des MCP.
Le but de cette étude est de décrire l‘écoulement de polymères amorphes lors de leur compression à chaud afin d'évaluer les déformations et contraintes associées au procédé de hot embossing quelle que soit la topographie de surface à reproduire. Il a été vérifié dans un premier temps, que les matériaux sélectionnés possèdent dans les conditions expérimentales retenues (température et pression) des propriétés d'écoulement associées à leur indice de fluidité (MFI), de leur consistance (k), ainsi que de leur indice d'écoulement (n). Ces paramètres étant en préalable déterminés au moyen d'essais caractéristiques. Il est démontré en référence à un écoulement entre deux plateaux idéalement plans que le remplissage de cavités lors du procédé de hot embossing peut être qualifié par un paramètre de remplissage (α) dont la valeur est déterminée expérimentalement.
Dans ce travail, on caractérise expérimentalement et on modélise le comportement rhéologique des BMC lors de leur injection. Pour cela, des BMC élaborés avec trois taux de fibres ont été étudiées. Des échantillons cylindriques BMC ont été déformés en compression simple à vitesses de déformation constantes. Les données de compression ont été corrigées pour tenir compte des frottements moule-échantillons. Les résultats expérimentaux soulignent l'influence de la vitesse de déformation, de l'histoire de chargement, du taux de fibres sur la rhéologie des BMC. Un modèle visco-élastique monodimensionnel simple est proposé pour décrire ces résultats.
Le rotor Savonius présente de nombreux avantages, mais il a un rendement aérodynamique faible et un moment mécanique sur l'axe très instable. Nous présentons ici les résultats de simulations numériques de l'écoulement autour de rotors dérivés du rotor Savonius, dont l'objectif est d'augmenter la valeur du moment et d'en améliorer la stabilité. Pour cela, nous ajustons plusieurs paramètres géométriques, en particulier le recouvrement des aubages et leur agencement. Ensuite, nous étudions des rotors à voilures désaxées. Les résultats tirés de plusieurs configurations montrent que le rotor à deux voilures, que nous appelons rotor à contrevoiles, semble le plus performant.
Cet article présente une étude du critère d'instabilité matérielle de Hill, qui est bien approprié pour décrire tous les modes de rupture des sols. La première partie est dédiée à l'étude analytique et numérique de ce critère au travers des relations constitutives octo et incrémentalement non linéaires de Darve. Les limites des domaines de bifurcation 3D ainsi que les cônes 3D de directions instables sont données pour ces deux lois. Puis dans une seconde partie, on montre que ce critère, implémenté dans un code aux éléments finis avec couplage hydromécanique, permet de décrire et de reproduire convenablement les mécanismes de rupture et les surfaces de glissement du glissement de terrain de Pettacciato, qui s'est produit après de fortes pluies sous une pente de seulement 6° en moyenne.
Les déchets biodégradables (OM) sont considérés ici comme un milieu poreux évolutif. Ce document présente des essais réalisés sur des déchets de ce type visant à corréler ses propriétés mécaniques et hydrauliques. Des essais de compression couplés à des mesures de perméabilité au gaz ont été réalisés sur un déchet provenant d'un forage dans un casier d'une Installation de Stockage de déchets (ISD) en France. L'appareillage utilisé a spécifiquement été développé au Lirigm-LTHE dans cet objectif. La cellule de l'oedo-permeamètre a ensuite été adaptée pour réaliser des essais de succion sur des échantillons de déchets comprimés. Ces essais ont permis d'obtenir des courbes de rétention et d'estimer la distribution volumétrique des pores.
On présente deux méthodes d'investigation en volume pour l'analyse de la réponse mécanique tridimensionnelle (3D) de structures modèles transparentes : la photoélasticimétrie 3D par découpage optique et la corrélation volumique par tomographie optique. Ces deux techniques sont basées sur le phénomène de la lumière diffusée provoqué par des marqueurs aléatoirement répartis dans le matériau. Chacune de ces deux techniques utilise des propriétés particulières de la lumière diffusée, ce qui implique des champs d'application spécifiques et d'éventuelles limitations. On présente une première comparaison de ces deux techniques sur un test de compression localisée avec un appui sphérique sur un bloc parallélépipédique. Les résultats montrent que la corrélation volumique est mieux adaptée que la photoélasticimétrie 3D pour la mesure de grandes déformations. Dans le cas de petites déformations où la corrélation est limitée par son incertitude de mesure (0,1%), la photoélasticimétrie 3D s'avère plus performante.
L'orniérage, dû aux déformations permanentes des matériaux non traités (assise en grave non traitée), est l'un des principaux modes de dégradations des chaussées souples. De nos jours, des lois d'élasticité linéaire sont utilisées pour le dimensionnement. Une méthode d'analyse limite pour la prédiction des déformations permanentes des graves non traitées soumises à un chargement cyclique a été développée et présentée dans le cadre de ce travail. Cette méthode, basée sur le concept de l'état limite (shakedown theory), est développée par Zarka (1979) pour les structures métalliques soumises à un chargement cyclique. L'état de contraintes initiales, la teneur en eau et l'anisotropie initiale des graves non traitées sont pris en compte dans la méthode proposée. Une procédure, basée sur les résultats d'essais triaxiaux à chargements répétés, a été développée pour la détermination des paramètres du modèle proposé. Les résultats de modélisation éléments finis, du comportement à long terme d'une structure de chaussée, obtenus avec le modèle sont présentés et comparés aux résultats issus de l'expérience du manège de fatigue du LCPC.
Ce travail a pour objectif l'étude de la technique de relaxation des contraintes résiduelles par martelage. Comme première approche, on a choisi d'étudier l'effet du martelage seul sur des plaques libres. 4 plaques d'acier inoxydable austénitique 304L ont été martelées par 1, 3, 5 et 9 couches de martelage respectivement, alors qu'une cinquième plaque issue du même lot a servi de témoin pour évaluer les contraintes initiales. Les contraintes résiduelles ont été évaluées grâce à la technique des contours, qui permet d'avoir une carte 2D de la distribution des contraintes résiduelles dans le sens perpendiculaire au cordon de soudage. Ces essais ont permis de démontrer l'effet bénéfique du martelage à induire des contraintes de compression sur une profondeur de quelques millimètres, ce qui réduit les risques de fissuration, ainsi qu'une amélioration des propriétés mécaniques locales. Aussi, nous avons réussi à identifier le nombre optimal de couches de martelage à appliquer afin d'induire un niveau maximal de contraintes de compression tout en minimisant le nombre de passes de martelage et aussi le temps de traitement.
L'intérêt de l'usage de schémas décentrés est évalué dans le contexte de la simulation numérique directe étendue au calcul direct du son jusqu'en champ lointain. Une nettement plus grande efficacité de calcul est obtenue à partir de tels schémas par comparaison à l'utilisation plus classique de schémas centrés. La dissipation numérique ainsi introduite semble pouvoir contrôler l'apparition de parasites numériques dans le champ acoustique sans pour autant affecter la qualité des mécanismes de génération et propagation sonore. Le maintien d'un haut niveau de précision est assuré par l'usage d'une formulation compacte sur 5 points optimisée spécifiquement pour concentrer exclusivement la dissipation sur les plus petites échelles déjà contaminées par des erreurs de dispersion.
Une instrumentation installée dans l'étanchéité composite d'une alvéole de déchets sur l'Installation de Stockage de Déchets de Chatuzange-le-Goubet permet de suivre l'évolution des flux hydriques au travers des GSB. Les résultats préliminaires montrent que les flux d'eau de pluie pénétrant dans le massif de déchets sont très faibles. Ces résultats devront être confirmés sur le long terme, lors du vieillissement de la barrière. De plus des analyses chimiques et des essais en laboratoire sur des œdoperméamètres permettent de caractériser l'état initial du GSB ainsi que de suivre l'évolution de ses performances lors de son vieillissement.
La modélisation numérique de ce procédé de fabrication permet d'étudier la faisabilité du processus ainsi que la prédiction des défauts qu'il peut générer. Elle prend en compte différentes non linéarités (élastoplastique, contacts), les caractéristiques des configurations intermédiaires et finales du produit (trajectoires des points matériels, répartition des déformations et contraintes résiduelles) et les sollicitations et conditions géométriques. Les paramètres du modèle sont identifiés à partir d'essais de caractérisation sur une machine de tréfilage. Ce modèle est implanté dans un code EF développé pour simuler l'écoulement du fil à travers la filière. Des exemples numériques sont présentés pour différentes géométries de filière de tréfilage. Des éléments de contact sont utilisés pour modéliser le frottement fil – filière. L'analyse des résultats montre, en considérant l'effet d'écrouissage, l'influence de la géométrie de la filière sur la distribution de contraintes et sur la qualité du fil. Les résultats obtenus sont en concordance avec les essais expérimentaux.
Ce travail présente une étude numérique du stockage de l'énergie thermique par chaleur latente à basses températures (0 °C à 100 °C), dans un lit fixe multicouches composé de trois sections de hauteur égale. Chaque section contient un matériau de changement de phase (MPC) de température de fusion différente rempli dans des sphères disposées de manière quelconque et traversé par un flux d'air. Un modèle numérique transitoire mono dimensionnel à deux phases séparées est appliqué. Il a permis de prédire la distribution axiale de la température du gaz et des matériaux fusibles le long du lit ainsi que les performances de ce lit fixe dans les deux modes de stockage et de récupération de la chaleur pour une température du gaz à l'entrée constante et un nombre de Reynolds variable. Le modèle développé s'applique à la fois pour un processus de changement de phase isotherme et non isotherme. L'évaluation la quantité d'énergie stockée dans le lit a permis de montrer que l'utilisation de trois matériaux à changement de phase au lieu d'un seul se traduit par un gain énergétique sensible.
Dans cet article nous nous intéressons à la modélisation intéGrée, par la méthode des éléments finis en dynamique explicite, de thermoformage d'une pièce polymérique en PET amorphe (polyéthylène téréphtalate). Les effets de chauffage infrarouge, de formage, qui est supposé incomplet, et de refroidissement sont simulés. La charge en pression est déduite de l'équation d'état de van Deer Walls. Le modèle intégral de comportement hyper-viscoélastique de Christensen-Yang est utilisé.
Cet article présente les résultats d'études expérimentales effectuées au laboratoire sous différents chemins de contraintes hydrique et mécanique sur un matériau gonflant compacté. Plusieurs cycles de variation de potentiel hydrique compris entre 0 et 8 MPa ont été appliqués sur des éprouvettes sous différents chargements mécaniques constants (15, 30 et 60 kPa). Les éprouvettes manifestent un retrait cumulé pendant ces cycles, et les déformations convergeant vers un point d'équilibre. L'ensemble de ces résultats expérimentaux a été interprété par le modèle élastoplastique du sol gonflant BExM proposé par Alonso et al. (1999) qui prend en compte l'accumulation des déformations lors de l'application de différents chemins de chargement. La correspondance entre les résultats mesurés et calculés est satisfaisante pour chacun des chemins suivis.
L'essentiel des propriétés de résistance mécanique de l'os trabéculaire est donné par celles de sa matrice solide. À l'échelle macroscopique, l'os est assimilé à un milieu continu dont le comportement local, caractérisé par le tenseur de rigidité K, est linéairement élastique, orthotrope et qui évolue, en fonction des sollicitations subies, afin de tendre vers des caractéristiques fonctionnelles optimales. Le critère retenu consiste, en fonction des contraintes imposées, à faire évoluer le tenseur de rigidité en rapprochant les axes d'orthotropie des directions principales de déformation et modifiant les coefficients d'élasticité afin de faire tendre les déformations principales vers une zone admissible. Dans le cas tridimensionnel, la rotation des axes d'orthotropie utilise un seul angle. L'évolution des coefficients d'élasticité dans le sens d'un comportement optimal est ensuite obtenue par minimisation d'une fonctionnelle assurant que K a la forme souhaitée.
Dans cette étude nous abordons la modélisation numérique thermomécanique du soudo-brasage de tôles d'acier et d'aluminium par la technique CMT dans une configuration à clin. Ces métaux ont des coefficients de dilatation thermique différents, ce qui provoque des déformations et des contraintes résiduelles élevées. Cette simulation prend en compte l'apport de matière durant le processus. Une validation de la modélisation est faite sur le cas simple du dépôt d'un cordon de matériau d'apport sur une plaque d'aluminium. Pour l'assemblage hétérogène des comparaisons sont faites entre les résultats numériques et expérimentaux en termes de déplacements hors-plan.