nglaura/hal-summarization huggingface dataset:
Cet article présente des résultats d’une étude d’optimisation topologique utilisant une nouvelle approche par ajout de variables de localisation des nœuds. Dans cette approche, la discrétisation spatiale est découplée de la distribution matérielle. Les effets de la méthode de discrétisation, de l’optimiseur et de la fraction de volume sont étudiés. Les résultats de l’approche par ajout de variables de localisation des nœuds sont prometteurs et suggèrent que cette approche pourrait constituer une alternative aux méthodes actuellement utilisées en optimisation topologique.
L’un des paramètres les plus importants affectant les propriétés mécaniques des matériaux composites est l'adhésion entre ces constituants qui peut être caractérisée par la résistance de cisaillement à l’interface (IFSS: Interfacial Shear Strength). La plupart des méthodes expérimentales permettant l'évaluation de l'IFSS sont appliquées sur des composites mono filamentaires. En revanche, il existe deux méthodes indirectes reposant sur les modèles d’Aykol et Isitman ainsi que le modèle de Bowyer et Bader modifié qui permettent l’évaluation de l’IFSS à partir d’une analyse de la réponse contrainte-déformation d'un composite renforcé de fibres courtes en traction. Dans la présente étude, ces modèles ont été appliqués aux résultats expérimentaux de la réponse contrainte-déformation en traction d’un composite thermoplastique (PA66/fibre de carbone recyclées) pour évaluer l'IFSS et le facteur d'orientation des fibres dans le composite. Les valeurs de l’IFSS et du facteur d’orientation des fibres trouvées varient respectivement de 48 à 52 MPa et de 0,43 à 0,44.

One of the most important parameter affecting the mechanical properties of composite materials is the adhesion of components which can be characterized by the interfacial shear strength (IFSS). Most of the experimental methods for the evaluation of IFSS are applied to single fiber composites. But, there are two indirect methods based on the Aykol and Isitman models as well as the Bowyer and Bader modified model for the IFSS evaluation from an analysis of the stress-strain tensile response of short fiber reinforced composites. In the present study, these models were applied to the experimental results of a thermoplastic composite (PA66 / recycled carbon fiber) to evaluate the IFSS and the fiber orientation factor of the composite. The values of IFSS and the fiber orientation factor range respectively between 48 to 52 MPa and 0,43 to 0,44.
Les propriétés d'hydratation et d'agglomération de la semoule de blé dur dépendent des caractéristiques de la matière à granuler, du liquide de granulation et de l'outil de granulation. Dans le procédé de fabrication des graines de couscous, la formation, la croissance et la densification des grains de semoule sont effectuées par addition d'eau, mélange et roulage. Une étude de caractérisation de la semoule de blé dur a été entreprise à différentes échelles d'observation : macroscopique, mésoscopique et moléculaire afin de comprendre les mécanismes d'hydratation et d'agglomération. La semoule de blé dur constitue une population de particules hétérogènes en granulométrie et en composition biochimique. Si cette hétérogénéité se traduit par des modifications des propriétés d'hydratation, d'autres études sont nécessaires pour mieux appréhender son influence sur les propriétés d'agglomération.
Les structures composites sont largement soumises, au cours de leur vie, à des impacts basses vitesses dus à des chutes d'outils lors par exemple des opérations de maintenance ou de fabrication. Ces impacts peuvent significativement diminuer leur résistance résiduelle sans forcément laisser de marques visibles sur la surface extérieure. Il est donc essentiel de définir une stratégie de dimensionnement à la tolérance aux dommages afin de garantir la tenue de la structure endommagée jusqu'à la détection du dommage. Ce papier concerne la modélisation du dommage d'impact et en particulier de l'indentation permanente après impact sur une plaque stratifiée composite. Les dommages interlaminaires, à savoir les délaminages, sont classiquement simulés à partir d'éléments d'interfaces pilotés à l'aide de la mécanique de la rupture. L'originalité de cette modélisation est de prendre en compte l'endommagement intrapli, à savoir la fissuration matricielle, à partir d'éléments d'interfaces dans le pli afin de rendre compte du caractère discret de ce dommage. Ces éléments d'interfaces permettent également de prendre en compte l'indentation permanente après impact. La prise en compte de cette indentation est originale vis-à-vis de la littérature et pourrait permettre à terme de concevoir complètement une plaque composite à la tolérance aux dommages d'impact.
Une éprouvette technologique en matériau composite dotée d'une instrumentation à coeur par fibre optique à réseaux de Bragg (RB) est soumise à des essais de flexion 3 et 4 point afin d'analyser le matériau au sein de la structure. L'éprouvette de type poutre présente une zone centrale renforcée. Les RB sont intégrés et répartis dans l'épaisseur de cette zone pour estimer la distribution des déformations lors des sollicitations. Des champs de déformation obtenus par corrélation d'images numériques délivrent des informations en surface. Les deux techniques de mesure montrent que la distribution est globalement linéaire. Un dialogue essai-calcul est établi dans le cadre de l'essai de flexion 4 points. Les modules de traction et de compression sont ajustés. Le modèle et les paramètres adjoints sont exploités pour la sollicitation en flexion 3 points. Une bonne corrélation avec les valeurs expérimentales est observée à l'échelle des efforts.

A composite technological specimen instrumented with embedded optical fiber Bragg gratings (FBG) is submitted to 3 and 4 points bending tests in order to analyse the material properties existing within the structure. The specimen is of beam type and presents a central reinforced zone. FBGs are embedded and spread through the thickness of this zone in order to estimate the strain distribution during solicitations. Surface strain fields measurements are obtained thanks to digital image correlation. Both techniques show a general linear distribution of these strains. A test-calculation dialogue is undertaken in the frame of the 4 points bending test. Young's moduli in the tensile and compressive directions are mainly adjusted. The numerical model and its associated parameters are used to simulate the 3 points bending test. A good correlation is observed with experiment as far as the effort scale is concerned.
Le protocole expérimental de fraisage par jet d'eau abrasif obtenu sur aluminium est adapté aux matériaux composites. On met en exergue deux différences majeures liées à l'effet du JEA entre les composites et l'aluminium que sont l'usinabilité et les variabilités. L'usinabilité des matériaux composites étant plus grande que celle de l'aluminium pour le JEA, on propose des plages de paramètres différentes pour les composites, du fait des limitations des machines standard de production. On explique ensuite que la variabilité de l'épaisseur d'une pièce composite ne permet pas de réaliser les mesures au pied à coulisse comme avec l'aluminium. Une machine de mesure par analyse d'images est donc utilisée. On établit plusieurs modèles concernant d'une part, le débit d'abrasif optimal en fonction de la pression, du diamètre de buse et de la profondeur usinée et d'autre part, la vitesse d'avance en fonction de la pression, du diamètre de buse, du ratio de débit d'abrasif optimum et de la profondeur. On crée un modèle unifié applicable aux deux matériaux et on illustre la pertinence du procédé d'usinage et des modèles identifiés en présentant des usinages de réparation de type step lap et scarf.
Dans ce travail on présente une étude expérimentale et numérique du séchage convectif à haute température d'un milieu granulaire formé par des particules poreuses sphériques. La partie expérimentale a été consacrée à l'utilisation de l'air humide comme agent séchant. En prenant deux valeurs d'humidité relative de l'air, nous avons mis en évidence l'importance de ce paramètre sur le processus du séchage. Nous avons mesuré simultanément la cinétique de séchage du lit fixe d'alumine ainsi que le champs de température, et ce, pour diverses conditions aérodynamiques. La confrontation des résultats expérimentaux est réalisée en utilisant les résultats prédits en utilisant un code de calcul simulant les transferts couplés dans un milieu granulaire lors du séchage à l'air humide et à la vapeur d'eau surchauffée. Cette confrontation a donné satisfaction.
Une cellule statique a été développée pour juger de l'aptitude à la ségrégation de poudres. La prise d'échantillons dans ce dispositif permet de définir un état de mélange par un critère statistique classique qui dépend de l'état de mélange antérieur. Des essais menés avec un système complexe (aliments pour animaux de grande hétérogénéité / arôme incorporé à un très faible taux) ont permis de mettre en lumière la sensibilité de ce test au « passé » du mélange, et notament à la présence préalable d'une étape de prémélange. Ainsi, cette cellule devrait-elle permettre, non seulement de classer les mélanges selon leur potentiel de ségrégation (à état de mélange initial identique), mais aussi de mesurer de manière relative cet état de mélange à la fin d'une opération d'homogénéisation.
Les systèmes interactifs d'aide à la conception et à la configuration sont destinés à faciliter les prises de décision en se basant sur des connaissances pertinentes et de différentes natures. En exploitant les CSP, ils permettent d'accompagner efficacement cette prise de décision, tout en garantissant leur interactivité, par l'utilisation d'algorithmes de filtrage. CoFiADe est un outil interactif dédié à l'aide à la décision en conception ou configuration. Il permet d'une part, aux experts de formaliser les connaissances du problème sous la forme d'un CSP via un langage de définition spécifique, et d'autre part, aux utilisateurs de piloter une interface Web, leur permettant via une vision arborescente du modèle, de réduire progressivement le domaines des variables pour converger vers une solution. Pour cela, CoFiADe supporte la définition de variables de différentes natures (discrètes et continues) ainsi que des contraintes de différentes natures (compatibilité, activation) et exploite plusieurs méthodes de filtrage. CoFiADe est développé et maintenu en Perl à l'école des mines d'Albi-Carmaux et a d'ores et déjà servi de support à plusieurs applications industrielles. Dans un premier temps, nous exposerons les spécificités (mixité, multi-intervalles, activation) de CoFiADe, puis nous illustrerons ses capacités sur un exemple simple d'aide à la décision tiré d'une application industrielle et conclurons sur les améliorations à apporter afin de promouvoir son utilisation.
L'infusion de résine liquide présente la particularité d'avoir une membrane souple en surface ce qui permet de visualiser directement l'écoulement de résine. L'écoulement de résine dans le textile est en retard par rapport au tissu drainant. Le calcul du décalage des fronts de résine dans les deux milieux est réalisé numériquement par une méthode simple. Ces simulations reproduisent à 80 % le décalage du front ainsi que le temps de remplissage. Une équation simple permettant de calculer le décalage en infusion est également proposée.

The liquid resin infusion specificity is to have a flexible membrane in surface that allows to show the flow of resin directly. The flow of resin in textile preform is late in comparison with drainage cloth. The calculation of the gap of the fronts of resin in both medias is numerically accomplished by one simple method. This simulation reproduces in 80 % the gap of the flow front as well as the time of filling. A simple equation allowing to calculate gap in infusion is also offered.
La décision d'investir en situation incertaine est par définition risquée. Elle conduit souvent le décideur à acheter une information supplémentaire pour limiter les risques de conclure à tort. Mais est-ce toujours une bonne solution ? L'objectif de cet article est de présenter un modèle d'évaluation de stratégies de développement en situation d'incertitude permettant de confirmer l'intérêt de réaliser une étude préliminaire pour obtenir une information nouvelle. Le modèle, représentant les alternatives dans un arbre des décisions couplé à un moteur Monte Carlo, est appliqué à un projet de développement de nouveau médicament.

Uncertainty suggests to look for complementary information when decision maker has to invest or not but, is it always a good solution? The objective of this article is to present a model for evaluating the development strategies in situation of uncertainty in order to confirm or not the realisation of a preliminary study bringing out new information. The model, based on decision tree techniques and Monte Carlo method, is applied to a project of drug development.
La simulation par la méthode des éléments finis du post-flambement local des grandes structures raidies est coûteuse en temps de calcul. Le développement de méthodes de résolution efficaces qui tirent profit notamment des architectures parallèles, a permis d'apporter des réponses aux besoins des industriels et des chercheurs dans ce domaine. Ce papier présente une stratégie de résolution qui tente d'améliorer encore les temps de résolution en combinant plusieurs approches en calcul haute performance et en utilisant les spécificités du post-flambement local. La stratégie proposée repose sur la décomposition de domaine avec localisation non-linéaire et la réduction de modèle par base réduite adaptative. Les premiers résultats obtenus montrent la pertinence de l'approche.
Pour permettre une meilleure dispersion des particules de talc dans des matrices polymères, celles-ci doivent présenter une taille nanométrique non accessible par broyage. Apparaît alors comme une alternative au broyage la synthèse de silicate de magnésium comprenant deux étapes : une précipitation à pression atmosphérique conduisant à un produit amorphe, suivie d'une étape sous pression permettant de transformer le produit amorphe en produit cristallin. Les propriétés de surface des différents produits synthétisés lors de la première étape, essentielles lors des interactions silicate de magnésium-matrice polymère, ont été caractérisées par chromatographie gazeuse inverse. La composante dispersive de l'énergie de surface γ s d a été déterminée pour des silicates de magnésium synthétisés, comparée avec celle du talc naturel et corrélée avec d'autres caractéristiques comme le volume des micro et méso-pores et la dispersibilité des solides dans l'eau.
L'objectif de cette étude est la modélisation par éléments finis des défauts obtenus après impacts de composites stratifiés unidirectionnels à fibres de carbone et à matrice époxy T800/M21. Les stratifications utilisées sont spécifiques et ne respectent pas les règles classiques de drapage mais ont été réalisés pour optimiser non seulement les zones délaminées mais aussi la tenue résiduelle après impact. Après une étude expérimentale où les défauts obtenus ont été quantifié en termes d'étendue et de position dans l'épaisseur du stratifié, plusieurs approches numériques sont proposées et comparées aux dommages relevés expérimentalement. Finalement un modèle couplant endommagement inter et intra laminaire permet de bien retranscrire le processus de création des délaminages, fortement influencé par la fissuration des plis de part et d'autre des décohésions des couches.
Cette étude s'intéresse à l'utilisation de modèles réduits dans des problématiques d'optimi-sation de valeurs d'intérêt dépendant linéairement de la solution d'une équation aux dérivées partielles obtenue par éléments finis. Il est proposé une méthode permettant de coupler un calcul approché en base réduite de la solution avec un algorithme d'optimisation à base de métamodèle enrichi de manière adap-tative, afin de limiter le nombre d'appels au code de calcul. Par la suite, cette méthode est appliquée à un problème de conception avion avant-projet.
La présente contribution vise à comparer deux modélisations du cisaillement adiabatique par bande considéré comme un mécanisme de dégradation dont les conséquences sont décrites en utilisant une variable interne d’endommagement. Le premier modèle, orienté ingénieur, utilise une simple variable scalaire D tandis que l’autre modèle, motivé par la physique, considère une variable tensorielle d’ordre 2 D. Les modèles sont numériquement implémentés et leurs performances sont évaluées dans le cadre d’une procédure de calibration complète.
Des essais de structures composites entaillées sous sollicitations combinées sont réalisés sur un banc spécifique développé dans le cadre de l’ANR Vertex. La réponse est d’ordre structural et l’éprouvette est intrinsèque à la structure et interagit avec le banc. Ces essais sont instrumentés par la Stéréo-CIN-EF qui permet de capturer les conditions aux limites sur l’éprouvette lors de l’essai et un échange de données est effectuée avec un modèle avancé d’endommagement des structures composites de type DPM.
Notre travail concerne les études dynamiques basse fréquence de satellites. Le but est d'étendre l'analyse modale en prenant en compte les incertitudes sur les paramètres d'entrée du modèle. Pour cela, l'approche probabiliste a été choisie. Les paramètres incertains du modèle sont donc définis par des variables aléatoires de lois connues. L'objectif de cette analyse est de déterminer la variabilité d'une fonction de réponse en fréquence (FRF) entre deux points de la structure. Nous supposons qu'il est possible d'identifier les lois de probabilité des valeurs propres du système et que l'amortissement modal est déterministe. Nous présentons une expression analytique des densités de probabilité de la FRF, ainsi qu'une méthodologie permettant de les calculer y compris dans le cas où les valeurs propres sont corrélées.
Dans un contexte de « customization de masse », cet article s’intéresse à l’association de la configuration de produit et de la planification du processus de production associé au produit. Il s’agit d’un problème difficile et contraint où l’on cherche à minimiser à la fois le coût du produit et du processus d’obtention, mais également le temps de cycle du processus d’obtention. Nous proposons des méthodes et outils à base de contraintes pour soutenir cette activité. Dans nos travaux précédents, nous avons proposé une approche combinant interactivité et optimisation appelée CFB-EA (pour constraint filtering based evolutionary algorithm). Dans cet article, nous proposons d’améliorer l’étape d’optimisation pour les problèmes de grandes tailles. Nos expérimentations précédentes ont montrées la capacité de la méthode CFB-EA à trouver rapidement une bonne approximation du front de Pareto recherché. Ceci nous a conduits à proposer une méthode d’optimisation en deux étapes. La première étape fournit rapidement une approximation du front de Pareto à l’utilisateur. Celui-ci peut ainsi choisir la ou les zones qui l’intéressent plus particulièrement. Grâce à une technique de filtrage, la seconde étape d’optimisation permet ensuite de détailler le front de Pareto uniquement dans les zones de préférences de l’utilisateur.
Ce papier présente un modèle de propagation de coupure (à travers l'épaisseur) sur matériau composite sous chargement de fatigue en traction. Il est adapté à un stratifié mince, de plis à renforts tissés, verre/époxy semblables a ceux utilisés pour les pales d'hélicoptère. La démarche adoptée vise à appréhender les phénomènes influençant la cinétique d'endommagement que l'on pourrait retrouver par exemple dans un revêtement de pale d'hélicoptère soumis à un effort longitudinal cyclique. Le modèle résultant, repose sur le principe original de découplage entre les comportements en fatigue des fibres et de la matrice. Il consiste en la superposition de deux maillages unidirectionnels représentant respectivement les fibres des directions chaîne et trame du stratifié, reliés par des éléments ressorts dont la raideur est dégradable. La méthode de modélisation ainsi que l'identification des paramètres du modèle est détaillée. Ce modèle a été éprouvé en comparant ses résultats aux vitesses de propagation de coupures sur des éprouvettes structurales représentatives de la structure d'un revêtement de pale présentant une entaille.
Bien que l'AIG ait suscité un grand intérêt ces dernières années, son déploiement au niveau industriel apparait marginal. L'une des raisons est que son implémentation n'est pas aisée vis-à-vis de la structure élémentaire des codes EF. Basé sur les extractions de Bézier/Lagrange, un véritable pont global entre les fonctions NURBS et les polynômes de Lagrange est formulé, ce qui permet (1) d'implémenter l'AIG dans un code EF industriel de façon non-intrusive (c'est-à-dire sans toucher aux routines EF) et, (2) de réaliser de l'optimisation de forme isogéométrique à partir de calculs uniquement EF traditionnels. Mots clés-Analyse isogéométrique, extraction de Bézier, implémentation non-intrusive, optimisation de forme, réduction de modèles.
La cuisson rapide de préimprégnés est une problématique d'actualité qui traduit les nécessités de rentabilité dans l'industrie aéronautique. Afin de proposer des cycles courts de polymérisation applicables sur une installation de thermo-compression dotée d'un système d'outillages chauffés par induction (technologie Cage SystemÒ de la société Roctool), le comportement thermocinétique de la matrice M21 fournie par Hexcel Composites France a été étudié pour des conditions de chauffes variables. Du fait de la chimie complexe de ce type de matrice, la notion d'enthalpie totale de réaction est discutée, fonction de la fusion des particules thermoplastiques (polyamides) présentes dans la matrice. Les diagrammes Temps Transformation Température ont permis de proposer un cycle court et les empilements de M21/T700 élaborés selon ce cycle présentent une réponse DMA similaire à celle obtenue sur des échantillons cuits en autoclave selon le cycle recommandé par le fournisseur.
Cet article présente le calcul du taux de restitution d'énergie en mode II d'une éprouvette composite carbone/époxyde cousue. Le calcul repose sur le calcul de la déformée selon la théorie des poutres . La zone fissurée entre appui est caractérisée par une zone fissurée sans couture et une zone fissurée avec couture. La zone fissurée cousue est modélisée comme une contrainte de cisaillement uniforme. La formule développée permet de prendre en compte la couture et d'accéder à un GIIc uniquement dépendant de la résine. Ainsi pour deux composites identiques sauf au niveau de la couture on obtient une valeur de GIIc non différenciée par le paramètre couture (cousu/non cousu).
Ce travail consiste à étudier l'effet de la taille, la dispersion et la texture cristallographique des grains sur le comportement mécanique d'un alliage de titane Ti-6Al-4V. L'investigation des champs mécaniques (contraintes et déformations) est effectuée aux différentes échelles, sous chargement quasi-statique monotone de traction. Le modèle de comportement utilisé est développé dans le cadre de l'approche de plasticité cristalline. Douze volumes élémentaires représentatifs (VER) permettant la prise en compte des paramètres stériologiques (taille, dispersion et texture cristallographique) sont construits, puis la simulation du comportement mécanique du Ti-6Al-4V est effectuée en utilisant le modèle de méric-Cailletaud [1] en corporation avec la métode des elements finis. Enfin, l'influence des éléments microstructurales du matériau est analysée. Les résultats montrent que le comportement mécanique macroscopique du Ti-6Al-4V est fortement lié à la texture cristallographique des grains, cette dernière donne à la déformation plastique de l'alliage Ti-6Al-4V un caractère hétérogène ainsi qu'un comportement mécanique macroscopique anisotrope. La taille moyenne des grains influe également sur les propriétés mécaniques du Ti-6Al-4V, en particulier sur la limite d'élasticité; en diminuant la taille moyenne des grains, la limite d'élasticité augmente. Enfin la distribution des tailles des grains influe sur le comportement local du matériau, elle donne aux champs de déformation une hétérogénéité suffisante lorsque la dispersion augmente.
Notre communication traite de l'importance de l'homme dans la maîtrise des risques. Elle met en exergue l'existence, pour chacun des équipiers, de perceptions différentes du risque qui sont sources de conflits au sein de l'équipe et propose des solutions. Nous en arrivons à la conclusion que le partage des expériences entre membres d'une équipe de projet mais également entre chefs de projet permet de favoriser l'anticipation des risques et la cohésion de l'équipe dans de telles situations. Un projet s'inscrit par essence dans un contexte d'incertitude. Cette incertitude revêt deux aspects : un aspect inconnu et un aspect risque ; menace d'un futur et d'un environnement non maîtrisé. Les ressources humaines qui font partie de ce projet ont des personnalités par nature différentes et adoptent un comportement différent dans le contexte de ce projet. Cette différence est souvent source de conflits dans le projet du fait d'incompréhensions réciproques. Ce potentiel d'incompréhension est forcément majoré dans un contexte de risque, a fortiori quand la crise est survenue. Dans une première partie, nous présenterons les niveaux et paramètres de perception du risque chez les individus (leur degré de "concernement"), leur réactivité naturelle (aversion ou goût pour le risque) et la différence de perception liée à leur position dans le projet. Dans une deuxième partie, nous analyserons l'influence de la vie en équipe sur la perception du risque (influence de l'individu sur la perception collective et l'influence de l'équipe sur la perception individuelle). Ensuite, nous présenterons les problèmes induits par la communication autour du risque dans l'équipe et comment éviter les vents de panique. Une méthode préventive avant la crise sera proposée. Elle est basée sur l'information utile, sur la connaissance des comportements de l'équipe projet, sur le niveau d'information juste nécessaire, sur l'anticipation des risques avant qu'ils ne se produisent et sur une préparation de la gestion de crise pour le moment où celle-ci survient. Enfin, en dernière partie, nous nous intéresserons au retour d'expérience et à son utilité dans
Les matériaux composites sont de plus en plus utilisés dans l'industrie. Beaucoup d'expériences ont été réalisées pour élaborer des modèles permettant de réaliser le dimensionnement très poussé de structures en composites. Cependant très peu d'essais ont été faits pour déterminer le comportement de ces matériaux sous un état de contraintes bi-axial dû à une sollicitation bi-axiale, et encore moins pour le comportement en fatigue bi-axiale. La machine de fatigue bi-axiale présente au LGP autorise la réalisation d'essais sur des éprouvettes bi-axiales. Un des challenges avec ces éprouvettes est d'obtenir un état de bi-axialité des contraintes dans la plus grande zone possible. Etant donnée l'absence de standard, un nouveau type d'éprouvette est conçu et fabriqué en utilisant un procédé innovant (LRI). Un dispositif d'essai spécifique est mis en place pour le suivi des essais. La stéréo-corrélation d'images semble un moyen approprié pour suivre ces essais car elle permet de mesurer le champ des déplacements sur la totalité de la surface de l'éprouvette. La thermographie Infrarouge est un moyen d'essai de plus en plus utilisé pour le suivi d'essais mécaniques, et en particulier en fatigue. Elle permet de détecter l'endommagement et aussi de quantifier les phénomènes thermomécaniques tels que l'hystérésis ou l'augmentation des contraintes dans le matériau. Elle propose aussi d'observer un champ de température sur la totalité de la surface de l'éprouvette. Une utilisation combinée de ces deux systèmes permet donc d'avoir accès à un nombre important de données pour le suivi complet des essais de fatigue sur ces matériaux.
Nous présentons dans cette communication une amélioration d'une méthode présentée dans [6]. Notre objectif est d'obtenir les contours dans une image à partir de la binarisation des modules des gradients. Ces contours sont obtenus à partir d'un seuil calculé automatiquement sur l'histogramme du module des gradients. La méthode doit être simple pour être rapide, implantable sur un circuit FPGA, et doit exploiter les gradients calculés par ailleurs. La méthode sera intégrée dans une tâche de perception 3D pour la vérification de montage d'usinage en vue de sécuriser l'opération d'usinage grande vitesse.

This paper presents an enhanced method of image thresholding presented in [6]. The goal is to obtain the edges of objects in an image using a gradient magnitude histogram to automatically determine the threshold value. The method must be simple to be fast and easy to implement on an FPGA circuit. The computed edges will be used within a 3D perception task for high-speed machining security.
Dans les structures aéronautiques, il est de plus en plus fréquent de voir des assemblages mettant en jeu des stratifiés d'épaisseur faible. Dans certains cas comme les jonctions en L, des efforts hors plan apparaissent au niveau de l'assemblage qui peuvent conduire à un mode de rupture appelé quelque fois déboutonnage mais plus couramment par l'anglicisme " pull-through ". Ce mode de rupture est généré par le poinçonnement progressif du stratifié par la tête de la fixation avec parfois au final le passage complet de la tête au travers du stratifié [1]. Des analyses micrographiques qualitatives ont montré que ces endommagements étaient très similaires à ceux observés en impact. De ce fait, il a été envisagé d'étendre l'approche développée par Bouvet et al. [2] à cette problématique. Le modèle éléments finis est basé sur un maillage particulier qui suit les orientations des plis. Des éléments cohésifs sont disposés aux interfaces des éléments volumiques pour pouvoir représenter la fissuration matricielle ou le délaminage et permettre un couplage naturel entre ces deux endommagements. Le modèle permet une bonne comparaison avec les essais réalisés en terme de graphe effort d'arrachement/déplacement de la tête de vis ainsi qu'une prédiction correcte des cartographies d'endommagement.
La résine RTM6 est une résine époxyde couramment employée pour les composites aéronautiques (Carbone/epoxy) par voie liquide (infusion, RTM) en raison de sa faible viscosité. Sa cuisson s'accompagne d'un dégagement de chaleur. La température de la pièce atteint son maxima au niveau du plan moyen de la pièce. La cinétique de la cuisson de la résine RTM 6 est prise en compte par la loi de Kamal sourour et de la diffusion. Le terme source de la réaction est introduit dans un modèle thermique de conduction 1D. La température est supposée constante sur les deux faces de la pièce. Le problème est résolu au moyen du code éléments finis COMSOL multiphysics. Le calcul a été validé par l'expérience sur le cas d'une cuisson infra rouge dans des travaux précédents. La carte proposée représente la température maximale atteinte au centre de la plaque de composite en fonction de la température de cuisson isotherme (imposée au bord de la plaque) et de l'épaisseur. Cette carte permet au technicien de définir des conditions de température adaptées à la pièce pour ne pas dégrader la résine et pour conserver une température relativement constante dans l'épaisseur. Il faut cependant remarquer que le calcul est très sensible aux données matériaux considérées.
Afin de caractériser la diffusion d'humidité dans des composites unidirectionnels, Mulle et Collombet [4] ont réalisé des mesures à coeur par réseaux de Bragg. Cette méthode, historiquement dédiée à la mesure de déformations locales, permet également de suivre l'évolution de l'humidité à partir de la déformation qu'elle engendre en fonction du temps, à des endroits bien localisés, sans soustraire l'échantillon du milieu humide. La difficulté de cette méthode réside dans l'insertion du capteur au sein du matériau et au caractère intrusif des fibres optiques utilisées. Dans ce travail, nous déterminons, à l'aide d'une simulation par Eléments Finis (Comsol ®), le gradient de la diffusion d'humidité et celui des états mécaniques induits au sein d'une plaque instrumentée par des capteurs à réseaux de Bragg. L'absorption d'humidité est supposée suivre une loi de Fick. L'idée est d'estimer, dans un premier temps, la perturbation générée par le capteur intrusif sur la diffusion afin, dans un second temps, d'exploiter les résultats expérimentaux et de traduire les mesures en teneur en eau.
Les structures composites présentent l'intérêt d'être instrumentée à coeur. On peut dénombrer différentes techniques de capteurs candidates comme les capteurs de silicium (Sich), piézoélectriques (PZT) et mécano-électriques (MEMS). On envisage l'instrumentation à coeur selon deux pistes capteurs nus ou encapsulés. La première consiste à placer le capteur directement entre les plis de la structure. La seconde passe par une encapsulation du capteur au sein d'un environnement connu. L'Institut Clément Ader et la SaRL Composites Expertise & Solutions travaillent sur cette dernière piste en utilisant un patch d'enfouissement. Le concept de patch est proposé de façon à faciliter l'industrialisation de la mise en place des capteurs, particulièrement en cas de liaison filaire. Des études expérimentales sont réalisées pour analyser le comportement des éprouvettes carbone-époxy quasi-iso M21T700GC avec capteurs enfouis, nus ou encapsulés. La technique de Stéréo Corrélation d'Images Numériques durant l'essai est mise en place afin de déterminer l'évolution du champ de déformation au voisinage du capteur et, lorsqu'il est présent, du patch associé. En parallèle, des modèles Eléments Finis, sous SAMCEF®, sont développés pour étudier aux échelles structurelle, macroscopique et mésoscopique, le comportement numérique du capteur et de son entourage. La valeur ajoutée de la démarche est mise en évidence avant d'entamer des études sur structures plus complexes à l'aide de la boîte à outils " Evaluateurs Technologiques Multi Instrumentés (ETMIs) ". Abstract
Une utilisation de plus en plus importante des matériaux composites dans les applications orthopédiques, nous oblige à améliorer nos évaluations des niveaux des contraintes afin d'éviter toute défaillance prématurée des implants. En biomécanique, les chercheurs utilisent des jauges de déformation pour mesurer les déformations à différents endroits de l'implant et les résultats sont utilisés pour valider expérimentalement les modèles éléments finis. Notre travail présente et valide une nouvelle technique basée sur des mesures non destructives. La thermographie infrarouge a été utilisée pour étudier les cartographies des contraintes d'une prothèse en composite avec des fibres de carbone et une matrice polyamide (CF/PA12). Les résultats montrent une bonne corrélation entre les mesures réalisées avec la thermographie IR et ceux obtenus par des jauges de déformation. Cette étude est une première étape pour valider la technique IR dans les applications en biomécanique.
Les bétons réfractaires sont caractérisés par une faible résistance mécanique en traction et par une rupture fragile ou quasi-fragile. L'ajout de fibres courtes est une solution classique pour renforcer des matériaux fragiles. Les effets des fibres dépendent principalement du matériau de la fibre, de la forme des fibres et de la fraction volumique de fibres. Pour le cas des bétons réfractaires fibres, la température d'essai et la température de traitement thermique influencent leur comportement thermomécanique. L'objectif de cette étude est de quantifier et de comprendre les effets d'un renforcement par des fibres métalliques et/ou minérales sur le comportement thermomécanique en flexion quatre points d'un béton réfractaire à base de carbure de silicium. Trois types de renforcement sont considérés: des fibres en acier, des fibres de verre et un mélange de ces deux types de fibres. Les résultats montrent que le renforcement par fibres a un effet bénéfique tant sur le comportement pré-pic que sur le comportement post-pic du béton réfractaire. Cet effet est discuté en considérant les évolutions microstructurales du matériau. Une étude de la sensibilité aux effets d'échelle est également abordée.
Le procédé de thermo-compression rapide, basé sur l'utilisation d'outillages chauffés par induction, apparaît comme un procédé de mise en forme intéressant pour la réalisation de pièces structurales de taille intermédiaire et de complexité élevée. Toutefois l'accélération de la vitesse de refroidissement peut engendrer une réduction importante du taux de cristallinité des matrices semi-cristallines, ne permettant plus de satisfaire les exigences minimales de 35%wt requises par l'industrie aéronautique pour une matrice PEEK. L'introduction de pallier de températures intermédiaires de durée courte lors du refroidissement permet de pallier à ce phénomène. Toutefois la garantie d'un taux de cristallinité local lors de chemin de refroidissement complexe nécessite la détermination d'un modèle anisotherme général. A partir de l'analyse fine d'essais de DSC en isotherme et anisotherme, un modèle basé sur une généralisation en anisotherme d'un modèle de type Avrami à deux mécanismes est proposé. Le premier correspond à la cristallisation primaire avec un coefficient d'Avrami de 2.1, tandis que le second correspondant à la cristallisation interlamellaire a un coefficient de 1,7. Ce double mécanisme se traduit macroscopiquement par l'apparition d'un double pic de fusion lors des essais DSC.
La dispersibilité des poudres est une fonction recherchée dans diverses industries. Cette fonction est gouvernée par des propriétés intrinsèques des poudres et par le milieu dispersant mis en contact. Peu des travaux ont été menés dans l'identification des propriétés physiques (taille, surface, structure, …) qui gouvernent ce mécanisme. Le présent travail concerne donc les paramètres physiques pouvant influencer le temps de dispersion des poudres fines dans un liquide donné. Pour étudier ces paramètres, nous avons décidé de travailler avec une poudre de cacao à disperser dans de l'eau. Cette poudre est en effet insoluble et très difficile à disperser. Après avoir caractérisé la poudre de cacao, nous l'avons mise en forme par la technique de granulation humide dans un mélangeur-granulateur. Les cinétiques de désagrégation et de dispersion de la poudre libre et des granulés, ont été obtenues par une méthode optique permettant de travailler dans des suspensions opaques. Les résultats obtenus mettent en évidence que, pour une porosité intraparticulaire identique, le temps de dispersion des particules est directement proportionnel à la taille des granulés. Ce temps de dispersion est réduit de façon très importante par rapport à la poudre libre pour des petits granulés.
Un dispositif d'essai de détermination de seuil de propagation de délaminage en mode I par fatigue vibratoire a été mis en place. Ce système d'essai basé sur l'éprouvette DCB est un système dynamique masse-ressort-éprouvette qui est mis en résonnance. Les conditions opératoires définies permettent d'effectuer des essais de propagation de délaminage à effort imposé et d'appliquer une condition d'arrêt reproductible et identique à celle des essais normalisés qui s'effectuent à plus basse fréquence (10Hz). Ce système permet d'effectuer des essais de fatigue jusqu'aux environs de 100Hz, ce qui permet d'accélérer les essais d'un facteur 10 sans générer d'échauffement du matériau ainsi qu'il a été observé lors des essais. Une première comparaison avec des essais menés selon la norme ASTM a permis de mettre en relief un effet de la fréquence sur les essais de seuil de propagation en mode I. Une diminution de la résistance à la propagation de délaminage est observée avec l'augmentation de la fréquence pour le matériau étudié.
Dans le processus de conception d'une installation industrielle sensible, la sureté de la structure présente un aspect primordial. Le dimensionnement du génie-civil ainsi que la qualification des matériels aux sollicitations dynamiques doivent tenir compte des accélérations qu'ils subissent. Ces accélérations doivent intégrer les mouvements sismiques, mais également les mouvements d'ébranlement consécuti s l'impact d'avion de réquences de coupure plus élevées. Les méthodologies actuelles permettant d'évaluer cet ébranlement reposent sur des analyses, rarement non linéaires, par éléments finis en transitoires par intégration directe ou par projection sur base modale. Dans ces deu cas pour parvenir représenter de manière pertinente un contenu de moyenne fréquence, il convient de mettre en place un raffinement de maillage difficilement compatible avec la taille des modèles de ces structures de génie civil. A in d'enrichir les méthodologies industrielles employées et de permettre une meilleure représentation du comportement de la structure mo ennes réquences, une démarche couplant une analyse temporelle et non linéaire de la zone de choc avec une approche fréquentielle de traitement de l'ébranlement par l'utilisation de la TVRC (Théorie Variationnelle des Rayons Complexes) est proposée. L'objecti est ainsi d'utiliser l'e icacité numérique de la stratégie employée, notamment en moyennes fréquences, pour qualifier de grandes structures en béton armé soumises à un impact d'avion.
Le contexte général du développement des procédés hors-autoclave dans l'industrie aéronautique conduit à s'interroger sur les liens possibles entre ces nouveaux procédés et le comportement mécanique à l'impact des pièces composites obtenues. Dans cette étude, un plan d'expérience a été utilisé pour établir ces liens éventuels. L'étude a portée sur le procédé d'infusion de résine liquide appliqué à des stratifiés de quadri-axiaux NCF cousus ou non cousus. Cinq paramètres procédés ont été retenus (couture, température de cuisson, position de préforme, nombre de tissus drainants, niveau de vide). Les plaques infusées ont été impactée à 35J et les paramètres d'étude retenus sont pendant et après l'impact : le déplacement maximal de l'impacteur, l'énergie absorbée, la profondeur d'indentation permanente, la surface délaminée. Puis des essais de compression après impact ont été réalisés et la contrainte moyenne correspondante mesurée. Les interactions trouvées par la méthode d'analyse statistique montrent une très forte sensibilité des paramètres d'impact à la présence de la couture, ce qui est attendu. Des influences de la température de cuisson et de la position de la préforme, sont aussi trouvées sur la profondeur d'indentation permanente. Au bilan, il a été démontré que le procédé d'infusion de résine lui-même n'implique pas de comportement spécifique à l'impact.
Nous présentons ici une étude de la modification de certaines propriétés de poudres après enrobage de fines particules sur des particules hôtes dans un mélangeur de laboratoire modèle « Cyclomix », d'une contenance de 1 litre. Ce type d'appareil présente des effets de cisaillement et d'impact, permettant de réaliser rapidement des enrobages à sec avec des volumes significatifs de poudre. De plus des possibilités d'extrapolation à des échelles supérieures (jusqu'à 500 L) existent pour préparer des quantités industrielles de poudres à surface modifiée. Plusieurs systèmes particulaires sont utilisés, avec des particules hôtes différentes : des poudres de gel de silice et d'amidon de maïs. Différents types de particules invitées ont été également examinées : stéarate de magnésium, silice hydrophile ou hydrophobe. Les caractéristiques morphologiques des poudres, et les densités du solide (mesurées par pycnomètre à hélium) ont été déterminées. Les modifications apportées aux particules hôtes par les particules invitées sont caractérisées par des tests de cinétique d'adsorption de vapeur d'eau, de mesure d'angle de contact par goutte posée, et d'évaluation de la coulabilité par mesures de densités tassées ou non tassées. Les résultats obtenus montrent que le mélangeur Cyclomix permet de réaliser des enrobages de poudres modifiant les propriétés de façon sensible.
Le présent article propose une étude de l'impact de structures similaires à des tronçons de pales d'hélicoptère. Ces structures composites complexes, fabriquées au laboratoire sont impactées par une bille en acier de 125 g à des vitesses d'impact variant de 30 à 130 m/s. Les essais sont enregistrés par une caméra rapide qui permet une acquisition de 120000 images/seconde. Cela a permis de mettre en évidence la cinématique de l'impact et de définir la chronologie des différents mécanismes d'endommagements. Un travail de modélisation est aussi présenté. Différentes stratégies de modélisation EF, à l'échelle macroscopique, permettent ainsi de modéliser ces phénomènes avec des densités de maillage qui ne sont pas pénalisantes lors d'un calcul sur une structure réelle.
Dans cet article, nous présentons nos premiers résultats concernant la caractérisation du mouillage de la semoule de blé dur par l'eau. Les deux méthodes expérimentales appliquées à la semoule sont décrites successivement : l'ascension capillaire et la méthode de la goutte posée. Les résultats obtenus mettent en évidence que le contact de la semoule de blé et l'eau s'accompagne d'une absorption rapide sans réel étalement de surface. Ces travaux montrent également les limites de ces méthodes pour l'étude des poudres qui absorbent le liquide de mouillage. Si ce phénomène d'absorption (par sa cinétique) est important, il génère une difficulté d'analyse dans les deux cas de figure.
Les matériaux composites ont des performances spécifiques exceptionnelles mais restent néanmoins sensibles aux sollicitations d'impact. Les solutions de réparation actuelles sont souvent coûteuses et excessives par rapport aux dommages les plus rencontrés que sont les dommages d'impact faible énergie. Dans cette étude, nous présentons un procédé de réparation original basé sur l'infiltration de résine dans le réseau de fissures crées par impact. Un modèle analytique a été développé et permet de s'assurer une bonne combinaison physico-chimique de la résine de réparation avec le matériau à réparer. Des essais mécaniques ont par ailleurs été réalisés sur des panneaux réparés afin de démontrer les capacités du procédé de réparation. L'essai de compression après impact a été sélectionné car il est largement utilisé industriellement et c'est un des essais les plus discriminants pour les structures composites. Afin de comprendre les mécanismes de ruine de la réparation, des essais complémentaires issus de la mécanique de la rupture ont été réalisés. Aujourd'hui les résultats sur structure réparée sont de très corrects contrairement aux essais élémentaires dont la qualité semble dépendre grandement de la ténacité des résines de réparation injectées.
Les systèmes solaires combinés (SSC) sont des procédés solaires qui sont conçus pour participer aux besoins de chauffage des locaux et de l'eau chaude sanitaire des maisons individuelles. Devant la croissance continue du marché de ces installations, un programme d'évaluation des performances des SSC a été mis en place. Notre laboratoire a pris en charge le suivi sur site de 20 maisons individuelles, neuves ou anciennes, pendant plus de 18 mois. Après avoir défini précisément la métrologie, nous avons analysé les mesures acquises et justifié les meilleures performances d'un type de SSC par rapport aux autres.