nglaura/hal-summarization huggingface dataset:
En vue de comprendre la rhéologie d'un matériau granulaire dense, nous présentons les résultats de simulations numériques d'écoulements de sphères rigides et frottantes sur un plan rugueux, en géométrie bidimensionnelle. Nous mettons ainsi en évidence une distribution hétérogène des forces, avec des chaînes de force selon des orientations privilégiées. Nous calculons aussi le tenseur des contraintes moyen au sein de l'écoulement.

In order to understand the rheology of dense granular materials, we have achieved numerical simulations of rigid and frictional spheres down a rough inclined plane in a two dimensional geometry. We find a heterogeneous distribution of force with force chains along preferential orientations. We have also measured the average stress tensor inside the flow.
Dans cette contribution, on se propose d’évaluer la performance des méthodes de Newton non–lisses dans le contexte des systèmes multi–corps flexibles (mécanismes, milieux granulaires ou milieux divisés) avec contact et frottement. Les méthodes itératives de type projection (Jacobi ou Gauss-Seidel projeté) sont généralement utilisées pour leurs propriétés de robustesse et de régularisation des systèmes fortement hyper–statiques. On montre que dans le cas des systèmes déformables, les méthodes de Newton permettent d’atteindre de grandes précisions à un coût beaucoup plus faible.
Cette Note concerne l'influence de la température sur la courbe de rétention d'eau d'un milieu poreux. On présente un modèle, basé sur la différentielle de la succion en fonction de la température, de la teneur en eau et de l'indice des vides. Connaissant la courbe de rétention à une température donnée, le modèle permet de la prédire pour d'autres températures. Des résultats d'essais expérimentaux, réalisés à 20 et 60 • C, sur une céramique (terre cuite) et un sable limoneux-argileux, permettent de valider le modèle. L'application du modèle à d'autres résultats de la littérature montre sa capacité à couvrir une large gamme de matériaux poreux.

This paper concerns the influence of temperature on the water retention curve of porous media. We present a model based on the differential of suction as a function of temperature, water content and void ratio. When adjusted for a given temperature, this model is able to predict the curve for any temperature. The model was validated by several tests on a ceramic (terra cotta) and a clayey silty sand at 20 and 60 ◦C. The application of the model to data found in the literature confirms its predictive power for a wide range of porous materials.
La simulation dynamique des milieux granulaires de grande taille demande des ressources informatiques élevées. Les méthodes de décomposition de domaine sont des solveurs efficaces et parallisables, et sont testées ici dans le cas spécifique des interactions non régulières entres multicorps rigides, principalement en terme de convergence.
La structure étudiée est un escalier en quart tournant dont la forme a été préalablement conçue par un designer. Composé de six voussoirs en calcaire, il permet de s'élever d'une hauteur d'étage de 3m. L'inaptitude à la reprise d'efforts de traction propre à ce type d'ouvrage rend impérative l'introduction d'une précontrainte initiale à tout chargement [2][5]. L'approche méthodologique choisie pour la validation de la stabilité de l'escalier consiste à étudier premièrement la trajectoire optimale des câbles de précontrainte puis d'évaluer le niveau de tension nécessaire pour contenir la ligne de pression à l'intérieur des sections de matière. La structure est modélisée comme une poutre isostatique ce qui présente l'avantage de comparer les résultats numériques à ceux obtenus par une résolution analytique. La présente étude se place dans un cadre normatif aux ELU pour la définition de la combinaison des charges de poids propre et d'exploitation.
Lorsque l'Humidité Relative (HR) varie, le bois se déforme de manière anisotrope à l'échelle macroscopique. Afin d'optimiser l'utilisation du bois dans ses applications et d'améliorer les modèles de prédiction de son comportement hygromécanique, il est nécessaire d'identifier les éléments microstructuraux à chaque échelle qui ont une influence notable.
Cette note présente une méthode mécanique pour la détermination de la porosité totale d'un sol. La méthode présentée consiste à placer un échantillon de sol dans une cellule régulée dont on peut faire varier le volume par paliers grâce à un piston. La porosité du sol se déduit de la variation de la pression totale de la phase gazeuse lors des incréments de volume. La méthode a été validée sur un sol en considérant 5 échantillons de porosités différentes. Les résultats expérimentaux sur la porosité totale sont en bon accord avec les résultats théoriques sur l'ensemble des essais réalisés.

This paper presents a mechanical method for the determination of the total porosity of soil. The presented method consists to place a sample of soil in a cell which can be regulated by varying the volume of the gas by increments using a piston. The porosity of the soil is deduced by the variation of the total pressure of the gaseous phase during the realization of volume increments. The method has been validated on a soil considering 5 samples of different porosities. The experimental results on the total porosity are in good agreement with the theoretical results on all experimental tests.
La résistance mécanique et la cohésion des matériaux granulaires dépendent fortement de la teneur en eau, comme c'est le cas dans les sols. L'eau existe sous différentes formes entre les particules solides ; ces formes variant selon la teneur en eau du milieu et les échanges qu'il a avec l'environnement, notamment lors de processus d'évaporation. Ce processus génère des contraintes internes qui peuvent conduire à l'endommagement du matériau. La phase la plus sensible est la phase ultime qui correspond à la rupture de ponts capillaires et l'entrée d'air.
Le contrôle et le réglage des structures de tenségrité nécessitent la mesure de la tension des câbles en place. Un modèle empirique de flexion trois points, prenant en compte l'inertie de flexion du câble, est développé pour un tensiomètre d'espacement 20 cm entre poulies. La courbe expérimentale (F, d) du tensiomètre obtenue pour le câble installé sur banc de tension permet, après régression polynomiale, l'évaluation de l'inertie de flexion du câble. Un essai au tensiomètre sur le câble installé dans la structure permet ensuite d'obtenir avec une excellente précision la tension en place. Avec une incertitude plus importante, la raideur des appuis peut aussi être évaluée.
Les énergies renouvelables comme le solaire photovoltaïque (PV) et l'éolien présentent une production intermittente et difficile à prédire précisément. Le stockage de l'énergie permet, a priori, d'assurer à chaque instant l'équilibre entre production et demande, condition nécessaire au bon fonctionnement de tout réseau électrique. Cependant, bien que les éléments de stockage électrochimique (ESE) soient adaptés pour remplir ce rôle, leur coût étant important, il est nécessaire de trouver un compromis entre conditions d'utilisation, performances et capacité de stockage d'énergie. Ce papier présente une méthodologie d'association d'ESE qui peuvent être plutôt destinés à fournir de l'« énergie » (ESE ayant une grande énergie spécifique exprimée en Wh/kg) comme des batteries au plomb-acide, lithium-ion, Ni-MH avec d'autres ESE de type « puissance » comme des supercondensateurs (SC) ou des batteries lithium-ion dédiées. Une modélisation de type circuit électrique avec prise en compte du vieillissement des ESE est développée et validée par quelques résultats expérimentaux. Trois critères ont ensuite été retenus pour évaluer le caractère optimal du dimensionnement de l'unité de stockage hybride.
Le bâtiment ADREAM est une structure architecturale innovante qui intègre 6500 capteurs dans le but d'effectuer un suivi complet des flux énergétiques. ADREAM est une plateforme multidisciplinaire qui permet le développement de nouveaux réseaux d'énergie de type Smart Grid. Une description du bâtiment et de tous les systèmes de génie climatique et de contrôle est fournie. La méthodologie complète pour le développement et la validation d'un modèle thermique est présentée. Les simulations effectuées sont exploitées pour l'étude du comportement thermique, du confort et de l'analyse énergétique du bâtiment. Les résultats obtenus par une variation paramétrique sont donnés afin de justifier les propositions d'amélioration de l'installation. Les travaux actuels et les perspectives pour le futur sont également présentés.
L’instabilité de hanche dysplasique est à l’origine de douleurs et de dérangements intra-articulaires. La pathogénie de cette symptomatologie est double : osseuse et capsulo-labrale. La technique que nous proposons permet une correction peu invasive de la dysplasie osseuse par la réalisation d’une butée acétabulaire, la réparation des lésions secondaires (labrale par suture, laxité capsulaire par capsulorraphie), et de la came fémorale éventuelle.
Les interactions entre l'eau et le bois ont des conséquences importantes dans tous les usages des bois. Elles induisent entre autres des variations dimensionnelles pouvant nuire à la fabrication ou l'emploi des éléments bois. Par exemple, dans le domaine de la construction, les protocoles de séchages doivent être maîtrisés pour fournir des pièces de bois de dimension précises à une teneur en eau contrôlée que ce soit pour des emplois en bois massifs ou pour la fabrication de produits dérivés structurels tels des poutres lamellés-collés, des panneaux lamellés croisés etc. Les unités de transformations réalisent pour cela des pré-débits des sciages ainsi que des protocoles de séchages naturels ou artificiels. Ces deux étapes sont importantes pour une bonne utilisation des bois et nécessitent un bonne connaissance des propriétés hygromécaniques des essences de bois employées.
Le travail présenté dans cet article concerne l'étude de l'estimation de l'évolution d'un front de fusion dans le cadre de la modélisation de l'apport d'énergie lié à un procédé de soudage TIG (Tungsten Inert Gas) statique sur une durée de 20s (le projet BA3 [1]). L'objectif étant d'estimer l'évolution du front de fusion, une instrumentation optimale dans des conditions particulièrement difficiles doit être développée. Cet article présente notre réflexion quant à la définition de cette instrumentation, la méthode de mise en oeuvre ainsi que les résultats obtenus.
De nombreuses études ont démontré l'efficacité du mode de propulsion des cétacés. Une étude est menée pour étudier l'influence de la flexibilité dans le sens de l'envergure sur la poussée des foils rectangulaires en pilonnement pur. Les cinématiques classiques issues de la littérature sont comparées à une cinématique bio-inspirée par la déformation des nageoires caudales des grands dauphins. Cette cinématique consiste à introduire un temps caractéristique lors du changement de courbure du foil où le déplacement de ses extrémités est quasi nul. Un paramètre permettant de localiser la déformation vers l'extrémité du foil est également introduit. Une méthode de ligne portante 3D non linéaire est mise en œuvre. L'oscillation est modélisée par une succession de calculs stationnaires pour lesquels la géométrie et les vitesses apparentes du foil dépendent de l'instant considéré. Dans un premier temps, la déformée au cours de l'oscillation est issue de données expérimentales issues de la littérature. L'existence d'une flexibilité optimale maximisant la poussée est mise en lumière et déterminée pour la fréquence réduite kG = 1.82. L'influence du temps caractéristique proposé, durant lequel le déplacement de l'extrémité du foil est quasi nul, s'est révélée défavorable pour la poussée, tout comme la localisation de la déformation vers les extrémités du foil.

Numerous studies demonstrate the high efficiency of cetacean swim. The present study is conducted to investigate the influence of spanwise flexibility on the thrust of rectangular foils in pure heave motion. Classical kinematics from the literature are compared to a kinematics bioinspired by the deflexion of the caudal fins of bottlenose dolphins. This kinematics consists in introducing a characteristic time during the change of curvature of the foil where the displacements of the tips stay almost nil. A non-linear 3D lifting-line method is implemented. The oscillation is represented by a succession of stationary calculations for which the geometry and the apparent angle of attack of the foil depend on the current step time. The deflexion during the oscillation is postulated from experimental data from the literature. The existence of an optimal flexibility maximizing the thrust is highlighted and determined for the reduced frequency kG = 1.82. The influence of the proposed characteristic time was found to be detrimental for the thrust of the system, as was the concentration of the deflection towards the tips of the foil.
Les systèmes de tenségrité sont des structures spatiales formées de barres comprimées en équilibre dans un réseau de câbles tendus. Leur rigidité dépend à la fois des propriétés mécaniques des éléments et de leurs efforts internes introduits durant l'assemblage. Grâce à leurs propriétés structurales, nous répondons à la problématique de l'accessibilité à la mer en offrant une solution légère, permettant un montage/démontage aisé et respectant la loi littoral. Des plateformes de configurations variables et capables d'épouser d'une manière écologique le milieu marin sont désormais réalisables grâce à des structures de tenségrité à double nappe. Cette étude, aussi bien numérique qu'expérimentale, dévoile les différents aspects structurels et conceptuels de cette solution qui permettent de valider ses capacités mécaniques ainsi que sa faisabilité, notamment à travers la modulabilité, le pliage/déploiement et l'implantation. De l'optimisation structurale des éléments sous contrainte de légèreté et résistance, nous aborderons la conception des noeuds, composants complexes indispensables assurant la géométrie et le pliage de la structure mais aussi son interaction avec son environnement.

Tensegrity systems are a class of reticulated space structures composed of compressed bars maintained in equilibrium bya network of tensioned cables. Their stiffness depends both on the mechanical properties of the elements and their internal self-stress state. Taking advantage of their structural properties, we respond to the challenge of accessibility to the sea with modular lightweight and transparent platforms. Variable configurations are developed to fit ecologically into the marine environment thanks to double layer tensegrity structures. Moreover, allowing easy assembly/disassembly we respect also the coastal law. This study, both numerical and experimental, sheds light on the different structural and conceptual aspects of this solution, thus validating its mechanical capabilities as well as its feasibility, particularly through the aspects of modularity, folding/deployment and setup. After the structural and design optimization of elements constrained by weight and stiffness, we detail the design of the nodes, which are the key components to ensure the geometry and foldability of the structure but also the interaction with its supports.
En tribologie, une question encore ouverte concerne la relation qui peut exister entre le comportement dynamique des corps en contact et la rhéologie de l'interface. Grâce aux outils numériques tels que le couplage FEM/DEM, il est aujourd'hui possible de répondre à cette question. Nous proposons ici de montrer les connexions qu'ils existent entre le comportement de l'interface et la dynamique des corps en contact en comparant également les résultats numériques obtenus avec ceux d'une expérience modèle.
Le soudage est une technique d'assemblage de pièces très développée dans l'industrie. Compte tenu des exigences actuelles du marché, les industriels cherchent à repousser les limites des procédés. En vue d'accroître la productivité, diminuer les coûts tout en garantissant la qualité des pièces. L'augmentation de la vitesse de soudage entraîne de nombreux défauts, dont la fissuration à chaud. Plusieurs études ont été faites à ce sujet. Toutefois, la compréhension de ce phénomène est un problème complexe faisant intervenir le procédé, le matériau et le chargement mécanique. Les méthodes expérimentales d'investigation de ce défaut [Cartaud1995] sont nombreuses, mais ces essais s'avèrent souvent difficiles à interpréter et surtout à comparer. Nous développons un nouvel essai consistant à appliquer une précontrainte de traction contrôlée dans la direction de soudage sur une tôle d'alliage d'aluminium 6061 de faible épaisseur, avant de réaliser une ligne de fusion avec le procédé TIG. Cet essai permet l'initiation de fissures en régime de soudage établi, au sein de la zone pâteuse où des mécanismes complexes de solidification sont mis en jeu. Le document présentera le soudage et le phénomène de fissuration à chaud. Ensuite, une méthode de caractérisation de la fissuration à chaud en soudage par des mesures couplées sera développée en vue d'établir un critère de sensibilité [Rappaz1999].
Ce papier présente un outil de simulation numérique permettant l'étude de la fissuration dynamique des matériaux hétérogènes et à gradients de propriétés. Cet outil est basé sur la notion de Modèles de Zone Cohésive Frottante et sur l'approche Non-Smooth Contact Dynamics. La plateforme numérique, composée de trois librairies avec une conception orientée objet, permet des simulations tridimensionnelles en grandes déformations depuis l'amorçage des fissures jusqu'à la ruine finale du matériau. Un exemple de fissuration de matériau hétéro-gène utilisé dans l'industrie nucléaire, le Zircaloy-4 hydruré, est présenté.

This paper presents a new numerical simulation framework dedicated to the study of the dynamic fracture of functionally graded heterogeneous materials. This framework is based on the concept of Frictional Cohesive Zone Model in the framework of Non-Smooth Contact Dynamics. The numerical platform, composed of three object-oriented libraries, allows for three dimensional finite deformation simulations, from crack initiation to post-fracture behavior. An example of fracture in hydrided Zircaloy-4, an heterogeneous material used in the nuclear industry, is presented.
Cette étude porte sur la modélisation numérique de la fissuration quasi-statique d’échantillons bidimensionnels constitués de grains noyés dans une matrice cimentaire. L’approche utilisée est la péridynamique bond-based. Les distributions radiales d’endommagement permettent de mettre en évidence les effets conjoints de la microstructure et des propriétés mécaniques sur les chemins de fissures.

In this study we investigate the quasi-static failure of 2D composites composed with cylindrical disks embeded into a matrix. We used the so-called bond-based peridynamic approach to simulate the mechanical behaviour of the samples. The radial distributions of damage allow us to highlight the joint effects of microstructure and mechanical properties on the crack patterns.
Dans le but de réduire la consommation d'énergie, les constructeurs travaillent sur l'emploi de matériaux légers, comme les alliages d'aluminium, pour diminuer le poids des véhicules. Ces modifications imposent une amélioration constante des procédés de fabrication, en particulier en soudage. L'accroissement des vitesses de soudage sur les alliages d'aluminium provoque l'apparition de défauts tels que la fissuration à chaud. La compréhension de ce phénomène est un problème complexe faisant intervenir le procédé, le matériau et le chargement mécanique. Les méthodes expérimentales d'investigation de ce défaut sont nombreuses, mais ces essais s'avèrent souvent difficiles à interpréter. L'objectif de ce travail est d'étudier, au travers d'un essai simple, la relation entre la microstructure générée par l'opération de soudage et la sensibilité à la fissuration, afin d'améliorer les modes opératoires de soudage. Un essai original a été développé consistant à appliquer une précontrainte de traction contrôlée dans la direction de soudage sur une tôle d'alliage d'aluminium 6061 de faible épaisseur, avant de réaliser une ligne de fusion avec le procédé TIG. Cet essai permet l'initiation de fissures en régime de soudage établi, au sein de la zone pâteuse où des mécanismes complexes de solidification sont mis en jeu. La morphologie des grains joue un rôle crucial dans l'initiation de la fissure. Elle est fonction de l'intensité et de la vitesse de soudage, ainsi que de la géométrie de l'éprouvette. Elle se caractérise par la forme, la taille mais aussi la direction de croissance des grains qui influencent l'initiation de fissures. Des observations in situ, à l'aide d'une caméra rapide, et post mortem, à partir de macrographies et de micrographies, ont permis d'analyser la microstructure et les fissures éventuelles de chaque éprouvette. Un scénario d'initiation de fissures a ainsi pu être proposé, en fonction de la morphologie des grains. Les relations entre paramètres de soudage, morphologies de la structure de grains générée, et sensibilité à la fissuration à chaud ont été discutées. Enfin, à partir de résultats expérimentaux, des solutions d'optimisation du procédé seront proposées en tenant compte des interactions procédé/ matériau.
Ces travaux font le point sur la pertinence de l'utilisation du champ de déplacement des noeuds d'une structure de tenségrité pour identifier son état d'autocontrainte. Il s'agit de déterminer la corrélation entre la précision de la mesure et la précision de l'identification de l'état d'autocontrainte. En utilisant un tachéomètre, on montre que l'identification à partir du champ de déplacement donne d'aussi bons résultats que celle réalisée à partir de la mesure de quelques efforts internes.
Cet article présente des travaux effectués sur le bâtiment expérimental de l'IUT de Nîmes. L'objectif est d'analyser finement le comportement énergétique du bâtiment mais aussi des systèmes d'éclairage, de chauffage, de ventilation et d'ECS en fonction des sollicitations extérieures (météo) et du pilotage des systèmes du bâtiment qui simulent le comportement de l'occupant. Le chauffage du bâtiment expérimental est assuré par un plancher chauffant alimenté par une pompe à chaleur monobloc air-eau de 6 kW. Cet article porte seulement sur l'étude énergétique de la pompe à chaleur, effectué sur 3 périodes hivernales de 5 jours avec 3 scénarios de fonctionnement différents : Chauffage + ECS avec volets ouverts, chauffage seul avec et sans volets ouverts. Ce travail nous a permis de définir les outils d'instrumentation, de pilotage et d'acquisitions nécessaires à l'évaluation de l'impact de l'occupant sur le comportement énergétique du bâtiment à travers le chauffage, le rafraichissement, la ventilation, la consommation d'ECS et la gestion des ouvrants.

This paper presents the results obtained after the works on the experimental building of the University Institute of Technology of Nîmes. The goal is to analyze the building's energy behavior as well as the lighting, the heating, the ventilation and the DHW systems according to external requests (weather) and the building's systems operations simulating the user's behavior. The heating of the experimental building is ensured by underfloor heating fed by a 6 kW air-water monobloc heat pump. This work concerns the energy audit of the heat pump over Three 5-day winter periods with three different operating scenarios: Heating + DHW with open shutters, heating alone with and without open shutters. This work allowed us to define the tools for instrumentation, control and acquisition systems needed to assess the occupant's impact on the building's energy behavior through heating, cooling, ventilation, DHW consumption and opening adjustment.
Le secteur du bâtiment représente le plus grand consommateur d'énergie en France et le deuxième producteur de gaz à effet de serre après le secteur des transports. Dans ce contexte, au sein de l'IUT de Nîmes, un bâtiment expérimental largement instrumenté a été conçu à des fins d'enseignement et de recherche. Plusieurs techniques et protocoles sont utilisés pour contrôler l'équipement et acquérir des données. L'analyse des données recueillies doit permettre de comprendre les facteurs qui contribuent à l'efficacité énergétique du bâtiment mais aussi d'identifier la performance énergétique des équipements au regard du confort des occupants. La simulation de l’occupant se concentre sur trois actions principales : le contrôle des volets, régulation de la température intérieure de consigne et la consommation d'eau chaude sanitaire (ECS). Sur quatre semaines en saison hivernale de l’année 2020, quatre scénarios d’usage du bâtiment par l'occupant sont simulés afin d'identifier leur impact sur le comportement énergétique du bâtiment. Le chauffage et le refroidissement sont assurés par une pompe à chaleur air-eau réversible, la production d'ECS est assurée par un système électro solaire. Six panneaux photovoltaïques alimentent le bâtiment. La ventilation est assurée par un système contrôlé de ventilation mécanique à double flux, couplé à un échangeur de chaleur sol-air.
L'étude optique des lames minces formées par la superposition des couches mono-moléculaires d'hémine en nombre croissant montre que ces couches non comprimées n'ont pas une structure continue et homogène tandis que l'état lacunaire des lames formées de couches comprimées est réduit par la compression. Les courbes représentant les facteurs de réflexion et de transmission en fonction de l'épaisseur dans le cas des couches comprimées ont alors l'allure de celles que donnent les couches métalliques absorbantes continues et homogènes.
L'échange ionique entre une couche mince de verre obtenue par procédé sol-gel (déposée sur une lame de verre à vitre par la technique de dip-coating), et un bain de CuCl fondu à 525°C et sous atmosphère d'azote a été étudié pour trois séries de verres aluminosilicates SiO2-Al2O3-X2O (X = Na, K, Li). L'expérience montre l'existence des ions Cu + monovalents introduits dans le verre.
La méthode des éléments discrets est largement utilisée pour représenter non seulement le comportement mécanique de milieux hétérogènes et discontinus tels que les milieux divisés (grains, sols, maçonneries) mais aussi leur comportement thermique. Toutefois, lorsqu'elle est utilisée pour représenter un milieu continu équivalent, les approches thermo-mécaniques au sens discret ne sont plus utilisables en tant que telles. Ce travail a pour objectif d'étendre la méthode des éléments discrets afin de modéliser le transfert de chaleur par conduction dans un milieu continu équivalent. L'influence de l'arrangement spatial des éléments est étudiée afin que l'évolution de la température du système ne dépende pas de cette discrétisation. Les résultats sont comparés à une approche continue de type éléments finis. Pour conclure, le cas d'un milieu endommagé est traité afin de pouvoir effectuer une transition entre milieux continu et discret.
La détermination des paramètres de diffusion de l'eau dans le bois, pour différentes essences, est une étape longue et demandant l'utilisation d'enceintes climatiques contrôlées. De plus, ces paramètres sont souvent identifiés sur la base d'essais de cinétique de diffusion en conditions isothermes. Dans un objectif de diagnostic in situ des structures, la diffusion de l'eau liée dans le bois doit prendre en compte l'influence de la température. Ainsi, nous proposons un nouveau protocole expérimental et numérique permettant d'identifier les paramètres de diffusion de l'eau quelle que soit l'essence et le sens de diffusion. En plus de la simplicité du matériel utilisé, le protocole développé apporte un résultat modélisé proche de l'expérimentation après quelques semaines seulement.

Determination of water diffusion parameters in wood for different species, requires controlled climate chamber during a long time. Furthermore, these parameters are frequently identified with kinetic of vapor diffusion tests under isothermal conditions. For the purpose of in situ structures diagnosis, influence of temperature has to be considered in bound water diffusion in wood. Thus, we propose a new experimental and numerical protocol allowing to identify water diffusion parameters for different species and diffusion direction. In addition to a basic equipment used, simulated mass evolution provided by the developed protocol rather well fit experimentation after only a few weeks.
La présente étude porte sur l'identification des propriétés élastoplastiques hétérogènes d'un matériau à partir de mesures de champs cinématique. Une méthode inverse est mise en oeuvre afin d'identifier d'une part les paramètres matériaux (3 élastiques et 2 plastiques) et d'autre part le champ de contrainte. Un exemple sur une structure en matériaux composite est présenté en détails afin de montrer la faisabilité de l'approche. La robustesse vis-à-vis des données initiales, maillages et du bruit est étudiée.

The present study focuses on the identification of heterogeneous elastoplastic properties of a material from full-field measurements. An inverse method is used to identify on the one hand the material parameters and on the other hand the stress field. An application to a composite structure submitted to tension is presented to show the feasibility of the method. Finally, the robustness of the method is tested towards initial set of parameters, mesh and noise measurements where Gaussian perturbations were added to displacements values to simulate an experimental errors.
Grâce à la convergence de plusieurs considérations (écologie, durabilité, technologie nu- mérique) le matériau pierre vise à être réhabilité comme matériau de construction dans sa fonction structurale. Toutefois, le manque d'outils prédictifs permettant à l'ingénierie de garantir la pérennité de telles structures en freine le développement. Dans cette étude, nous testons les potentialités du logiciel LMGC90 dans le cas de joints courbes et discutons les résultats en prévision d'une étude expérimentale en collaboration avec des compagnons tailleurs de pierre.
Cet article présente une étude expérimentale des propriétés chimiques et mécaniques de l'interphase pâte de ciment / granulat. La zone d'interphase est la zone de la pâte de ciment qui se trouve à proximité immédiate du granulat sur une épaisseur d'environ 20-50 µm et qui possède des propriétés mécaniques et chimiques différentes de celles de la pâte de ciment pure. Des échantillons composites pâte de ciment / granulat calcaire ont été conçus et préparés afin de permettre l'étude des propriétés chimiques et mécaniques de l'interphase. La pâte de ciment est réalisée à base de ciment Portland avec un rapport E/C de 0,4. Les profils de concentration en Calcium réalisés autour la zone de l'interphase montrent une forte concentration en calcium due à la présence de la portlandite. Les essais de nano-indentation indiquent une zone de faiblesse au niveau de l'interphase.

This article presents an experimental study of the chemical and mechanical properties of the interphase cement paste / aggregate. The interphase zone is the zone of the cement paste which is in the immediate vicinity of the aggregate to a thickness of about 20-50 μm and which has different mechanical and chemical properties compared to the pure cement paste. Cement paste / limestone aggregate composite samples were fabricated to allow the study of the chemical and mechanical properties of the interphase. The cement paste is made of Portland cement with an W / C ratio of 0.4. Calcium concentration profiles around the interphase area show a high concentration of calcium due to the presence of portlandite. The nano-indentation tests indicate a zone of weakness at the interphase level.
Ce travail constitue une contribution originale à l'étude de la densité et du retrait au séchage de la loupe de thuya provenant de la forêt de Khémisset (Maroc). La densité est souvent utilisée dans les étapes de prédiction des propriétés mécaniques du bois. Quant aux retraits linéaires, l'existence ou non d'une anisotropie entre les retraits radial, tangentiel et longitudinal préfigurent du comportement mécanique du bois. Les mesures de ces propriétés physiques sont réalisées sur 77 échantillons de 2×2×2cm3 découpés selon les directions radiale, tangentielle et longitudinale. L'analyse des résultats des mesures de densité permet de classer le bois de la loupe de thuya comme un bois dense. La densité de la loupe est plus élevée que celle du bois de thuya. Cette différence s'explique par la présence d'excroissances foncées composées de cellules aux parois plus épaisses que celles du bois de thuya. L'analyse des mesures de retraits montre une faible anisotropie de retraits, expliquée à l'échelle microscopique dans un plan de référence, par une orientation très variable des cellules. Ce résultat présuppose un comportement mécanique proche d'un comportement isotrope du bois de la loupe de thuya.
Les matériaux polypropylène PP issus d'un processus de recyclage sont régénérés à l'aide de charges renforçantes. Les matériaux obtenus sont généralement classés selon leur grade qui correspond à l'indice de fluidité « MFI ». En fonction des demandes des clients, les recycleurs introduisent des additifs et/ou des charges afin de contrôler le grade du PP régénéré. Les propriétés du polypropylène recyclé dépendent donc de l'origine des dépôts de déchets et de leurs constituants chimiques. L'objectif de ce papier est de mieux comprendre l'influence des additifs et/ou des charges sur la sensibilité à la vitesse de déformation sur le comportement et les propriétés mécaniques des polypropylènes régénérés utilisés dans des applications de structures soumises à des chargements allant du quasi-statique au dynamique. Trois polypropylènes avec trois indices de fluidité différents à l'état fondu ont été étudiés. Les constituants chimiques du polypropylène recyclé sont déterminés par analyse physico-chimique. Des essais de traction et de compression à différentes vitesses de déformation pour certains réalisés sur des barres d'Hopkinson permettent d'identifier les sensibilités à la vitesse des propriétés mécaniques telles que le module d'élasticité, la limite d'élasticité, la contrainte maximale et les mécanismes de défaillance. Les résultats obtenus sont comparés à ceux d'un polypropylène non recyclé (Vierge de retraitement.

The regenerated PP is generally classified according to its "grade" which corresponds to the Melt Flow Index "MFI". Depending on customer requirements, recyclers introduce additives and fillers to control the grade of the regenerated PP. Thus, the properties of recycled polypropylene depend on the origin of waste deposits and their chemical constituents. The aim of this study is to understand the influence of the strain rate on the behavior and the mechanical properties of regenerated polypropylenes for applications in structures subjected to loads ranging from quasi-static to dynamic. Three polypropylenes with three different Melt Flow Index were studied. The chemical constituents of the recycled polypropylene are determined by physico-chemical analysis. Quasi-static tensile test and dynamic compression tests through Hopkinson bar device at different strain rates allow identifying the sensitivities of the mechanical properties such as modulus of elasticity, elastic limit, strain Maximum and failure mechanisms. The results obtained are compared with those of a virgin (non-recycled) polypropylene.
Xper est un outil numérique parallèle développé dans le cadre du laboratoire commun MIST pour l’étude des interactions entre corps rigides ou déformables. Les interactions concernent d’une part la séparation dans le cadre de la rupture thermo-mécanique et dynamique de matériaux hétérogènes et d’autre part le contact frottant entre particules en présence de fluide. La plateforme numérique repose sur le couplage du logiciel LMGC90 (Dynamique des Contacts) pour la prise en compte d’interactions com- plexes entre les corps et de la bibliothèque PELICANS pour la résolution des comportements volumiques (Éléments finis ou Volumes Finis) des corps.
Le papier concerne l'outil numérique parallèle développé pour l'étude des interactions entre corps rigides ou déformables. Les interactions concernent d'une part la séparation dans le cadre de la rupture dynamique de matériaux hétérogènes et d'autre part le contact entre particules en présence de fluide. La plateforme numérique associée repose sur le couplage du logiciel LMGC90 (Dynamique des Contacts) pour la prise en compte d'interactions complexes entre les corps et la bibliothèque PELICANS pour la résolution des comportements volumiques (Eléments finis ou Volumes Finis) des corps.
Le mélange fil-sable possède de meilleurs propriétés mécaniques que le sable seul. Afin de mieux cerner les mécanismes de ce géo-composite, nous l'avons modélisé par des méthodes continues et discrètes. La formulation d'une loi thermodynamiquement admissible tenant compte de l'unilatéralité du renfort permet, en outre, une modélisation cohérente du matériau. Parallèlement, les investigations éléments discrets permettent de mettre en évidence les micro-phénomènes de renfort. Ce sont ces deux approches numériques que nous souhaitons confronter afin d'identifier les paramètres de notre loi continue.

The sand and wire mixture have a higher strength than the sand alone. We modeled it by continuous and discrete methods to emphasize its reinforcement mechanisms. In one hand, the formulation of a thermodynamic law which take into account for the wire network unilaterality, models consistently this material. In the other hand, investigations by discrete elements highlight reinforcement micro phenomena. We want to use these two numerical approaches to identify the parameters of our continuous law.
Cet article propose une approche expérimentale et numérique du vieillissement des wire-bonds au sein des modules de puissance à semi-conducteurs. Des essais de vieillissement en cyclage thermique sont effectués sur des modules types pour récolter des données en fonction de l'amplitude et de la fréquence de ce cyclage. L'amplitude est limitée à des valeurs inférieure à 50 • C, domaine dans lequel les dégradations observées se résument au décollement des wire-bonds. Ces tests permettent d'alimenter le volet numérique de l'étude dont l'objectif est de construire une méthodologie de modélisation thermo-mécanique visant à établir la distribution des contraintes puis des éventuels endommagements dans ces wire-bonds, de comportement thermo-élasto-plastique. Une approche expérimentale complémentaire est également présentée. Elle est basée sur des éprouvettes de test spécifiques, beaucoup plus simples à mettre en oeuvre et à instrumenter que des modules de puissance.
L’objectif de cette étude est de réduire les coûts de calcul pour les simulations de fissuration, notamment en milieux hétérogènes, par des modèles de zones cohésives. L’approche repose sur l’adaptation de la résolution fine en espace grâce à la méthode de raffinement hiérarchique CHARMS dans les zones d’intérêt. Le critère de raffinement est issu d’une méthode de fissuration moins précise mais peu coûteuse. Cette stratégie permet ainsi de résoudre finement des problèmes de fissuration dans les zones d’intérêt tout en conservant des coûts de calcul raisonnables.
La modélisation de la fissuration du béton nécessite de considérer la liaison entre la pâte de ciment et les granulats du béton, communément appelée interface, auréole de transition. Ce constat a motivé la mise en place d'essais mécaniques spécifiques en laboratoire à l'échelle dite locale afin de caractériser et d'identifier le comportement mécanique d'une pâte de ciment pure et de l'interface pâte de ciment/granulat à partir d'un échantillon composite. Des essais de traction directe sur des éprouvettes de ciment ont été mis en place dans le but d'identifier le comportement mécanique à la rupture de la pâte de ciment pure à l'échelle locale. Pour un type de ciment donné, la dispersion de la réponse mécanique des essais dépend, d'une part, de la dispersion des caractéristiques mécaniques de l'échantillon et, d'autre part, du dispositif expérimental. Cet article s'intéresse à la dispersion de la réponse mécanique sur plusieurs essais qui est grandement influencée par la préparation des échantillons. Une étude statistique numérique met en exergue la forte dépendance de la statistique des réponses mécaniques de l'essai de traction à la position des fixations en acier servant à la traction de l'échantillon. Les résultats de cette étude sont comparés à des observations expérimentales.
L'objectif de ce travail est d'analyser et de modéliser le transport d'un polluant dans la couche superficielle non saturée du sol. On se limite aux sols arides pour lesquels les constituants de la phase liquide sont fortement liés à la phase solide et où les transferts de matière s'opèrent en phase liquide et en phase gazeuse avec prise en compte du changement de phase liquide-gaz. Un dispositif original permet d'abord l'analyse des isothermes de désorption de l'eau, de l'heptane, du trichloréthylène (TCE) et du mélange eau+TCE dans le sol. Le changement de phase des composés liquides fera l'objet d'une étude expérimentale tandis que l'ensemble des travaux bibliographiques et expérimentaux nous conduit à proposer un modèle mathématique. La validation du modèle porte sur le transfert d'eau en comparant les résultas du modèle à ceux des expériences de transfert sur des colonnes de sol. Ce modèle traduit particulièrement bien le flux d'eau à la surface et l'évolution des profils de teneur en eau. Dans une deuxième partie, on examine le transfert du TCE dans la couche superficielle. Des études de sensibilité ont été menées sur l'épaisseur de la couche superficielle, la teneur en eau, la concentration initiale du TCE, la constante de Henry et du coefficient de changement de phase. Cette étude met en évidence l'importance des différents paramètres sur les transferts d'un composé organique volatil indiquant ainsi la nécessité de mener parallèlement à la modélisation, des expériences en laboratoire et in situ.
Nous considérons l'assemblage de deux corps hyperélastiques (non-linéaire) liés par un adhésif hyperélastique de faible rigidité (non linéaire) occupant une petite couche d'épaisseur ε. Une stratégie numérique du problème n'est pas vraiment envisageable en raison du grand nombre de degrés de liberté lié au maillage de la fine couche de colle et du très mauvais conditionnement du système dû à la très faible rigidité de la colle. Il est donc pertinent de proposer un modèle variationnel équivalent évitant ces types de comportement.
Cet article présente une méthodologie pour prédire l'évolution du comportement mécanique d'une roche au cours de processus d'érosion chimique, symptomatiques du stockage profond du CO2 dans des aquifères salins. Une méthode permettant d'obtenir des échantillons à microstructure statistiquement équivalente à des échantillons de roche naturelle a été développée. Deux scénarii d'érosion numérique ont été proposé pour le matériau numérique et à l'échantillon réel : l'un pour lequel l'espace poral croît de manière isotrope, l'autre privilégiant l'érosion dans les zones où l'écoulement de la phase interstielle est plus prononcée. Pour chaque scénario, l'évolution des comportements élastiques a été analysée en lien avec l'évolution de propriétés de transport.
Les structures de tenségrité sont des structures spatiales légères constituées de barres comprimées et de câbles tendus qui assurent la continuité. La rigidité de la structure de tenségrité est fonction de la raideur des éléments mais aussi de l'état de tension des câbles la constituant. Cet état appelé état d'autocontrainte assure la rigidité de la structure et sa stabilité. La connaissance de cet état d'autocontrainte est primordiale pour la sécurité de la structure en place. Dans l'optique de caractériser une structure par des essais non destructifs nous travaillons sur son comportement dynamique. L'étude présente l'influence du niveau d'autocontrainte imposé au sein de la structure sur son comportement dynamique. La conception des structures de tenségrité conduit à un fonctionnement non linéaire que l'on retrouve dans l'évolution des fréquences propres et de l'amortissement structurel. Cette étude comporte une partie expérimentale sur une petite grille de tenségrité plane à double nappe associée à la simulation numérique pour corréler la modélisation et les essais. Les simulations numériques corroborent les résultats d'essais avec une évolution non linéaire des fréquences propres des deux premiers modes croissant avec le niveau d'autocontrainte. Les résultats sur l'amortissement sont plus difficiles à interpréter avec une différence d'évolution entre le premier et le second mode.
Un modèle micromécanique est proposé pour l'estimation du comportement effectif d'un milieu isotrope con-tenant une collection de zones cohésives aléatoirement réparties et distribuées. L'idée consiste à introduire un composite de type "matrice-inclusions cohésives" comme une représentation adéquate du milieu cohésif étudié. Le comportement effectif est ensuite estimé à l'aide des schémas d'homogénéisation linéaire et non-linéaire (estima-tion de Hashin Shtrikman et méthode sécante modifiée). Une analyse inverse des résultats obtenus permet d'obtenir des critères pratiques pour la calibration des paramètres cohésifs dans une approche numérique de type "méthode des éléments finis cohésifs-volumiques".

In this note, a micromechanical model is proposed for the estimate of the effective behavior of a an isotropic medium with embedded cohesive zones. The model is based on the introduction of a "matrix-cohesive inclusions" composite as a representation of the studied cohesive medium. The effective behavior is then derived using linear and non-linear homogenization schemes (Hashin Shtrikman estimate and secant modified method). An inverse analysis leads to a set of practical criteria for the calibration of the cohesive parameters in a numerical simulations as the "cohesive-volumetric finite element method".
Le bois en tant que matériau présente des propriétés effectives exceptionnelles mais son origine biologique entraine un manque de stabilité physico-mécanique et biochimique ainsi qu'une grande variabilité d'organisation de ses éléments constitutifs à plusieurs échelles (cerne annuel, tissus ligneux, cellule, paroi cellulaire, matière ligno-cellulosique, macromolécules) qui limitent son utilisation. La prédiction et la compréhension fine des comportements du bois à l'échelle macroscopique (i.e., échelle des cernes annuels) est donc difficile et il est particulièrement intéressant d'étudier le bois à l'échelle de la paroi cellulaire.