nglaura/hal-summarization huggingface dataset:
L'introduction de non-linéarités dans les modèles permet une meilleure représentation de leur comportement mais génère des équations plus difﬁciles à résoudre. En particulier, ces systèmes d'équations peuvent comporter des solutions multiples et de différentes natures. Une méthode permettant de trouver toutes les solutions T-périodiques (où T est connue) d'un système d'équations non-linéaires est ici proposée. Son efﬁcacité est illustrée par l'étude d'un modèle simple de rotor appuyé sur palier squeeze-ﬁlm.
L’étude présentée dans cette contribution s’appuie sur la simulation numérique en 3-dim à l’aide du logiciel SYSTUS® d’essais de fluage numériques sans contact réalisés sur un modèle de peau humaine jeune in vivo. Le comportement non-linéaire visco élastique considéré correspond au modèle rhéologique de Zener. Les quatre essais de fluage numériques étudiés diffèrent uniquement sur le temps de maintien simulé qui est de respectivement 5 s, 10 s, 20 s et 100 s en fonction de l’essai. Les simulations numériques permettent d’étudier la réponse visco élastique des tissus cutanés en cours de chargement ainsi que le retour libre après l’arrêt de l’application du chargement extérieur. Les résultats numériques permettent également une comparaison des évolutions visco élastiques dans le volume en fonction du chargement en fluage.
Dans le but de faciliter l'analyse de l'essai de rayure par une approche éléments finis, nous avons développé deux outils numériques que nous présentons ici. Le premier est un algorithme de remaillage origine capable de traiter les problèmes bicouches. Le second est un algorithme d'association en série deux modèles de comportement.
Le procédé Resin Transfer Moulding (RTM) est un procédé en moule fermé couramment utilisé pour la fabrication de pièces avec des géométries complexes. Ce procédé est adapté pour la fabrication de pièces avec des performances mécaniques très élevées, et un bon état de surface final. Cependant ces avantages sont contrastés par des problèmes de fabrication, comme la formation de zones sèches et de contraintes résiduelles. Ces problèmes peuvent conduire à une diminution des propriétés mécaniques de la pièce allant jusqu'à une pièce non-conforme, et augmentant ainsi le coût de fabrication d'une pièce en matériau composite. D'où la nécessité pour les industriels d'avoir un suivi du procédé, dans le but d'améliorer la qualité des pièces, et ainsi réduire le coût de fabrication. Dans cette étude, nous avons développé une méthodologie permettant de suivre le procédé RTM par capteur à fibre optique. Cette méthodologie a été appliquée dans le cadre de l'élaboration d'un panneau de faible épaisseur en carbon/époxy. L'intérêt de l'utilisation des capteurs à fibre optique est d'accéder à des paramètres physiques de la pièce, au cours du procédé d'élaboration. En effet ces capteurs sont sensibles à la température, aux déformations, et au degré de réticulation. Il est donc possible d'avoir des informations de l'influence des paramètres procédés (cycle thermique, pression/débit d'injection, matériau du moule) sur la qualité de la pièce finale. Dans le futur, cette démarche permettra aux ingénieurs d'optimiser les conditions d'élaboration, et ainsi contribuera à diminuer le temps et le coût de développement de pièces industrielles complexes.
Des lubrifiants à base de tensioactif sont utilisés dans la procédure d’excavation par les tunneliers à pressions de terre (EPB). Ils permettent de fluidifier la structure du sol et d’éviter ainsi le collage de l’argile sur la tête de coupe. Les sols excavés sont généralement classés comme déchets et stockés en zones de dépôt. Une réutilisation de ce type de sol dépend de leur état après l’excavation et leurs évolutions au cours du temps. Les agents moussants se caractérisent par un vieillissement qui se traduit par une évolution de l’état physique de la mousse. Le but de cette étude est d’analyser le vieillissement d’un mousse liquide à base de tensio-actif CLB F5TM mélangée avec un sol sableux argileux. Des essais de suivi de l’évolution du volume de la mousse au cours du temps montrent une dégradation rapide des bulles qui le constituent. La dégradation physique de la mousse dans le sol prend plus de temps comparée à la mousse à l’air libre grâce à la protection des bulles dans le milieu poreux. Un essai de drainage sur colonne a été effectué afin d’identifier l’évolution de la mousse dans le mélange à travers son effet sur la pression interstitielle. Ces essais montrent que la présence de la mousse dans le sol favorise le phénomène de drainage comparé au drainage sur sol propre.

Lubricants are used in the excavation procedure by earth pressure tunneling machines (EPBs). They help to fluidize the soil structure and thus prevent the clay from sticking to the cutting head. Excavated soil is classified as waste and stored in the disposal area. Reuse of this type of soil depends on their state after excavation and their evolution over time. To identify and understand the physical and mechanical evolution of excavated soil, a first step is to analyze physical evolution of foam on the soil. The foaming agents are characterized by aging which results in a physical modification of the foam. The aim of this study is to analyze the aging of CLB F5TM surfactant based liquid foam mixed with clayey sandy soil. The evolution of the volume of the foam over time shows a rapid degradation of the bubbles that constitute it. The physical degradation of the foam in the soil takes more time compared to the foam in the open cell thanks to the protection of bubbles by porous media. A column drainage test was performed to identify the evolution of the foam in the mixture through its effect on interstitial pressure. These tests show that the presence of the foam in the mixture promotes the drainage phenomenon compared to the case of unconditioned soil.
combinaison de leurs propriétés mécaniques et thermiques avec leur faible masse. Cependant, leurs propriétés tribologiques restent largement méconnues. Dans le cadre de ce travail, l'étude expérimentale du frottement entre deux PRFC composites sous faible charge normale (jusqu'à 20N) a été réalisée. Deux effets ont été soigneusement étudiés pendant l'expérience : la fraction volumique et l'orientation des fibres. En complément de ce travail expérimental, une modélisation du contact entre deux PRFC a été réalisée. On suppose que l'aire réelle de contact est constituée d'une multitude de microcontacts de trois types : fibre-fibre, fibre-matrice et matrice-matrice. L'étude expérimentale a montré une légère augmentation de coefficient de frottement avec le changement d'orientation de fibre de deux composites de parallèle à perpendiculaire par rapport au sens de glissement, alors que le modèle analytique proposé prédit une indépendance de cet angle. Quant à l'influence de la fraction volumique de fibres, Vf, les essais soulignent une diminution de coefficient de frottement de moitié avec une augmentation de Vf de 0% à 62%, ce qui correspond à la dépendance qualificative trouvée dans le cadre du modèle.
L’étude de la pollution/dépollution des sols nécessite une bonne connaissance de leurs propriétés hydrodynamiques. Pour ce faire, l’utilisation de modèles et d’expériences de drainage constitue un outil couramment utilisé. Afin de valider les modèles, il est nécessaire de fixer des conditions aux limites (CL). La modélisation du drainage dans un milieu sableux a été effectuée et confrontée à des résultats d’expériences obtenus en colonne à une dimension (1D) et en pilote à deux dimensions (2D). La comparaison est réalisée en testant différentes CL à la sortie du dispositif et avec l’utilisation d’indicateurs de concordance. Les résultats expérimentaux étudiés sont ceux du débit de sortie, le volume cumulé à la sortie, les valeurs de la charge hydraulique et de la saturation à différents points des dispositifs. Les tests ont montré qu’une condition de sortie de type Neumann était plus adéquate qu’une condition de pression constante de type Dirichlet, que ce soit dans le cas d’une expérience en 1D ou en 2D.

The study of soil pollution and treatment need a good knowledge of hydrodynamic properties. Therefore, models and drainage experiences are commonly used. In order to valid the models, boundary conditions are required. Drainage modelling in sand has been performed and compared with experimental results obtained in one-dimension column (1D) and in two-dimension pilot (2D). Comparison was established by testing different boundary conditions at the device outlet and by using concordance indicators. The studied experimental results are : outlet flow, cumulated volume at the pilot outlet, hydraulic load values and saturation at different levels of the pilot. Experiments indicate that a Neumann condition at the outlet is more suitable than a Dirichlet constant pressure condition whether for 1D or 2D experiences.
Le but de ce travail est d’étudier l’évolution de la structure de mélange de kaolinite + carbonate après un traitement électrocinétique. Le but étant d’appréhender les éventuelles variations des propriétés mécaniques des sols après l’électrocinétique. La diffraction des rayons X montre que l’orientation des particules et leur taille dépend de la composition du sol et de la présence du plomb. La porosimétrie au mercure a montré une faible variation de la porosité.

The aim of this work is to study the structure evolution of kaolinite + carbonate mixture after an electrokinetic treatment. The aim is to understand how an electrokinetic treatment can change the mechanical properties of the samples. The X-rays diffraction analysis show that the orientation of the particles and their size depend on the composition of the samples and to the presence of lead. The mercury intrusion tests show that the porosity vary slightly after the electrokinetic treatment.
La peau humaine in vivo est vue comme un milieu stratifié présentant quatre couches : le stratum corneum, l'épiderme viable, le derme et l'hypoderme. Le comportement mécanique isotrope de chaque couche permet la prise en compte de la précontrainte initiale exercée suivant deux directions orthogonales par les fibres de collagène présentent dans le derme. Des simulations numériques d'essais d'indentation sans contact conduisent à l'estimation des propriétés mécaniques de la peau humaine à deux âges donnant ainsi des informations sur leur évolution au cours du vieillissement.
Nous présentons dans cet article une méthode de paramétrage innovante, basée sur la formulation de coques minces de Koiter, et couplée à l'utilisation de patchs de Bézier. On montre qu'il est possible d'obtenir un paramétrage efficace pour l'optimisation, en particulier qui permet une large exploration de l'espace de conception ainsi que le calcul des gradients de forme pour différents critères de dimensionnement.
Les verres silicatés rompent de manière fragile aux échelles supérieures au micron mais présentent une réponse plastique aux échelles inférieures. Plus particulièrement, ils se densifient de façon irréversible sous des sollicitations de contact. Dans cet article, nous présentons une loi de comportement mécanique permettant de reproduire ce phénomène et. les difficultés liées à l’intégration numérique de cette loi. Nous proposons ensuite une identification des paramètres matériaux par comparaison entre des résultats de simulations numériques par éléments-finis de l’essai de nanoindentation et des résultats expérimentaux tels que la courbe force-enfoncement et une cartographie de densification obtenue par spectroscopie raman.

Silicate glasses are known to be brittle at the macroscopic scale but they can also undergo plastic deformation at the microscopic scale. More specifically, plastic densification occurs under contact solicitations. In this paper, a mechanical behaviour’s law, which allow to model this phenomenon is presented. The implementation of this law in the finite element software Systus ? is then detailed. Finally an identification of the material’s parameters using instrumented indentation results is proposed. This identification is based on the comparison of local residual indentation-induced densification field obtained using Raman spectroscopy and finite element results.
La fiabilité mécanique est un sujet qui intéresse la plupart des concepteurs et utilisateurs de systèmes techniques. Une des difficultés rencontrées est l'absence ou la pauvreté des modèles permettant de faire des études prévisionnelles correctes. Le taux de défaillances est souvent considéré comme constant, ce qui est manifestement faux en mécanique, d'ou l'intérêt de l'élaboration d'outils, de modèles ou de méthodes plus adaptés. Notre présentation propose deux approches successives pour résoudre cette problématique, un modèle à taux de défaillances proportionnel et non constant, compléter par des coefficients tenant compte de l'environnement, du processus et de facteurs de conception, une modélisation à partir de réseaux de neurones. La comparaison des méthodes et leurs adéquations aux données de retour d'expériences s'appuie sur une application technique du domaine des industries chimiques (soupapes de sûreté).
Les cellules souches mésenchymateuses utilisées en ingénierie tissulaire osseuses sont sensibles aux contraintes mécaniques, particulièrement au cisaillement. Il est donc nécessaire d'optimiser la géométrie des scaffolds et le flux utilisés pour stimuler les cellules lors des cultures. Pour cela, une étude numérique de dynamique des fluides a été réalisée sur différents types de scaffolds granulaires. Elle a montré que ces scaffolds ont une efficacité équivalente à ceux de la littérature pour convertir le flux de milieu de culture en stimulation mécanique.
L’assemblage métallique étudié comprend des liaisons constituées de pièces en contact. La réponse vibratoire est influencée par l’apparition de frottement dans ces liaisons. Elle est observée expérimentalement et simulée numériquement. La méthode de simulation se base sur un modèle élément fini de l’assemblage, une réduction de modèle, l’introduction d’un modèle de frottement non-linéaire et enfin la résolution par la méthode de balance harmonique avec continuation. Des comparaisons essaicalcul globales et locales sont présentées
Cette contribution propose l'analyse de la stabilité de milieux multi-phasiques. Tout d'abord les équations d'un milieu multi-phasiques sont rappelées dans le cadre tridimensionnel. Elles sont ensuite appliquées au cas d'un milieu multi-phasiques pour lequel les constituants présents sont le solide, le fluide et les ions. Les relations constitutives du solide, du fluide et des ions sont données. Puis l'analyse de la stabilité d'une barre infinie est réalisée en partant d'un état de contrainte homogène ainsi que d'une distribution homogène du fluide et des ions et en appliquant une perturbation harmonique. Enfin la discussion permet de souligner l'importance de telles analyses pour la stabilité des calculs numériques des solides élastiques et inélastiques.

A stability analysis is presented of a multi-phase medium. Firstly, the equations of a multi-phase medium are recalled in a general three-dimensional setting. They are specialized for a multi-phase medium with solid, fluid and ions as the constituents. The constitutive assumptions for the solid, the fluid and the ions are given. Finally, the stability of an infinitely long bar is examined, where, starting from a homogeneous stress state and a homogeneous distribution of fluid and ions, a harmonic perturbation is applied. Conclusions for the stability of numerical calculations are drawn both for elastic and for inelastic solids.
Ce travail présente une méthode d’analyse de stabilité et de bifurcation des Modes normaux nonlinéaires (MNN) utilisant la méthode d’équilibrage harmonique (HBM). Afin de lever la non-unicité de la solution, une condition de phase temporelle a été adaptée au domaine fréquentiel puis ajoutée à l’équation de mouvement autonome. Ensuite un coefficient d’amortissement artificiel a été introduit dans l’équation de mouvement afin de rendre le problème bien posé. Finalement le problème quadratique aux valeurs propres associé à la méthode HBM a été modifié afin d’effectuer les analyses de stabilité et de bifurcation.
Les simulations numériques actuelles du perçage présentent des difficultés au niveau des temps de calcul par rapport à la longueur percée simulée. La méthode présentée permet de simuler des longueurs percées significatives (plusieurs dizaines de mi llimètres) en prenant en compte les phénomènes thermiques et mécaniques. Un modèle eulérien est développé pour simuler l’écoulement de la matière dans les copeaux au contact du foret. Une stratégie particulière de déplacements de maillage permet de générer le trou percé.
L'article présente les résultats d’une part sur la détermination de descripteurs pertinents permettant d’étudier l’influence de la microtexture des revêtements de chaussée sur le frottement, issus d’une collaboration entre le LCPC et le Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes (LTDS) de l’Ecole Centrale de Lyon (ECL), et d’autre part sur le développement d’un modèle permettant d’estimer le frottement à partir de données de texture.
Le modèle numérique tridimensionnel de cuisson d'un matériau composite stratifié orthotrope a été validé en le confrontant à une étude expérimentale. Il s'agit de comparer expérimentalement et par simulation la variation d'angle et d'épaisseur d'une pièce en L, qui a subi un cycle de cuisson. Une approche macro thermo-physico-mécanique, couplée faiblement, est utilisée pour ce problème complexe. Les variations d'épaisseur et d'angle du L composite sont caractérisées en différents points, mesurés sur toute la longueur de la pièce à intervalles réguliers.
L’objectif de ce travail est de présenter une nouvelle méthode pour la prise en compte de la tension de surface dans un code de calcul par éléments finis et spécialement pour la simulation numérique du soudage. Il s’agit de modéliser les deux effets de la tension de surface, à savoir la partie normale « effet de courbure » et la partie tangentielle « effet Marangoni ». Deux exemples sont exposés pour valider l’intérêt et les avantages de cette méthode
Dans l'industrie aéronautique, les pistes de roulement à billes des éléments de transmission sont nitrurées pour leur conférer une dureté élevée et un état de contraintes résiduelles de compression. Elles sont ensuite rectifiées pour obtenir les dimensions et la rugosité propices à leur bon fonctionnement. La rectification des pistes doit garantir de ne pas détériorer l'état de contraintes résiduelles obtenu par nitruration. Afin d'étudier l'impact des conditions de rectification, un chaînage des deux procédés a été réalisé dans SYSWELD.
Dans la modélisation des joints de portes et de vitrages pour la prédiction du bruit aérodynamique il est nécessaire de sortir du domaine classique du calcul vibro-acoustique linéaire, en raison du caractère fortement non-linéaire des joints. La déformation lors de la fermeture des portes ou vitres provoque des modifications des raideurs statique et dynamique, de l'amortissement et de la transparence acoustique des joints. Ensuite les efforts aérodynamiques modifient cette déformée statique lorsque le véhicule roule, ce qui amène aussi à des phénomènes d'interaction fluide-structure.
La propagation des ondes est dispersive dans les milieux poreux saturés par un fluide. Mais la longueur interne disparait à la limite du domaine des longueurs d'ondes courtes. De ce fait, aucune régularisation ne peut se produire lors de la prise en compte d'un comportement adoucissant dans la loi de comportement du milieu et on observe la localisation des déformations dans une bande de largeur nulle. Ainsi comme pour le milieu solide seul associé, pour les analyses par éléments finis des milieux biphasiques adoucissants il y a localisation des déformations dans le domaine le plus petit autorisé par la discrétisation.

In fluid-saturated media wave propagation is dispersive, but the associated internal length scale vanishes in the short wave-length limit. Accordingly, upon the introduction of softening, there will be no regularisation and localisation in a zero width will occur. This implies that, similar to the underlying single-phase continuum, numerical analyses shows localisation in the smallest possible width that is allowed by the discretisation.
Cet article s’intéresse au comportement dynamique de systèmes dont les équations du mouvement présentent des coefficients paramétriques périodiques et un second membre aléatoire. Une formulation spectrale permet d’exprimer la densité spectrale de puissance (DSP) de la réponse forcée de tels systèmes en fonction de la DSP de l’excitation et d’une fonction bi-fréquentielle.

This paper investigates the dynamical behavior of systems whose equations of motion present periodic parametrical coefficients and a random external excitation. A spectral formulation gives an expression of the power spectrum density (PSD) of the forced response of such systems as a function of the excitation PSD and a bi-frequency function.
Les lanceurs sont soumis au décollage et en vol à un environnement acoustique et aéroacoustique. Cet environnement, aléatoire, couvre un large domaine fréquentiel, des basses aux hautes fréquences. Les équipements électroniques et les satellites sont, en conséquence, excités et les vibrations induites doivent être prédites, afin de s'assurer avant vol, qu'ils ne seront pas endommagés. Il est donc important de disposer d'une méthodologie de prévision couvrant tout le domaine fréquentiel. Ce papier présente la méthodologie générale, particulièrement en moyennes et hautes fréquences, développée à EADS ASTRIUM ST, ainsi qu'une validation industrielle.

The launch vehicles are subjected at lift-off and during flight ascent to a severe acoustic and aeroacoustic environment. This environment is broadband and random. Electronic equipment and satellites are consequently excited and the induced vibrations must be predicted before flights, in order to be sure that they can endure the induced loads without any damage. It is essential to have numerical vibroacoustic tools in all frequency ranges of concern, in the low, mid and high frequency regimes. This paper presents the general methodology, particularly in mid and high frequency ranges developed at EADS ASTRIUM ST and an industrial validation of this methodology.
Les tissus biologiques mous constituant le corps humain font individuellement l'objet d'études visant à déterminer leurs propriétés mécaniques. L'étude propose l'identification des propriétés mécaniques des tissus de la jambe par le couplage d'images IRM et de différents niveaux de contention comme chargement mécanique. Celui-ci peut être assimilé à une compression sur une section complète de jambe. La méthode d'identification fait intervenir d'une part le traitement des images IRM (corrélation, extraction des volumes,etc...) et d'autre part la modélisation par la méthode aux éléments finis combinée à un algorithme d'optimisation.

Soft biological tissues constituting the human body are individually investigated regarding the identification of their mechanical properties. This study proposes an identification process by coupling RMI images and different levels of stocking as a mechanical loading. It may be compared with a compression around the whole leg. This identification method needs RMI image processing and also a Finite Element Method modelization combined with an optimization algorithm.
Dans le cadre du traitement des données en exploitation, l'ingénieur responsable de la fiabilité du projet est amené à proposer un modèle, qui permettra de faire les différentes inférences classiques de fiabilité. Très souvent la loi exponentielle à été utilisée par facilité, cette loi ne rend pas bien compte des durées de vie de composants mécaniques et ne tient pas compte des différentes conditions environnementales. Notre proposition porte d'une part sur l'adjonction d'une fonction paramétrique (modèle de Cox) aux modèles classiques et d'autre part à l'utilisation d'un réseaux de neurones pour améliorer les performances d'adéquation. Ces deux méthodes sont développées et comparées.

In the data reliability treatment , engineer have to choose an adequate model to do many inferences. Often exponential law is use, but this law is not good for mechanical components and there not use external conditions, these are an major defect. We purpose to use two way, first way parametric model, and specially Cox's model and second way neural net work method. Both method are use through an application and compare.
Ce papier propose d'étudier les vibrations auto-entretenues d'un système amorti à trois degrés de liberté frottant sur un plan rigide de vitesse imposée. Des lois non linéaires et non régularisées de contact unilatéral et de frottement de Coulomb sont utilisées et le coefficient de frottement est supposé constant. En premier lieu la méthode d'intégration temporelle du système est présentée. Dans une seconde partie, la recherche du niveau vibratoire non-linéaire stationnaire du système est étudiée. Une approche se basant sur la méthode de tir combinée à une approche énergétique permettant d'initier la résolution de la réponse stationnaire non-linéaire est proposée. Dans une troisième partie, les résultats sont validés par comparaison à ceux obtenus par intégration temporelle directe. Ce travail s'inscrit dans le cadre de recherches portant sur le développement de méthodes numériques pour la modélisation des bruits de crissement.
Dans les systèmes rotor de nombreux défauts peuvent venir complexifier la réponse dynamique et faire apparaître un comportement non-linéaire non négligeable lors d'une phase de dimensionnement. De plus l'identification précise des paramètres de ces défauts peut s'avérer difficile, ce qui implique de les considérer comme pouvant être aléatoires. Afin de résoudre le problème dynamique non-linéaire avec prise en compte d'incertitudes, nous proposons donc de combiner une technique de Balance Harmonique (HBM) avec une méthode de chaos polynômial (PCE). La méthode HBM consiste à exprimer la réponse non-linéaire en série de Fourier [1]. Dans le cadre de l'étude, elle permet la prise en compte à la fois des excitations harmoniques, super-harmoniques et des non-linearités introduites par les différents défauts. Pour modéliser le problème dans le domaine stochastique on utilise la méthode du chaos polynômial [2]. Cette dernière consiste à exprimer la réponse dynamique sur une base de polynômes d'Hermite. Dans cette étude les incertitudes portent tout aussi bien sur les termes de raideur, d'amortissement, gyroscopique et de masse que sur les termes non-linéaires. Afin d'illustrer l'efficacité de la méthodologie mise en place, les résultats sont comparés à ceux obtenus par des simulations de Monte Carlo (MCS), réalisés pour un système rotor présentant des défauts tels qu'un balourd sur un disque du système, une dissymétrie de la section de l'arbre, un désalignement parallèle ou angulaire entre deux arbres liés par un accouplement et enfin une déformation initiale de l'arbre ("bowed rotor").
La modélisation des interactions fluide-structure est importante dans le domaine de l'aérospatiale, où les lanceurs de missiles et de fusées sont soumis à des excitations aléatoires large-bande. Dans le domaine des moyennes fréquences, cette modélisation ne peut pas se faire par les méthodes traditionnelles de basses fréquences ou hautes fréquences. Une méthode hybride FEM-SEA est développée et appliquée à un système couplé fluide-structure soumis à une excitation delta-corrélée. Une extension à des excitations aéroacoustiques est également étudiée.
L'analyse des composantes mécaniques de la peau est d'une importance primordiale pour divers domaines tels la dermatologie, la chirurgie et la cosmétique. En raison de sa structure particulière, le tissu cutané présente un comportement complexe viscoélastique non linéaire anisotrope et quasi-incompressible, qui doit de surcroît être étudié de manière in vivo. Nous proposons dans cet article une méthode innovante d'analyse des caractéristiques viscoélastiques de la peau. Cette dernière repose sur une approche inverse du problème, couplant résultats expérimentaux et simulations numériques par éléments finis. Deux essais mécaniques effectués sur un même individu sont considérés. Une comparaison des résultats obtenus est ainsi possible afin de mener une discussion relative, d'une part aux phénomènes induits par chacun de ces tests, et, d'autre part, à l'originalité de l'approche.

The mechanical properties of the skin are of potential interest in the identification of certain diseases, for assessing therapeutic intervention, or for predicting the effect of trauma. Due to its unusual structure, the skin presents a nonlinear viscoelastic anisotropic quasi incompressible mechanical behaviour which has to be studied in vivo. In this paper, a new method to identify the viscoelastic parameters of the human skin in vivo is presented. It lies in an inverse approach which compares experimental and finite element numerical results. Current works generally propose different approaches and hypotheses which consequently give results difficult to analyze. In this paper, two types of experimental tests are performed on the same subjects so as to compare the results obtained and to underline the advantages of the proposed method.
Cet article présente une démarche permettant d'étudier la capacité des éléments finis standard à décrire la propagation des ondes élastiques dans les poutres composites stratifiées. Pour cela, une méthode est proposée afin d'identifier la vitesse de phase des ondes à partir d'une simulation transitoire réalisée par un code explicite. Les résultats sont ensuite confrontés à ceux obtenus par la méthode Wave Finite Element. En vue d'interpréter les résultats, une analyse théorique de la dispersion dans les poutres vient compléter cette étude. Enfin, deux cas test sont présentés pour démontrer l'intérêt de la démarche.

This paper highlights a methodology to study the accuracy of classical finite elements to predict propagation of elastic waves in laminate composite beams. An identification technique is applied to transient simulations computed by explicit software in order to predict phase velocity of waves. Results are compared to those obtained by Wave Finite Element Method. To analyze the results, theoretical study of dispersion in beam is achieved. Then, simulations are presented to demonstrate method ability. MOTS-CLÉS : propagation d'ondes, poutre composite stratifiée, éléments finis, identification, dispersion, wave finite element method, vitesse de phase, courbe de dispersion
Une approche de conception optimale d’expérience est effectuée dans ce travail. L’expérience permet de déterminer la porosité et le coefficient de diffusion d’un solide poreux en effectuant un traçage par gaz neutres et identification inverse. A partir d’un modèle, les conditions « optimales » d’expérience sont déterminées : dimensions de la cellule et débit des gaz. Cette approche donne les directions à suivre pour une expérience la plus sensible possible, tandis que des contraintes technologiques viendront borner la valeur des paramètres.
Les procédés d'infusion sont une alternative économique aux procédés classiques d'injection pour la réalisation de grandes pièces en composites. Cependant la mauvaise maitrise des propriétés finales de la pièce moulée est un frein à leur démocratisation au niveau industriel. Nous présentons, ici, une méthode de modélisation avancée, couplant différents écoulements à la mécanique du solide en grandes déformations, afin d'anticiper au mieux les variations d'épaisseur de la pièce ainsi que le temps d'infusion.
Le but de ce travail est de présenter une technique d’optimisation de structure multi-objectifs, basée sur l’utilisation d’algorithmes génétiques et de modèles éléments finis (MEF) mixtes. En effet, les algorithmes génétiques sont très largement utilisés pour des optimisations multi-objectifs, mais présentent l’inconvénient d’une grande répétition de calcul. Dans le cas d’une optimisation sous critères de contraintes, l’idée de ce travail est de construire un MEF mixte qui discrétise à la fois les déplacements et les contraintes, et permet d’accéder à ces dernières plus facilement.
Une méthodologie de dimensionnement en amortissement d'une caisse automobile est proposée. Elle utilise les sensibilités des taux d'amortissement modaux aux perturbations de masse, raideur, et amortissement des composants de la caisse. Un algorithme classique d'optimisation par gradient permet alors de maximiser son amortissement.
Une méthode permettant d'estimer les efforts non-linéaires dans les roulements lors de calculs en dynamique des rotors est proposée. Elle consiste à précalculer la caractéristique effort-déplacement du roulement afin de pouvoir ensuite l'utiliser dans des calculs dynamiques à travers une interpolation polylinéaire. Un exemple de calcul sur un système birotor comportant un roulement à rouleau avec jeu radial est traité.

A method for computing the non-linear bearing force terms in the rotordynamics calculations is proposed. It consists in computing the multidimensional non-linear bearing stiffness chart beforehand. While the dynamical calculations are performed, the polylinear interpolation is used. An example of a dual rotor system with a simplified roller bearing model is considered.
Un modèle de substitution est développé pour l’analyse mécanique du soudage de tuyaux d’acier. L’objectif est de construire un modèle simple et rapide pour calculer les contraintes résiduelles en fonctions des dimensions et des paramètres de soudage. Ce modèle est basé sur des expériences numériques faites de simulations multi-physiques par éléments finis. Une régression par processus Gaussien permet de calculer les contraintes résuduelles orthoradiales. L’expérience montre que le processus Gaussien s’avère très efficace pour des applications de soudage multi-physiques non linéaires.
Les matériaux composites sont largement employés dans la construction aéronautique et spatiale, pour leurs rigidité et faible masse. Ces deux caractéristiques tendent en revanche à détériorer leurs performances vibroacoustiques. De plus, de nombreuses sources d'incertitudes existent concernant les paramètres de tels matériaux. Il est donc important de quantifier l'importance des différents paramètres intervenant dans la conception de structures composites. La méthode FAST (Fourier analysis sensitivity test) est ici appliquée à une structure de type sandwich, modélisée analytiquement.
Les prothèses de hanche en biocéramiques sont résistantes à l’usure mais, du fait de leur fragilité intrinsèque, sont susceptibles de casser. Le phénomène de décoaptation (séparation de la tête et de la cupule) a été mis en évidence lors de la marche, et le choc mécanique en résultant peut fortement augmenter les risques de rupture. Un modèle par éléments finis a été développé et les résultats ont été exploités afin de simuler l’évolution de la probabilité de rupture de cupules en zircone au cours du temps. Les résultats s’accordent bien avec l’expérience, même si des améliorations sont en cours afin de prendre en compte l’usure des surfaces de contact.

Ceramic hip prostheses are very reliable with respect to wear, however, there has been evidence of brittleness problems. Microseparation is likely to occur between the head and the cup during human gait and the mechanical shocks transmitted to these elements are believed to enhance the risk of potential failure of the prosthesis. A finite element model has been developed and, based on its results, fracture probabilities for zirconia cups have been simulated over time. The results show good agreement with experimental work, nevertheless, additional work is in progress to take into account the wear occuring at the surface of the elements.
Afin de réaliser une étude de sécurité, il est désormais nécessaire d'évaluer de manière probabiliste la sûreté de fonctionnement des matériels. Les taux de défaillance indispensables pour ces études peuvent s'obtenir à partir des bases de données. L'intérêt de ces bases est indéniable mais leur utilisation est rendue difficile par les différences de valeurs trouvées dans celles-ci. Cet article propose une méthode pour améliorer la prise en compte des données issues de différentes sources. La démarche utilise les techniques bayésiennes avec un aspect innovant dans la pondération des données d'entrées notamment par la quantité d'information de Fischer.

From now on, it is necessary to evaluate probabilistically the materials's operation safety in order to achieve a safety analyse. The essential failure rates for those kind of studies can be recovered thanks to reliability database. The interest is undeniable but the use is made difficult due to differences encountered in the data from one source to the other. This article propose a method to improve the taking into account of the data resulting from various sources. The study use Bayesian statistics with an innovating aspect in the entering data weighting in particular by introducing Fischer's information quantity.
La simulation dynamique d'un assemblage boulonné intègre des phénomènes de frottement complexes que l'on appréhende dans cet article par une méthode non linéaire de balance harmonique adaptative qui ajuste le nombre d'harmoniques retenus à chaque pas de fréquence. Cette méthode associée à une réduction sur les degrés de liberté d'interface utilise comme critère de sélection des harmoniques une variation de l'approximation de l'énergie de déformation en fonction du nombre d'harmoniques. L'application à un système de deux poutres boulonnées montre un nombre d'harmoniques grandissant au passage des résonances et met en évidence le caractère non linéaire de la liaison (amortissement et assouplissement des modes).
L’optimisation des turboréacteurs nécessite l’étude des interactions des rotors au travers des roulements. Compte tenu de leurs propriétés de symétrie cyclique, les roues aubagées sont généralement étudiées dans leur repère mobile. Pour un système couplé bi-rotor, l’association de deux repères mobiles distincts introduit dans l’équation du mouvement des coefficients périodiques temporels, complexifiant l’étude du problème. Une méthode de projection dans un repère commun assurant la suppression de ces termes temporels est proposée.
Le crissement de frein reste une problématique d’actualité tant au niveau industriel qu’académique. L’analyse transitoire non linéaire est une approche prometteuse, elle est cependant gourmande en ressources informatiques. La double synthèse modale est une méthode de réduction qui rend possible la réalisation d’intégrations temporelles non linéaires sur la base de modèles éléments finis industriels réalistes. Il est illustré ici la réduction de multiples interfaces frottantes de grandes dimensions sur une base réduite, permettant de réaliser des simulations jusqu e-là inaccessibles.
Le procédé de soudage ponctuel par friction et malaxage fait intervenir de grandes déformations au voisinage de l'outil. La simulation de ce procédé doit rendre compte d'une phase pâteuse dans laquelle la matière est malaxée, et d'une phase demeurant solide. Une approche de type eulérienne lagrangienne arbitraire combinée à des comportements respectivement fluide et solide dans chacune de ces phases peut permettre de simuler de nombreux tours de l'outil dans la matière tout en suivant les bords des tôles. Le travail présenté ici se focalise sur une première étape de cette étude, le développement d'une formulation mixte température/vitesse/pression d'un élément fini fluide P1+/P1 dans le cas instationnaire.
Une étude du crissement de frein est proposée par une analyse de stabilité du système. Le modèle éléments finis utilisé correspond à un frein automobile. Généralement, les seules interfaces frottantes considérées pour l’étude du crissement correspondent à l’interface disque-plaquettes. Dans ce papier, l’influence de divers contacts au niveau de l’étrier , de la plaquette et du piston sont étudiés. Une grande variabilité des résultats est observée en fonction d es états de contacts présents ou non dans le frein.
Dans cette étude, un nouveau modèle pour l'étude de l'écoulement thermo-réactif d'un fluide à travers un milieu poreux fortement compressible est présenté et appliqué aux procédés d'élaboration des matériaux composites par infusion. Ces techniques consistent à réaliser le mélange, à travers leur épaisseur, des nappes de renforts et de la résine, par application d'une pression sur l'empilement nappes/résine. Ceci conduit à une réduction des coûts et évite l'apparition de zones sèches. L'intégration d'un modèle numérique d'infusion dans un code de calcul par éléments finis facilitera la diffusion de ces solutions en apportant une prévision fiable des épaisseurs et des fractions volumiques de fibres. Dans ce papier, on s'intéresse plus spécifiquement aux traitements numériques associés au film de résine.

In this study, a new model for a thermo-reactive flow across a highly compressible porous medium is proposed and employed to predict infusion-based manufacturing processes. These techniques consist in mixing the reinforcements and the resin in the transverse direction during the manufacturing cycle by applying a pressure on the resin/preform stacking. This yields cost reductions and avoid filling problems. The introduction of a numerical model in a finite element software to study infusion-based process will increase its diffusion by a reliable prediction of both part thickness and porosity. This paper deals mainly with the numerical treatments related to the resin layer.
Ce travail concerne l’étude des vibrations non-linéaires des poutres en grande transformation. Une approche éléments finis non-linéaire est mise en place où la formulation de chaque élément s’appuie sur les hypothèses de Timoshenko. Par ailleurs, le modèle peut aussi prendre en compte l’effet assouplissant ou rigidifiant puisque la courbure non-linéaire et l’effet d’inertie ne sont pas négligés. Différentes simulations de poutre en grande rotation sont réalisées et comparées avec des résultats de la littérature.
Le développement de la Proper Generalized Decomposition (PGD) utilisée comme un in- tégrateur spacio-temporel pour des problèmes élastoplastiques est exposée ici. Sa capacité à déterminer les états élastoplastiques résultants de chargement cycliques est montrée. La résolution pas à pas dans le temps de problèmes élastoplastiques est d’abord rappelée, puis l’implémentation de la PGD est ensuite développée. Enfin, des applications et simulations numériques sont présentées pour illustrer la pertinence de la méthode.
Dans le cadre du développement de téléphérique urbain I2TC, le souci du confort des passagers est accru. Ainsi, l’on souhaite modéliser de façon précise le comportement dynamique d’une ligne de téléphérique. Dans le modèle présenté on effectue les calculs pas à pas suivant l’avancement des cabines sur une portée. À chaque pas, une position statique et une base modale sont calculées. Un calcul transitoire avec un chargement donné est ensuite effectué sur la base modale concernée. Les résultats finaux d’un pas servent de conditions initiales du pas suivant.
Les méthodologies d'identification sont aujourd'hui très répandues en petites perturbations. Le travail présenté ici vise des applications en grandes déformations où le processus d'identification s'appuie sur des moyens expérimentaux et numériques adaptés. En particulier, une méthode expérimentale de champ permet de déterminer des champs de déplacements sur un trajet de chargement complet, et une formulation EF corrotationnelle est implémentée pour rendre compte du changement de configuration matérielle. Les applications visées sont des tri-cots élastomériques dont l'utilisation courante induite des déformations biaxiales de l'ordre de 100 %. Leur comportement est représenté à travers un modèle hypoélastique biaxial.

Identification strategies are nowadays widely used for small pertubations. The presented work aims at applying such methodologies for finite strains where the identification process relies on both suited experimental and numerical. Particularly, an experimental full-field method gives access to displacement fields over a whole loading path, and a corrotationnal FE formulation is implemented to account for material configuration changes. Applications are here elastomeric knitted fabrics, the use of which requires biaxial strains up to 100%. Their behaviour is represented through a hypoelastical model.
Cette étude s'intéresse à l'influence des fissures transversales sur les systèmes tournants. Les variations des fréquences propres ainsi que le changement du comportement dynamique du système fissuré sont examinés à partir d'une modélisation éléments finis d'un rotor comportant une fissure tournante. De plus, l'évolution des orbites du rotor fissuré à la moitié de la première fréquence de résonance est étudié. La réponse dynamique système est évaluée par l'intermédiaire de la méthode de la balance harmonique. Les orbites pour différentes vitesses de rotations sont présentées afin de proposer des critères de détection de fissures pour les systèmes tournants.

The influence of the presence of transverse cracks in a rotating shaft is analyzed. The paper addresses the two distinct issues of the changes in modal properties and the influence of crack breathing on dynamic response during operation. Moreover, the evolution of the orbit of the cracked rotor near half of the first resonance frequency is investigated. The dynamic response of a rotor with a breathing crack is evaluated by expanding the changing stiffness of the breathing crack as a truncated Fourier series. The resulting orbits during transient operation are presented and some distinguishing features of a cracked rotor are examined.
Dans le contexte général du frittage entre grains de céramique, cet article présente une stratégie numérique pour la simulation directe du transport de matière par diffusion surfacique. Une méthode Level-Set est utilisée pour décrire l'évolution de la surface libre des grains. La vitesse d'interface est alors fonction du Laplacien surfacique de la courbure qu'il faut donc calculer rigoureusement. Plusieurs exemples de simulations sont présentés.
Les travaux présentés portent sur la simulation thermo fluide 3D du tournage-chariotage du matériau 304L. Ce modèle utilise des éléments finis particuliers de type P1+/P1 avec une loi de comportement visqueuse afin d'obtenir les champs de températures et de contraintes. Contrairement à l'ensemble des modèles présents dans la littérature, cette approche présente l'intérêt d'être capable d'accéder aux grandeurs physiques en régime stabilisé en 3D avec des temps de calculs satisfaisants.
L’assemblage métallique étudié comprend neuf plots viscoélastiques en élastomère. La réponse vibratoire est influencée par le comportement non linéaire des plots. Un modèle élément fini de l’assemblage complet ainsi qu’un modèle de non-linéarité empirique issu d’essais unitaires sur des plots viscoélastiques seuls sont proposés. La méthode de simulation utilisée se base sur une réduction de modèle et une résolution par la méthode d’équilibrage harmonique incrémentale. Dans un second temps, la réponse dynamique non linéaire en présence d’incertitudes est proposée par l’intermédiaire du Chaos Polynomial non intrusif. Des comparaisons essais-calculs à l’échelle du plot et de l’assemblage sont présentées.
Ce papier propose d’étudier les vibrations auto-entretenues d’un modèle éléments finis de frein ferroviaire s oumis à des lois de contact unilatéral et de frottement de Coulomb à coefficient de frottement constant. En premier lieu la stabilité du système est étudiée en fonction du coefficient de frottement afin de déterminer les zones instables pour lesquelles des vibrations auto- entretenues peuvent apparaître. Une solution périodique non- linéaire est ensuite recherchée à l’aide d’une méthode itérative de tir combinée à une approche énergétique simplifiée pour l’estimation initiale.