nglaura/hal-summarization huggingface dataset:
L'identiﬁcation des conductivités thermiques des composites anisotropes nécessite classiquement plusieurs essais. L'objectif de ce papier est de présenter une méthodologie numérique permettant d'estimer la matrice des conductivités thermiques à partir d'un seul champ de température résultant d'une simulation par éléments ﬁnis. Cette méthode, basée sur la méthode des champs virtuels, est appliquée à un problème de thermique en régime stationnaire. En fonction du type de matériau étudié, les conditions aux limites sont optimisées tout en gardant une cohérence expérimentale. Plusieurs matériaux de référence sont analysés en prenant en compte le bruit de mesure de manière à tester la robustesse de la méthode. Dans chacun des cas, les conductivités thermiques sont identiﬁées avec une grande précision.

Identiﬁcation of thermal conductivities of anisotropic composites requires habitually several tests. The aim of this paper is to present a numerical methodology which allows to estimate the termal conductivity matrix from only one temperature ﬁeld resulting from a ﬁnite element simulation. This method, based on the virtual ﬁelds method, is applied to a static thermal problem. Depending on the material type, boundary conditions are optimized in agreement with the experimental possibilities. Some materials are analyzed by taking into account the noise of measurement in order to check the robustness of the method. In each case, thermal conductivities are identiﬁed with a high degree of accuracy.
La spécificité et la complexité des échangeurs de chaleur à ondes et plaques imposent le développement de logiciels spécialisés dédiés à la modélisation de leur comportement. La communication présente une application tridimensionnelle d'une nouvelle technique d'homogénéisation, prenant en compte la direction de la périodicité. Cette approche est comparée avec d'autres méthodes classiques d'homogénéisation.

The complexity and specificity of the brazed aluminum plate-fin heat exchangers require special software development for the modeling of their behaviour. In this paper, a new homogenization technique that takes into account periodic direction is implemented for a 3D case. This method is compared to some other classical approaches.
Les simulations de dynamique moléculaire se révèlent intéressantes dans l'étude de la physique locale du contact. En effet, cette technique de modélisation offre d'une part, une modélisation plus réaliste de la matière, et d'autre part, elle utilise une formulation plus physique que phénoménologique, donc plus thermodynamique. L'utilisation d'une telle technique de modélisation se révèle donc complémentaire à l'approche proposée par la MMC. Nous proposons une première étude de l'orientation des chaînes de polymères sous la pointe, lors d'un contact normal.
EdF développe depuis 15 ans son propre logiciel de simulation en mécanique des structures, le Code_Aster. On présente ici le contexte de développement du logiciel, son double rôle d'intégrateur de travaux de recherche et d'outil qualifié pour l'ingénierie nucléaire. Finalement, on fera un éclairage sur quelques applications industrielles, moteurs de la recherche menée autour de Code_Aster pour les années à venir.

EdF has developed for 15 years his own numerical simulation software for structural analysis, Code_Aster. We present the purposes of the development, its both functions of research depository and qualified tool for nuclear engineering requirements. Then, we focus on some industrial models, driving forces in research in Code_Aster for coming years.
Le présent article expose les principes de modélisation et d'analyse sismique d'un réacteur nucléaire avec prise en compte des effets d'interactions fluide/structure. La modélisation du système couplé est réalisée en exploitant l'axi-symétrie de la géométrie et la non axi-symétrie du chargement et en proposant une représentation des inconnues du problème sous forme d'une série de Fourier. La formulation du problème couplé utilise l'approche symétrique \mathbfu,p,φ. Les effets de masse et de raideur ajoutées sont étudiés, et des résultats d'analyse sismique temporelle et spectrale sont proposés. L'ensemble des résultats de calcul permet de quantifier l'importance des phénomènes d'interactions fluide/structure pour le cas industriel.

The present paper deals with a numerical modeling of a nuclear reactor with fluid-structure interaction phenomenon. The coupled system is modeled with an axi-symmetric 2D model; with a Fourier expansion of the problem unknowns. The mathematical formulation lies on the symmetric \mathbfu,p,φ approach. Added mass and added stiffness effects are studied and their influence on the system dynamic behavior is underlined. A temporal and spectral seismic analysis is carried out. The numerical results exposed in the study highlight fluid-structure interaction effects in the industrial case.
Basée sur les recherches concernant l'algorithme PageRank utilisé par le moteur de recherche Google, une nouvelle version de l'algorithme d'optimisation par essaims particulaires est présentée ici. PageRank-PSO (noté PR-PSO) utilise une chaîne de Markov stochastique pour redéfinir en temps réel l'influence des particules au sein même de l'essaim. Dans cet article, cette méthode d'optimisation est appliquée à un benchmark de treillis usuels.
Une méthodologie de modélisation personnalisée in vivo de l'articulation du genou est proposée à partir d'images IRM. Les étapes de traitement présentées sont : l'acquisition de la géométrie des structures, le calcul du mouvement de l'articulation, la construction du maillage des structures et les calculs éléments finis non-linéaire incluant le contact entre les os, le cartilage et les ménisques. Le modèle ainsi obtenu permet de déterminer les efforts appliqués aux structures de l'articulation du genou sain au cours d'un mouvement de flexion.

This paper adresses the methodology used to model the knee joint in vivo from MRI images. The knee joint model obtain is subject specific. The paper presents all the process: Geometrical acquisitions, Joint movement analysis, Meshing technics and non-linear finite element modeling with contact between the bones, the cartilage and the menisci. The model is able to determine the stress applied on the various components of the joint for normal subject during a knee flexion movement.
RESUME. Ce papier traite de l'identification de paramètres de lois de comportement de matériaux hyperélastiques en grandes déformations à partir de la Méthode des Champs Virtuels (MCV). L'idée de base est d'exploiter des mesures de champs hétérogènes en surface d'échantillon, afin d'identifier tous les paramètres constitutifs à partir d'un seul essai. Cette méthode nécessite une stratégie de dépouillement des champs hétérogènes car aucun lien explicite n'existe entre mesures et sollicitation, contrairement aux champs de contraintes homogènes. Bien intégrée dans la communauté scientifique dans le cas des petites déformations, l'idée fondamentale de ce travail est d'appliquer cette méthode au cas des grandes déformations. L'approche est développée ici pour des matériaux hyperélastiques comme les élastomères afin de tester les performances de la méthode, l'idée étant de l'étendre ensuite à l'élastoplasticité en grandes déformations.

This present paper deals with the identification of constitutive parameters of a hyperelastic law from heterogeneous stress and strain fieldsusing the Virtual Fields Method (VFM). The main idea consists in the exploitation of heterogeneous kinematic fields in order to directly identify all the constitutive parameters from only one test. The main drawback of such an approach is the fact that no direct link between displacement measurement data and unknown parameters is available in the general case. In this paper, the VFM is applied for the first time in the case of large deformations. The approach is developed here for a hyperelastic law in order to test the performances of this method, the idea will be then to test it in case of elastoplasticity in large deformations.
Salome-Meca est une plate-forme dédiée à la simulation en mécanique. Elle fournit un environnement logiciel permettant de réaliser la chaîne complète de calcul CAO, maillage, calcul, visualisation des résultats. Deux exemples d’utilisation sont présentés : une étude thermo-mécanique d’une enceinte de confinement et une étude thermo-hydraulique d’un té de mélange.
La rupture de capacités métalliques sous pression peut se traduire par des fuites, des projectiles avec effet fusée, ou encore un éclatement avec projection de missiles. Ce phénomène implique plusieurs disciplines : mécanique des solides, mais aussi mécanique des fluides, et thermodynamique. Cet article présente différentes approches et méthodes concernant la rupture de structures métalliques. L'étude numérique, réalisée à l'aide du logiciel MSC MARC, porte sur la modélisation d'une plaque métallique sous sollicitation dynamique. La modélisation est basée sur des éléments coques, une loi élasto-viscoplastique permettant d'inclure de l'endommagement, et un écoulement dépendant de l'ouverture de la brèche.

Several different fields are involved in rupture of pressurized metallic vessels (mechanics but also thermodynamics as well as fluid mechanics) but few studies take into account all of them. Consequently a numerical study of a metallic plate submitted to dynamic solicitation is presented in this paper, as well as approaches related to rupture. The modeling is developed with MSC MARC software: it is based on shell elements, elasto-viscoplastic and damage laws, and a depressurization depending on breach opening.
Les innovations technologiques (téléphone et ordinateur portable, internet…) issues du monde de la microélectronique révolutionnent chaque jour un peu plus la vie de chacun d'entre nous. L'acteur de cette révolution se cache au cœur de ces « boîtiers noirs » renfermant une puce électronique, elle-même composée de millions de transistors connectés entre eux. Depuis ses débuts, le monde de la microélectronique s'est engagé dans une course à la miniaturisation des transistors dans le but d'augmenter leur nombre et donc les fonctionnalités de la puce tout en optimisant leur consommation et leur vitesse. Durant cette course vers l'infiniment petit dans un secteur jusqu'alors réservé aux micro-électroniciens, les premiers problèmes mécaniques sont apparus. L'objectif de ce papier est d'expliquer l'origine des problèmes mécaniques et de présenter quelques uns des challenges thermomécaniques caractéristiques rencontrés en microélectronique.

The innovations coming from microelectronic devices contribute to change our way of life (transmobile phone, internet…) day after day. This revolution has been achieved thanks to cleverer chips made of billions of always smaller transistors. Indeed since its beginning, the microelectronics industry is engaged in a competition towards the infinitely small motivated by electrical performance enhancement. Nowadays, the introduction of new materials plays also a great role in this performance achievement. The aim of this paper is to depict the history of material evolution during microelectronic history and also to point out the link with the mechanical challenge emergence.
On présente un modèle numérique pour simuler l'écrasement d'une particule fondue contre un substrat pendant le processus de projection thermique à plasma. Le modèle proposé utilise la méthode des éléments finis dans la formulation Lagrangienne en grandes déformations. Une technique de remaillage adaptatif automatique permet de bien suivre la surface libre et assure une bonne précision des résultats. Dans ce modèle on tient compte du contact avec frottement entre la particule et le substrat représentant une certaine rugosité. On considère également le problème transitoire thermique couplé avec le problème d'impact et d'étalement de la particule.

The numerical model was developed for the modeling of the spreading process of a fully molten particle impinging onto a rough flat substrate during the plasma spray process. The model is based on the finite element method and combines a Lagrangian formulation in calculating large deformation and an automatic adaptive remeshing technique to trace accurately the free surface and to ensure the uniform accuracy. A frictional contact condition at the particle-substrate interface was introduced to describe the effects of the substrate surface roughness. The heat transfer during the impact process was also taken into account.
Une approche graphique d'optimisation topologique de structures par algorithmes génétiques est proposée dans ce travail. Le principe consiste à construire la structure à l'aide d'un squelette et de chair. Deux types de variables sont considérés dans cette approche : les points de contrôle des courbes cubiques de Bézier constituant le squelette et les épaisseurs de chaque courbe constituant la chair. Cette représentation permet d'éviter l'apparition de damiers et d'éléments déconnectés dans les topologies optimales. Une technique de calcul en deux phases, proposée dans ce travail, permet un gain notable du temps de calcul. Un code de calcul en langage MATLAB est développé et testé sur des exemples 2-D. Les résultats obtenus sont comparés avec d'autres méthodes et avec le code ANSYS.

A graphical approach for structural topology optimization using genetic algorithm is proposed in the paper. This method uses a graph representation by Bézier curves and mass distribution in finite element model. Two groups of variables are considered: control points of Bézier curves and thickness values for each curve. This new technique avoids the formation of one-node connected hinges and checkerboard patterns in optimal topology design. The numerical program is developed using MATLAB language and tested on benchmark 2-D problem of topology optimization. Results are compared with other methods and with the results using ANSYS code.
L'objectif de cette étude est d'utiliser des calculs par éléments finis d'agrégats polycristallins pour analyser le degré d'approximation des lois de transition d'échelles utilisées classiquement dans les approches micromécaniques à champ moyen. Les matériaux étudiés sont des alliages à structure hexagonale qui présentent une forte anisotropie à l'échelle des grains. A l'échelle du polycristal, cette anisotropie génère un comportement aussi anisotrope pour les produits texturés. Dans un premier temps, la démarche statistique retenue [3] est appliquée en élasticité avec un produit sans texture pour vérifier sur des solutions de référence [1] la procédure mise en place, l'influence des conditions limites [2], du nombre de grains de l'agrégat et de la discrétisation EF. A posteriori, la même méthodologie s'appliquera sur un produit texturé dont la solution sera vérifiée par une approche auto-cohérente semi-analytique. Dans un second temps, la démarche est mise en œuvre en élastoviscoplasticité. Dans ce cas, l'élasticité de la maille sera supposé isotrope et la déformation plastique aura comme origine la création et le mouvement des dislocations. Les agrégats représentatifs d'un produit texturé seront sollicités en fluage thermique multiaxial. Dans un dernier temps, une comparaison entre ces calculs, un modèle à champ moyen et des données expérimentales sur un alliage de bas Zr permettront de quantifier les écarts et de justifier hypothèses simplificatrices de la loi de transition d'échelles.
Dans le cadre des simulations de Monte Carlo appliquées à la mécanique linéaire élastique, une alternative basée sur la décomposition $LDL^\top$ de la matrice de rigidité est présentée. Cette décomposition permet de diminuer les temps de calcul des problèmes à large bande et d’accéder directement aux moments statistiques de la réponse (ici le déplacement). Ces résultats sont utilisés pour une analyse en fatigue au travers du critère de Dang Van.
Cette contribution propose un solveur éléments finis dédié aux problèmes non linéaires en dynamique transitoire. La résolution s'appuie sur une stratégie multi-niveaux utilisant une méthode de raffinement automatique. À partir d'un maillage espace-temps grossier, la précision des résultats est contrôlée au moyen d'un indicateur d'erreur et les zones où la précision requise n'est pas atteinte sont sous-découpées hiérarchiquement de manière récursive afin d'obtenir un maillage en espace et en temps optimal.
Le procédé de sertissage permet d'assurer la liaison électrique et mécanique entre un câble et un contact. Les câbles en aluminium de sections réduites pose de nouveaux problèmes. Le sertissage est un phénomène non-linéaire impliquant de grandes déformations élasto-plastiques et des conditions de contact multiples avec frottement. Sa modélisation numérique permet de comprendre les raisons des difficultés rencontrées, notamment grâce à la simulation du retour élastique. L'étude présente des simulations 2D et 3D réalisées avec la méthode des éléments finis en dynamique explicite avec ABAQUS. Ces résultats sont corrélés aux résultats expérimentaux, ce qui permet de mener une étude paramétrique. En particulier, nous mettons en évidence l'importance des paramètres matériaux sur le retour élastique par une étude analytique et numérique avec un modèle simplifié.

The crimping technology process ensure the electrical and the mechanical link between the wire and the contact. New small sections aluminum cables poses new problems. This nonlinear problem involves large elasto-plastic strains and multiple contact conditions with friction. The numerical simulation of the crimpings is useful to understand mechanical phenomenons in the process. Explicit dynamic finite element analysis with ABAQUS produce results of 2 and 3D simulation, correlated to the experimental result. This enabled a parametric study. In addition, analytical and numerical study of a simplified model highlights important materials parameters on the spring back effect.
Le travail est relatif aux effets de l'histoire de chargement sur la durée de vie d'un acier 304L (THY ou CLI) à l'ambiante. Des essais de traction-compression sont réalisés en deux phases : une s'intéressant au pré-écrouissage (monotone ou cyclique) du matériau, une deuxième où des cycles réguliers sont appliqués jusqu'à la rupture. Les résultats montrent un adoucissement cyclique du matériau, un durcissement cyclique secondaire sur certaines éprouvettes vierges et une grande influence du pré-écrouissage sur la durée de vie. Les effets du pré-écrouissage semblent bénéfiques en contrainte contrôlée et néfastes en déformation contrôlée. Une analyse des résultats d'essais permet d'évaluer l'évolution du module d'élasticité ainsi que les parts relatives des écrouissages isotrope et cinématique

This study deals with the effects of the loading history on the lifetime of 304L stainless steel (TH or CLI) in air at room température. In addition to reference tests (tension-compression) performed using "regular" cycles without any overloads until failure, fatigue-overloads tests composed of different steps applied to the same specimen have also been carried out. The results point out cyclic softening of the material, additional hardening of some virgin specimens and strong lifetime dependance on monotonous or cyclic prestraining of the material. Prestraining effects seems beneficial under stress controlled conditions but deleterious under strain controlled conditions. The tests results are analyzed in order to evaluate the changes of the elasticity modulus and the relative contributions of the isotropic and kinematic parts of the strain hardening.
Le dimensionnement des structures immergées vis-à-vis des effets d’une explosion sous-marine constitue une exigence forte pour un constructeur de navires militaire. La présente étude s’intéresse à la description de l’interaction entre une coque cylindrique déformable immergée et une onde de choc se propageant dans le fluide. En utilisant un modèle linéaire pour le fluide et la structure, il est possible de proposer une modélisation du problème couplé dont la résolution peut être conduite avec une méthode semi analytique. Les inconnues du problème (pour le fluide : champ de pression incident, champ de pression réfléchi, champ de pression radié ; pour la structure : champ de déplacement radial, ortho radial et vertical) sont écrit sous forme d’un développement en série de Fourier de la variable angulaire. L’évolution des différents champs est écrite dans le domaine de Laplace par transformation des équations temporelles du problème couplé. Une application est proposée ici au cas de deux coques couplées par un fluide. La méthode de calcul ainsi proposée sera étendue au cas d’une coque 3D infinie et 3D axisymétrique.

Numerical simulation of acoustic shock wave/elastic structure interaction is of paramount importance in naval shipbuilding. The present study deals with the numerical calculation of the fluid-structure interaction between a pressure wave and an elastic shell for a 2D case. The modelling accounts for incident reflected and scattered pressure fields in the fluid medium. In such conditions, an analytical formulation of the coupled problem can be derived using a Fourier series to solve special dependence and a Laplace transform to solve the time dependence of the displacement and pressure fields. The method provides a powerful and accurate method that accounts for interaction phenomena on simple cases. The method is applied on the case of two elastic shells coupled by a fluid and subjected to shock wave loading.
Les méthodes de modification structurales s'attachent à prédire l'effet de l'ajout de masse, de raideur ou d'amortissement sur une structure qu'on ne connaît que de manière expérimentale. Le présent article décrit la validation expérimentale de la méthode pour des modifications structurales dissipatives sur un démonstrateur semi-industriel.

The structural dynamic modification methods are used to predict the effect of adding mass, stiffness or damping on an only-experimentally-known structure. This article presents the experimental validation of the method for a dissipative modification on a mock-up example.
La réduction de bruit dans le domaine des transports est une contrainte de plus en plus importante que les ingénieurs doivent pouvoir prendre en compte dès la phase de conception. Cette exi-gence implique la mise en place de méthodes permettant, par exemple, d'étudier efficacement l'influence de l'aménagement d'une cabine d'avion sur le niveau de bruit intérieur ou de la position du fût-antenne au niveau de l'étrave d'un sous-marin sur le bruit rayonné. Autrement dit, l'objectif est d'évaluer la ro-bustesse de la réponse acoustique en fonction des positions incertaines de structures immergées dans une cavité acoustique. La méthode des éléments finis peut être utilisée pour modéliser ce problème couplé, mais le maillage du fluide acoustique doit être reconstruit à chaque modification d'une des structures immergée afin de garantir la compatibilité de maillage à l'interface. L'objectif de ce travail est de proposer une méthode de calcul permettant de s'affranchir de cette étape de remaillage. Pour cela, la méthode des éléments finis étendus (XFEM) est utilisée pour enrichir l'espace d'approximation de la pression acoustique tout en gardant un maillage fluide fixe, indépendant des structures.
Le présent travail traite de la gestion de l'incompressibilité en grandes déformations, dans le cadre de la mécanique des solides. Nous proposons pour cela de travailler avec un modèle de grandes déformations basé sur des déformations logarithmiques, adapté pour une formulation mixte à trois et deux champs. Les performances des différents éléments obtenus sont ensuite comparées, puis validées sur un cas industriel.
A l’heure actuelle, la conception des procédés de mise en forme s’appuie grandement sur la simulation numérique via l’utilisation de codes industriels. Ces simulations portent souvent sur la déformation des pièces et rarement sur la durée de vie des outils. Afin de prendre en compte les éventuelles modifications de l’outil au cours des cadences de mise en forme, nous développons un outil numérique dédié. Cet outil numérique permettra plus particulièrement l’identification des critères de fatigue de l’outil. Il sera alors possible de concevoir des formes optimales d’outils permettant d’augmenter leur durée de vie tout en assurant la qualité exigée sur les pièces ainsi fabriquées. Ce dernier utilise un couplage en contact avec frottement de la méthode des éléments finis – pour modéliser la pièce – et de la méthode des éléments de frontière- pour modéliser l’outil. Dans cet article, nous traiterons un exemple de cisaillement.

Nowadays, the simulation of forming processes is based largely on numerical simulation via the industrial numerical codes. These simulations often relate on the deformation of the parts and seldom to the lifespan of the tools. However, to take into account the possible modifications of the tool during cycle of working, we develop dedicated numerical software. This one more particularly will allow the identification of the fatigue criteria of the tool. With the view to conceiving the optimal shapes of tool allowing increasing their lifespan while ensuring a quality required of the part thus manufactured. This latter uses contact coupling with friction finite element method - for modelling the part - and boundary element method - for modelling the tool. In this article, we treat an example of cutting process.
L'élastographie transitoire par ultrasons est une méthode non-invasive pour déterminer la rigidité des tissus mous basée sur la propagation d'ondes de cisaillement. La simulation par éléments finis de cette technologie pourrait permettre une meilleure compréhension de certains résultats expérimentaux et l'étude des effets de différents paramètres. Cependant, la simulation de la propagation des ondes est rendue difficile par la quasi-incompressibilité des tissus mous. Dans ce travail, une méthode de pas de temps fractionné est introduite pour résoudre ce problème.
Une méthodologie pour modéliser les inclusions sans mailler les interfaces entre les différents matériaux est proposée. L'approche envisagée s'appuie sur la méthode des éléments finis étendus basée sur le concept de partition de l'unité. Les interfaces entre matériaux sont décrites par des fonctions d'espace, appelées lignes de niveaux. L'objet du travail présenté est d'étendre la méthode, déjà appliquée à des éléments de faible degré, à des éléments finis d'ordre plus élevé de type spectral afin d'obtenir un meilleur taux de convergence.

A non-matching interface mesh method in order to model inclusions problems is presented. The used method is the extended finite element method which is based on the partition of unity concept. Interfaces are described by a level-set fonction. This study follows the one from Sukumar et al. in which linear approximation fields are used. The aim of this work is to extend the method to high order elements in order to get a better convergence rate.
Les temps de résolution de problèmes couplés fluide/structure restent à l'heure actuelle importants, C'est pourquoi une technique de réduction de modèle, du type projection sur une base réduite, est expérimentée. Afin d'étudier la faisabilité d'une telle méthode, un modèle couplé unidimensionnel a été réalisé avec un domaine fluide discrétisé par des volumes finis et un domaine solide par des éléments finis. On impose la continuité des vitesses entre les deux milieux de telle manière à préserver une énergie d'interface nulle. Cette méthode permet de rendre plus stable le couplage entre les deux domaines et de garder l'ordre de convergence de chacun des intégrateurs temporels. Le calcul de la base réduite est effectué a posteriori grâce à une décomposition orthogonale aux valeurs propres.
Force est de constater que les philosophes ont fréquemment tourné autour du théâtre, aspirant surtout à cerner le cœur, la vérité de la tragédie. Comme auteurs, ils se sont parfois même risqués au théâtre d’idées pour tenter d’y incarner, avec des fortunes diverses, leurs abstractions. Mais l’une des questions qui traverse les contributions ici réunies consiste à se demander d’abord si la philosophie au théâtre a véritablement besoin des philosophes (à plus forte raison au sein de formes de théâtre dites populaires, peu enclines a priori au drame "à thèse"), ce qui soulève aussitôt la question de la façon dont le théâtre parvient à s’emparer de questionnements philosophiques pour tenter de donner un second souffle à ce "vieux couple antagoniste et complice".
Souvent les sportifs de haut niveau sont conduits à prendre des risques, dans le cadre de leur activité. Risque pour leur santé physique, risque de tenter, risque d'échouer. La prise de risque est parfois au coeur de l'activité, entendre là que c'est une des composantes majeures de la performance. Le plongeon est une activité pour laquelle la prise de risque possède ce statut tout particulier, notamment pour le haut vol puisque le plongeur doit lutter contre l'appréhension naturelle de la «peur du vide» et parvenir à réaliser des prouesses techniques. Il s'agit d'intégrer cette notion de risque à l'entraînement puisqu'elle peut conduire un athlète à la blessure s'il outre passe ses capacités en s'engageant dans des plongeons pas encore accessibles pour lui, ou au contraire l'inhiber s'il reste à des seuils inférieurs à son potentiel et s'il ne parvient pas à s'engager. S'il n'a pas le "cran" de tenter de nouvelles figures, il ne peut espérer réussir. Le risque fait partie intégrante du quotidien des plongeurs, et l'entraîneur est contraint de gérer la prise de risque de ses athlètes au cours de chaque séance d'entraînement. Gilles Emptoz-Lacote nous livre ici ses réflexions et les moyens qu'il met en oeuvre, de façon pratique. L'intérêt de cet article est qu'il aborde une thématique commune à de nombreux sports, mais qui en plongeon possède une saveur particulière ...
La conception de pièces et de structures peut maintenant être réalisée à l'aide de méthodes automatisées qui permettent d'obtenir des formes optimales selon divers critères. Parmi ces méthodes, figurent les méthodes d'optimisation de topologie. Ces méthodes sont actuellement utilisées dans la pratique, mais le fait que les résultats obtenus ne peuvent pas être directement et automatiquement utilisés dans le processus de CAO/FAO limite leur intérêt. Cet article présente une avancée vers la reconstruction d'un modèle CAO à partir de résultats d'optimisation de topologie.
L'aspect fibrillaire du derme apparaît comme une clef de la compréhension du comportement mécanique de la peau dont l'analyse est un enjeu majeur pour différents domaines médicaux. Ce travail consiste en la définition d'un modèle numérique à réorientation de fibres dont les équations constitutives et principes d'implémentation sont présentés dans un premier temps. Suite aux différents tests réalisés une analyse pour un cadre expérimental réel est proposée avant de pouvoir conclure sur les futures orientations de ces travaux.
Les problèmes actuels en mécanique dans le domaine ferroviaire font intervenir de manière intensive des non linéarités, que ce soit dans le comportement des composants du système (ex. ballast…), ou aux interfaces. Par ailleurs, la prise en compte de l’aléatoire dans la modélisation devient incontournable, tant pour les sollicitations du système que pour la variabilité de ses caractéristiques. Ces deux tendances sont illustrées sur des exemples de problématiques actuelles : dynamique des véhicules et de l’infrastructure, crissement.
Dans cet article, nous construisons un modèle réduit de la surface d’état limite à l’aide de l’Approximation Diffuse. Cette approximation, basée sur un pattern de points évolutif, progressivement enrichi à travers le processus d’optimisation, nous permet d’optimiser la robustesse du procédé d’usinage à commande numérique. Dans ce travail exploratoire, focalisé sur la méthodologie, nous nous servons d’un modèle analytique du procédé de fraisage, établi à partir des données expérimentales.
Une méthode d'identification des coefficients aérodynamiques d'un projectile gyrostabilisé, à partir de données de vol, est proposée. Le modèle balistique utilisé pour représenter le vol du projectile est celui du Point Matériel Modifié (PMM). La technique d'identification est basée sur des problèmes d'optimisation non linéaire sous contraintes. Les coefficients aérodynamiques variant au cours du vol puisqu'ils dépendent du nombre de Mach et de l'obliquité, un fenêtrage temporel est donc réalisé de sorte à considérer les coefficients constants sur chaque intervalle de temps.
Un modèle théorique est développé pour la représentation des variations transitoires des sous-pressions dans les fissures de tension dans le béton où l'on connaît le mouvement sismique des parois. Des essais expérimentaux sont effectués pour valider le modèle proposé. Le modèle est par la suite implanté dans un logiciel d'éléments finis non-linéaire en fissuration discrète pour l'analyse sismique hydromécanique couplée des barrages en béton. Un barrage de 90m de hauteur est par la suite analysé. Les résultats montrent que l'eau peut pénétrer dans une fissure sismique produisant une saturation partielle. De façon globale on note une réduction des sous-pressions lors du mode d'ouverture de la fissure par rapport aux valeurs pré-sismiques, ce qui est favorable pour maintenir la stabilité sismique au glissement vers l'aval.

Variations of uplift pressures in seismic cracks of concrete dams: numerical modeling. A theoretical model is developed for transient water pressure variations along tensile seismic concrete cracks with known crack wall motion history. Experimental tests are performed to validate the proposed model. The model is then implemented in a nonlinear discrete crack finite element program for coupled hydromechanical seismic analysis of concrete dams. A 90m high gravity dam is then analysed. Results show that water can penetrate in seismic crack making them partially saturated. However, during the opening mode the magnitude of the uplift force is small with respect to the pre-seismic value such that this condition is favourable to maintain the downstream seismic sliding stability.
Ce travail présente une méthode d'éléments finis pour la simulation du roulement d'un pneu d'avion. Le caractère incompressible des matériaux, les grandes transformations ainsi que le contact unilatéral avec frottement de Coulomb sont pris en compte. Le modèle numérique permettra d'estimer le torseur des efforts au contact pneu–sol sous des conditions critiques et extrêmes pour la sécurité de l'avion. Nous montrerons l'influence des paramètres de chargements et du dérapage sur le moment d'autoalignement ($M_ z$) et le coefficient de frottement calculé ($\mu_ Y$).
L'optimisation topologique est un processus à fort coût numérique, notamment dû à la résolution des équations d'équilibre à chaque itération de l'optimisation. La modélisation en base réduite (i.e. modèle réduit par projection) a été proposée par le passé pour diminuer le coût de résolution de ces équations d'équilibre. Une nouvelle approche d'optimisation topologique est proposée ici par couplage avec la modélisation en base réduite. Pour des problèmes de grande taille cette approche a permis d'obtenir une réduction d'un facteur 12 des temps de calculs de l'optimisation topologique par rapport aux approches classiques.
L’optimisation multidisciplinaire des modèles complexes nécessite la prise en compte de plusieurs disciplines couplées (structure, fluide, thermique, etc.). La culasse est une pièce du moteur thermique qui regroupe plusieurs physiques dans un seul volume limité. On rencontre dans ce modèle des interactions entre les physiques (thermique, mécanique, aérodynamique, hydraulique etc.); on traitera dans cette communication le couplage faible thermo-hydraulique afin d’améliorer la prédiction de l’échange thermique à l’interface entre le fluide et la structure. Dans cette étude une stratégie de réduction par POD du modèle est utilisée. Ce modèle réduit peut être utilisé à la place du modèle complet dans les algorithmes de point fixe pour résoudre le problème couplé et dans la phase d’optimisation.
Cet article présente une toute nouvelle approche pour la conception orientée objet d'un noyau de calcul par éléments finis pour la résolution des problèmes multiphysiques. Cet outil, appelé FESh++, tire son originalité de la classification particulière des objets associés à la méthode des éléments finis ainsi que du développement d'objets génériques permettant ainsi l'atteinte d'une grande flexibilité d'implémentation. L'approche objet a permis la définition d'une hiérarchie très versatile et extensible des lois de comportement basées sur la thermo-dynamique des processus irréversibles. À ce jour, FESh++ fut largement utilisé dans le cadre de applications numériques industrielles telles que la simulation du préchauffage des cuves d'électrolyse, la cuisson de blocs cathodiques ainsi que le séchage du bois.

This paper presents a new approach based on the object-oriented concept for the design of a multi-physics finite element analysis toolbox. This toolbox, called FESh++, provides originality coming from the object-oriented definition of the finite element objects and the development of new generic objects providing a very large flexibility during implementation. In particular, a very expandable hierarchy of constitutive laws has been developed according to the thermodynamic of irreversible processes. At this day, FESh++ has been used to solve several multi-physics industrial applications such as simulation of electrolytic cell preheating, baking of carbon block and wood drying.
Cet article présente une méthodologie de résolution de problèmes avec contact, basée sur une approche maître-esclave, en exploitant la notion de sous-domaines naturelles où des lois de comportement particulières régissent les échanges aux interfaces. Cette approche permet de traiter chaque sous-domaine de façon indépendante avec une interaction aux niveaux des frontières maîtres. L'interaction entre les sous-domaines se limite aux zones de contact maître/maître ce qui permettrait une parallélisation des algorithmes proposés. Une étude numérique sur des domaines simples est présentée afin de mettre en évidence l'approche et la validité de celle-ci.

This article presents a resolution methodology of problems with contact, based on master/slave approach by exploiting the concept of natural subdomains where particular constitutive laws govern the exchanges at the interface. This approach allows to treat each subdo-main independently of the others with only an interaction at the master borders. The interaction between subdomains is limited to the zones of contact master/master what would allow a parallelization of the proposed algorithms. A numerical study on simple domain is presented in order to prove the validity of this approach.
Cet article décrit la procédure développée pour évaluer par éléments finis la pression de contact à l'interface tête-masque. La technique de maillage de la tête est originale, elle se base sur des données individuelles et des données du groupe morphologique de l'individu. Les modélisations prennent en compte les épaisseurs et les propriétés mécaniques des tissus de la tête. Les valeurs intégrées dans les modèles ont été déterminées par traitement de fichiers issus de l'imagerie médicale, ou par recalage établis à partir d'essais spécifiques et de modèles numériques reproduisant ces essais. De nombreuses modifications ont été apportées aux algorithmes de contact disponibles dans SAMCEF pour résoudre ce problème dont la complexité réside en grande partie dans la forme des surfaces. Les résultats numériques sont corrélés par l'expérience, que ce soit pour le champ de pression de contact ou la douleur due au port du masque.

This paper describes the procedure developed to access, using FE method, the contact pressure at the interface between a protective mask and a human face. The meshing technique for head is original. It uses individual data and data related to the morphological group of the person. The models take into account the thicknesses and mechanical properties of the head tissues. Those values have been determined using CT or MRI-scanning, or updated from specific experiments results and numerical models of these experiments. Various improvements have been integrated into SAMCEF to solve this problem whose complexity is essentially the shape of the contact surfaces. The numerical results present a good correlation with the experimental values, for the contact pressure field and the pain due to the mask wearing.
Depuis 1999, des nouvelles Règles Parasismiques Algériennes (RPA 99) ont été établies sur le modèle Américain. Elles proposent une nouvelle classification des catégories de site. Quatre catégories de site associées à quatre spectres de réponse de calcul sont alors proposées. Dans ce travail, nous montrons que dans la gamme des hautes fréquences la modification de l'action sismique n'est pas prise en compte par la forme des différents spectres de réponse ainsi proposés. Nous discuterons ensuite l'état actuel de ces spectres de calcul et nous suggérons leurs modifications.

Since 1999, a new Algerian Paraseismic Rules were established based on the American model. A new classification of the site categories was then adopted resulting in four site categories associated with four response spectrums. However, in high frequencies range, the modification of the seismic action is not taken into account by the response spectrum shapes. In this paper, the response spectrums current state is discussed and modifications are suggested.
Ce papier présente l'implémentation d'une décomposition numérique de Karhunen-Loève d'une fonction de covariance dans un code de calcul par éléments finis. Cette procédure permet la discrétisation future d'un champ aléatoire sous la forme d'une série tronquée comportant des variables aléatoires et des fonctions déterministes.

This paper presents the implementation of a numerical Karhunen-Loève covariance expansion method in a finite elements code. The procedure allows the future discretization of a stochastic field in the form of a truncated series expansion including deterministic functions and random variables.
On présente ici l'extension de la méthode hybride BEM-FEM de type Laplace-temps, déjà utilisée avec succès en interaction sol-structure (ISS), aux problèmes d'interaction sol-fluide-structure (ISFS). Elle permet notamment de mieux prendre en compte des non-linéarités dans la structure, avec une représentation détaillée des interactions sol-structure et fluide-structure (IFS), dans le cadre d'études sismiques numériques de type « best-estimate ». Les approches de représentation de l'ISFS, globale ou séparée entre ISS et IFS, sont comparées dans une application industrielle sur des barrages.
Dans cet article nous présentons la méthode de calcul retenue pour l'identification du chargement d'une structure. Cette identification permet ensuite de caractériser complètement les champs de déformation, de déplacement et de contrainte si le comportement de la structure est supposé connu. Le principal atout de cette approche est qu'elle permet d'obtenir directement le chargement mais aussi les champs de déplacement, déformation et contrainte tout en réduisant le caractère mal posé du problème lié à une description riche de ces champs.
Le présent article expose les principes de modélisation d'un faisceau de tubes d'échangeur de chaleur appliquée à l'analyse dynamique du système avec prise en compte des effets d'interaction fluide/structure. La modélisation couplée utilise une approche dans laquelle l'ensemble tube/fluide est décrit par un milieu homogène équivalent. Les fréquences propres, masses effectives des modes des tubes couplés avec le fluide déterminés avec la méthode d'homogénéisation sont comparés avec un calcul couplé direct (utilisant une modélisation de tous les tubes) sur un faisceaux 1616. Différents niveaux de représentation des tubes sont adoptés selon que la cellule élémentaire est occupée par un ou plusieurs tubes, ce qui permet d'évaluer la précision de la méthode en fonction du niveau de description moyenne du mouvement des tubes. Il est ainsi montré que la méthode permet une description correcte des effets de couplage inertiels et de confinement avec une efficacité en terme de modélisation numérique et d'applicabilité sur des cas industriels.

The present paper is concerned with the numerical modelling of a heat exchanger tube bundle with fluid-structure interaction using a homogenisation approach. The presented method lies on the description of FSI between tubes and fluid based on an equivalent homogenised medium. Calculation of eigenmodes, eigenfrequencies and the corresponding effective masses is made possible using the homogenised equations of tubes-fluid interactions. Comparison of numerical results produced by the homogenisation method and the " classical method " (using a detailed model of the tube bundle) on an elementary case highlights the efficiency of the proposed modelling approach for industrial applications.
Dans le cadre de la méthode X-FEM, l'avantage de pouvoir représenter la fissure indépendamment du maillage repose sur l'utilisation de courbes de niveau. La simulation de la propagation est liée à la réactualisation de ces courbes de niveau. Nous proposons ici une méthode de propagation basée sur la fast marching, applicable à un maillage régulier. Nous étudions son extension à tous types de mailles.
La modélisation et la fabrication des ballons pressurisés stratosphériques longue durée à usage scientifique sont un défi pour le CNES. Les ballons sont constitués de plusieurs fuseaux de film polymère, assemblés entre eux par des rubans thermo-adhésifs. A ce jour, un problème majeur apparaît lors des missions de vol se traduisant pour certains ballons par une destruction prématurée. Ce travail porte sur l'étude du comportement mécanique des assemblages des films polymères qui constituent l'un des points faibles présumé des ballons. Dans un premier temps, une campagne d'essais de nanoindentation nous permet d'identifier les propriétés élastiques des matériaux, une fois les matériaux assemblés. Dans un second temps, nous modélisons un assemblage nominal en approche 2D puis 3D. Enfin, à l'aide de la méthode des plans d'expériences et de simulations éléments finis, nous étudions l'influence des paramètres de conception sur la tenue mécanique de l'assemblage.

Long duration super-pressure balloon design and manufacturing is a great challenge for the CNES in scientific ballooning. They are made of thin polymer films which are joined with thermo-adhesive bands. To date, during flight missions, a real problem appears: some balloons explode prematurely. This study deals with the mechanical behaviour of the assembly of the constitutive parts. Firstly, a nanoindentation test campaign makes it possible to identify the elastic properties of the materials directly in the assembly. Then, we simulate a nominal assembly in 2D and 3D approaches. Finally, we use the factorial design method and finite element models to study the influence of the various conception parameters on the mechanical behaviour of the assembly.