nglaura/hal-summarization huggingface dataset:
Nous proposons dans ce papier l'élaboration et la caractérisation d'un nouveau matériau composite (stratifié) à base de renfort en fibres naturelles de type jute. Une première caractérisation d'ordre thermique concernant le renfort naturel (tissu sec) montre l'influence de la température sur le comportement mécanique du tissu, à 180°C le jute perd 50% de ses caractéristiques mécaniques. Le stratifié obtenu par infusion est polymérisé à une température inférieure à celle qui affecte les propriétés mécaniques du tissu sec. Les essais de mesure de champ par stéréo corrélation d'image numérique effectués sur des éprouvettes stratifiées jute/époxy (sens chaîne et trame) sollicitées en traction, montrent la présence d'un gradient de déformation non négligeable. Ce gradient s'explique par la variabilité liée au taux volumique local des fibres de jute d'un endroit à l'autre. Les essais mécaniques de type flexion trois points effectués sur des échantillons jute/époxy dans les sens chaîne et trame mettent en évidence une augmentation de 10% de la contrainte de rupture dans le sens trame. Les essais thermomécaniques réalisés montrent que les coefficients de dilatation thermique sens long et sens travers sont influencés par cette variabilité. Les essais de type thermogravimétriques, montent que ce stratifié absorbe jusqu'à 4% d'eau après 8h dans une enceinte climatique avec un taux d'humidité de 70%.
Le manque de connaissances dans le comportement des matériaux composites à base carbone induit encore de nombreux surcoûts pour la fabrication des structures aéronautiques. Lorsqu'une structure stratifiée en matériaux composites est sollicitée, la dégradation de ses propriétés est effective avant sa rupture. Actuellement, un certain nombre de techniques de contrôle non destructif visent à caractériser les propriétés mécaniques d'un matériau de manière à estimer l'importance de cet endommagement. La caractérisation ultrasonore en immersion donne notamment accès aux constantes élastiques du matériau. La thermographie infrarouge et les émissions acoustiques permettent quant à elles de déterminer la charge élastique et de mettre en évidence le début de l'endommagement. Ce document présente un couplage de la thermographie infrarouge et de la mesure des émissions acoustiques de façon à contrôler la structure en temps réel lors du chargement. Cette méthodologie est mise en œuvre sur des composites carbone-époxy unidrectionnels sollicités en traction uniaxiale dans des situations dans et hors axes. La corrélation des différentes techniques permettent une compéhension fine de l'endommagement de ces structures composites.
Nous avons développé un code de calcul basé sur les méthodes de Monte Carlo permettant de simuler l'énergie moyenne annuelle reçue à l'entrée du récepteur d'une installation à énergie solaire concentrée. Ce code permet, lors du processus de conception d'une telle installation, de prendre en considération les positions du soleil sur une année. Implémenté dans l'environnement de développement EDStaR, ce code rapide et précis vise à être intégré dans un schéma d'optimisation pour permettre le design de systèmes solaires à récepteur central ayant des performances annuelles maximisées.
L’utilisation des concentrateurs solaires linéaires de Fresnel pour la production d’électricité par centrale thermodynamique est une solution de plus en plus attractive. Néanmoins, le comportement dynamique et les bonnes stratégies de contrôle pour cette technologie demandent encore à être étudiées. Cet article présente le développement d’un modèle dynamique de ce capteur couplant : 1/ un code simulant la concentration optique ; 2/ un code simulant les transferts thermiques au sein du récepteur linéaire. Ensuite, une simulation du comportement d’un capteur linéaire de Fresnel sur une journée avec quelques passages nuageux est présentée.
La réparation des structures composites primaires principales est un des grands défis dans le moyen terme avec l’entrée massive en service de la flotte des A350et B787. Pour contribuer à y répondre, on présente la boîte à outils ETMI (Evaluateur Technologique Multi-Instrumenté) qui est une approche dédiée à la conception de structures composites. Nous proposons d’étudier une réparation à bord d’un évaluateur disposant des mêmes caractéristiques que la pièce industrielle en termes de fabrication, matériaux, champs de contraintes et qui est testé en utilisant divers moyens métrologiques avec l’appui d’un bâti d’essai modulaire original. Cet article décrit sur un exemple l’approche de la boîte à outils ETMI au travers des différentes étapes suivantes : choix de la zone d’intérêt, conception numérique de l’essai, fabrication, usinage et réparation, essais mécaniques et analyse post mortem.

Repair of mainprimary composite structures is a great challengein the medium term with the entryinto serviceof the A350and B787fleets. To address this question, the MITE Toolbox (Multi-Instrumented Technological Evaluator) is introducedfor composite components design. For large bonded repairs of primary structure, we develop a representative specimen havingthe same characteristics as the original in terms of manufacture, materials, stress fields, and is tested using diverse metrological meanswith the support of an originalmulti-axial set-up. This paper presentsan example the MITE Toolbox approach illustrated through the following steps: choosing critical zone, numerical design of the test, manufacturing, machining and repair, mechanical tests and post-mortem analysis.
Les matériaux eux-mêmes nous affectent peu, c'est la façon dont nous les utilisons qui influence notre vie. En effet, le développement et les changements rapides des produits, des pratiques technologiques et industrielles sont accompagnés par de nouvelles générations de matériaux. Parmi ces matériaux, les composites ne cessent d'évoluer vers des produits qui sont, soit le moins coûteux possible, soit le plus performant ou bien les deux à la fois. De plus, dans un souci de protection de l'environnement et de santé publique, les composites tendent à intégrer un caractère écologique. Notre étude porte sur la conception et la caractérisation d'un nouveau matériau composite de type sandwich à base de jute/époxy comme peaux et de liège aggloméré comme âme. Ce matériau composite est destiné à être utilisé dans les domaines de la construction et du transport.
Concilier la conservation des habitats naturels avec le développement socioéconomique constitue aujourd'hui un défi majeur. Le problème de sélection de réserve se propose d'y répondre avec une approche systématique. Cependant, les modèles existants se focalisent sur des variantes précises du problème et ne permettent pas de prendre en compte l'ensemble des contraintes auxquelles les gestionnaires peuvent être confrontés. Dans un article présenté à CP 2018 [4], nous avons montré comment la programmation par contraintes (CP) et la modélisation basée sur les graphes permet d'agréger les différents aspects du problème dans un modèle unique et flexible, puis nous avons validé ce modèle sur un cas d'utilisation en Nouvelle-Calédonie. Nous résumons ici cet article, et introduisons les perspectives qu'il ouvre dans le domaine de l'aide à la décision pour la conservation de la nature.
Le couplage local/global non-intrusif est un atout pour la simulation numérique car il permet d'analyser des phénomènes locaux en rationalisant le temps de calcul. Nous proposons de mettre en place une stratégie de vérification afin de valider les approximations obtenues avec une telle méthode. Cela repose sur la construction d'estimateurs d'erreur a posteriori afin d'évaluer quantitativement le niveau d'erreur et les différentes sources d'erreur sur une quantité d'intérêt. Une procédure d'adaptation est alors mise en place afin d'ajuster les paramètres de couplage. Mots clés-multi-échelle, couplage non-intrusif, estimation d'erreur, algorithme adaptatif.
Une étude expérimentale d'impact à haute vitesse est réalisée sur des structures sandwich afin d'identifier et d'optimiser des solutions de blindage pour structures aéronautiques. Un projectile sphérique de 127g est lancé à 120 m/s et l'énergie initiale moyenne avoisine 1kJ. Le choix de la peau avant du sandwich s'avère primordial pour éviter la rupture. Deux candidats ont été identifiés, à savoir des peaux aluminium et un assemblage de tissus secs en fibres de Kevlar cousus dans l'épaisseur. Les mécanismes d'absorption d'énergie et d'endommagement sont étudiés et comparés pour les deux solutions identifiées. Un début d'optimisation est effectué sur la base de non rupture des structures à masse et déformation arrière minimales.
Dans le monde des transports, la sécurité des passagers est un aspect primordial qui doit être assuré par les constructeurs en garantissant la fiabilité de leurs structures. Les pales d'hélicoptère sont particulièrement sensibles aux impacts, et de ce fait, la compréhension des mécanismes mis en jeu pour ce type de sollicitation est primordiale. Cependant modéliser de tels phénomènes reste encore complexe et les campagnes expérimentales remplacent souvent les modèles prédictifs. Cette étude portera sur la modélisation d'impacts sur l'intrados de la pale que l'on peut assimiler en première approximation à un impact à faible incidence (15°) sur une structure sandwich tissu composite / mousse. On cherche à identifier les différents mécanismes d'endommagement de la peau en fonction de la vitesse d'impact. Pour ce faire, un modèle éléments finis a été développé. Ce modèle s'appuie sur le développement d'un élément spécifique endommageable créé à l'échelle de la mèche du tissu. Les résultats obtenus avec ce modèle corrèlent bien avec les résultats expérimentaux et permettent d'identifier les mécanismes d'endommagement des tissus composites.
Les textiles tricotés présentent une bonne drapabilité grâce à leur grande capacité de déformation alliée à la possibilité de tricoter des préformes de forme complexe. En contrepartie, les fibres étant courbées dans le renfort, les propriétés mécaniques du composite restent limitées en comparaison aux composites structuraux (tissés et unidirectionnels). L'objectif de cette étude est d'utiliser une autre caractéristique du tricotage, l'insertion de fils flottés, afin d'évaluer les propriétés maximales envisageables pour un composite à renfort tricoté. Pour cela, différentes architectures textiles (Jersey et Jersey chargé avec 1, 2 et 3 flottés) et différentes natures de fibres (verre E, basalte et carbone) sont utilisées. Le comportement et la rupture des composites ainsi obtenus sont étudiés dans différentes directions de sollicitation en fonction du nombre de flottés et de la nature des fibres. Le Jersey présente un comportement anisotrope, la direction rangée ayant les moins bonnes propriétés mécaniques. L'insertion de fils flottés dans cette direction permet d'obtenir un meilleur comportement mais affaiblit la direction colonne. En fonction du nombre de fils flottés on peut obtenir un matériau quasi-isotrope ou bien un matériau anisotrope ayant de meilleures propriétés suivant l'une ou l'autre des directions principales du renfort.
Les matériaux composites sont de plus en plus utilisés dans le domaine de l'aéronautique. Le perçage est l'opération d'usinage la plus couramment réalisée pour l'assemblage des pièces en composite. L'état de surface de ces perçages est donc important notamment en regard du comportement mécanique des assemblages. Ce travail présente l'influence de l'état de surface des trous après usinage sur la tenue en matage des stratifiés carbone/époxy. L'état de surface du trou est quantifié par le critère de rugosité Ra. De par leur nature hétérogène, les matériaux composites ne présentent pas le même faciès de défauts que les matériaux métalliques. La question qui se pose est de savoir si la rugosité pourrait avoir une influence sur le comportement mécanique des matériaux composites et si ce critère Ra est bien adapté aux composites. Dans un premier temps, l'effet de la rugosité sur le matage des éprouvettes en statique a été investigué. Pour ce faire, des essais de perçage ont été réalisés dans des conditions de perçage variées afin d'obtenir deux qualités de perçage à comparer. Afin d'avoir une vision exhaustive des défauts de rugosité, une procédure fine de mesure de l'état de surface a été mise en place. Une fois les deux qualités de perçage obtenues, des essais de matage ont été réalisés sur ces éprouvettes. Une baisse de la raideur locale des éprouvettes avec un Ra élevé par rapport aux éprouvettes dont le Ra est faible a été constatée. Par la suite, la cinétique d'endommagement par matage liée aux défauts de perçage a pu être établie.
Dans cette étude, un matériau sandwich issu d'un empilement de plaque composite carbone/époxy et plaque en alliage aluminium a été percé à sec. L'influence des paramètres de coupe (vitesse d'avance et vitesse de rotation) sur la qualité d'usinage et sur la formation du copeau a été analysée. Les outils utilisés sont en carbure de tungstène, avec et sans revêtement. Le revêtement est de type nanocristallin référencé nc-CrAlN/a-Si3N4. Les résultats expérimentaux montrent que la forme et la taille des copeaux sont fortement influencées par le choix de la vitesse d'avance. Les efforts de poussée générés lors du perçage du composite sont de 10 % à 15 % plus faibles avec un outil revêtu que ceux obtenus avec un outil non revêtu. Cependant les efforts de poussée dans l'aluminium sont 50 % plus faibles avec des outils revêtus comparés aux efforts générés par des outils non revêtus. Les outils revêtus permettent de réaliser des trous dans les plaques composites et aluminium avec des rugosités de 50 % meilleures à celles obtenues avec des outils non revêtus.
Les travaux portant sur le procédé de fabrication par injection de matériaux composites à fibres longues discontinues et à matrice thermodurcissable sont peu nombreux. Cette étude présente l'influence de la longueur des fibres sur les propriétés mécaniques en traction d'un matériau composite carbone/époxy à fibres mi longues discontinues fabriqué par un procédé d'injection-transfert. Les travaux présentés se concentrent sur des longueurs de fibres comprises entre 2 et 10mm, d'où l'appellation " fibres mi longues ". Le travail présenté s'intègre dans un plan d'expériences plus conséquent, qui est en cours de réalisation, dans l'optique de qualifier ce procédé d'injection-transfert.
L'élaboration de structures primaires en matériau composite destinées à la production d'aéronefs est soumise à un contrôle qualité strict (contrôles non destructifs sur pièces et destructifs sur éprouvettes représentatives). Cette étape permet de valider le matériau mis en oeuvre ainsi que le bon déroulement du processus de moulage. Pour ce faire, il existe plusieurs méthodes d'analyse, chacune d'elles présente un certain nombre d'avantages mais aussi des inconvénients. Après avoir fait un rapide état de l'art des méthodes actuellement utilisées, d'une part par les industriels, et d'autre part par les laboratoires d'expertises, cette étude a pour objectif de développer un protocole expérimental simple d'application, permettant d'évaluer rapidement et le plus précisément possible le taux volumique de porosités contenu dans des plaques épaisses en carbone/époxy. L'analyse d'image sera utilisée pour quantifier les taux surfaciques de porosité. Puis, à l'aide de la stéréologie et sous certaines conditions, ces résultats 2D seront extrapolés à la troisième dimension. Les taux volumiques ainsi obtenus seront discutés et comparés à ceux déterminés via l'attaque à l'acide sulfurique.
L'utilisation des structures composites tend à se généraliser dans le domaine aéronautique. Néanmoins, ces matériaux sont particulièrement vulnérables à des sollicitations hors plan pouvant générer du délaminage. Pour tenter de pallier ce problème, de nouveaux procédés de fabrication sont développés, notamment les renforts en z tel que la couture ou le z-pinning. Ces procédés ont pour objectif de renforcer la tenue interlaminaire en insérant des renforts traversant les différentes couches du composite. La couture ou le « stitching » consiste à coudre les différents plis du composite entre eux, avant injection, et vise à augmenter la cohésion des différentes couches du stratifié et ainsi, à limiter la propagation des délaminages. Cette technique améliore le taux de restitution d'énergie et la résistance à l'impact. L'objectif de cette étudie est d'évaluer l'effet de la couture sur le taux de restitution d'énergie des stratifiés composites résultant d'un empilement de tissus en carbone injectés par une résine époxy. Une campagne d'essais de mécanique de la rupture a été effectuée afin de déterminer un critère de propagation du délaminage pour les stratifiés Carbone/Epoxy cousus et non cousus. L'étude expérimentale est réalisée en mode I, mode II et mode mixte. Trois rapports de mode sont choisis en mode mixte (25%, 50% et 70 % de mode I). Les mécanismes de rupture de la couture et la propagation des fissures ont été analysés. L'émission acoustique a été utilisée pour détecter l'amorçage au cours des essais. La radiographie X a permis de déterminer la longueur des fissures après essais et d'évaluer la rupture des fils de couture.
L'objectif est de présenter une démarche d'identification de loi d'endommagement anisotrope s'appuyant sur des images prises au cours d'un essai mécanique (non conventionnel). L'exemple d'un essai biaxial sur une éprouvette plate cruciforme en composite C/C stratifié et aiguilleté est proposé. La loi d'endommagement à identifier prend en compte la diminution progressive du module de cisaillement. La méthode d'identification proposée ici repose sur la mise en oeuvre successive de deux méthodes inverses cohérentes. Une technique de corrélation d'images numériques globale, reposant sur des fonctions de forme des éléments finis, est dans un premier temps retenue pour mesurer un champ de déplacement à différents niveaux de chargement. Une déclinaison par éléments finis de la méthode de l'écart à l'équilibre est ensuite utilisée pour déterminer les paramètres d'une loi d'endommagement à partir des champs cinématiques mesurés. Les cartes d'endommagement obtenues sont similaires à celles post-traitées à partir de paramètres identifiés de manière classique. Le champ de déplacement reconstruit est très proche de celui mesuré.
Les équipes de différents centres de recherche des Ecoles des Mines, impliquées dans les domaines liés à la filière hydrogène, se sont regroupées au sein du Groupe des Ecoles des Mines en Génie des Procédés, Energie et Environnement (GEM GP E2). Le projet H2-PAC mis en place, a ainsi permis de regrouper les compétences de ces équipes pour aborder de manière plus efficace les quatre problématiques suivantes : les piles à combustible à membrane échangeuse de protons, la production d'hydrogène à partir de biomasse, le stockage d'hydrogène sur matériaux carbonés nanostructurés et l'analyse du cycle de vie. Dans chacun de ces thèmes des progrès ont été enregistrés et les équipes se sont mutuellement enrichies de nouvelles connaissances. Le projet a dans l'ensemble permis de créer des liens entre les différentes équipes impliquées, qui permettront de futures collaborations et la concrétisation de nouveaux projets.
Le procédé d'enroulement filamentaire crée un motif de tissage particulier à l'origine d'une hétérogénéité de comportement. L'objectif de ce travail est de proposer une démarche permettant d'établir à terme un lien entre l'architecture du matériau et le champ de propriétés mécaniques. Des tubes obtenus à partir de ce procédé sont multi instrumentés et testés dans un banc d'essais sur structures. Les spécimens sont équipés de jauges et la surface extérieure est suivie au moyen de deux paires de caméras CCD. Les essais sous sollicitations « simples » permettent d'obtenir des propriétés mécaniques macroscopiques moyennes. Les champs de déformation obtenus par stéréo Corrélation d'Images Numériques lors d'un essai combiné traction/flexion mettent en évidence une influence du motif local de tissage. L'idée est d'imposer ces mesures de champs en entrée d'une méthode inverse afin d'identifier des champs de contrastes de rigidité. Une déclinaison différences finies orthotrope de la Méthode de l'Ecart à l'éQuilibre (MEQ) est ici utilisée. Dans un premier temps, la méthode d'identification est validée via l'utilisation de champs de déplacements simulés. Dans un second temps, la MEQ est appliquée sur des éprouvettes planes tissées, reproduisant le motif de tissage obtenu en enroulement filamentaire, sollicitées en traction. Les résultats confirment l'influence du motif de tissage sur les propriétés élastiques orthotropes.
Cet article présente un essai de caractérisation des propriétés hydriques et hygromécaniques d'un composite carbone - époxy au moyen d'une technique novatrice de mesure. Celle-ci repose sur l'utilisation de fibres optiques à réseau de Bragg. Pour estimer la diffusion au sein du matériau composite, trois capteurs optiques sont enrobés d'un polymère très sensible à l'humidité avant d'être incorporés dans l'éprouvette. Ils sont placés à différentes distances du bord à partir duquel va pénétrer l'humidité. Trois autres capteurs optiques nus sont noyés dans le matériau dans des positions correspondantes aux trois premiers pour mesurer les déformations d'origine hydrique. Avant d'être plongée dans un récipient rempli d'eau déminéralisée, l'éprouvette est protégée sur deux faces pour ne permettre qu'une diffusion dans le sens des fibres de renfort. L'analyse présentée concerne les mesures obtenues sur une période d'immersion de 60 jours. Un accroissement du taux d'humidité a été détecté au bout des 12 premiers jours au niveau du capteur proche de l'interface. Cet accroissement dura jusqu'à ce qu'un seuil de saturation soit atteint. Les autres capteurs d'humidité n'ont pas révélé d'évolution significative. Quand aux déformations, il semble qu'elles évoluent de façon plus globale même si elles sont légèrement plus importantes à proximité de l'interface.
Grâce à un dispositif d'essai original d'écrasement de plaques composites, des modes d'écrasement élémentaires de stratifiés CFRP ont été observés et analysés pour des chargements statiques et dynamiques. Ces analyses ont permis de proposer un modèle éléments finis 2D explicite, avec modélisation de l'endommagement du matériau à l'échelle mésoscopique, pour la simulation du mode d'écrasement par évasement, avec une bonne corrélation entre modèle et expérience.
Cette étude porte sur l'identification du module d'Young de matériaux réfractaires. Paramètre indispensable au modèle thermomécanique choisi, le module d'Young est identifié directement à partir d'un essai de flexion. De façon inhabituelle, il est proposé ici de déterminer le module à partir de la décharge pour éliminer certains effets perturbateurs issus du comportement non linéaire du matériau combinés avec ceux provenant des déformations de contact entre l'appareillage et l'éprouvette. Après avoir validé l'approche sur une éprouvette en aluminium, la détermination du module d'Young proposée est réalisée sur un réfractaire utilisé dans les fours hautes températures.
Le travail présenté ici est le fruit de discussions et d'échanges menés au sein de la commission "management de projet dans le secteur pharmaceutique". Nous avions présenté dans le numéro 81 de La Cible les principales caractéristiques de ces projets et leur mode d'organisation. Nous nous sommes interrogés, à l'occasion de cette nouvelle parution dédiée aux projets innovants à ce qu'induisait le facteur innovation dans nos projets. 1 Les projets pharmaceutiques et l'innovation Un projet dans le secteur pharmaceutique peut concerner : un nouveau produit (nouveau médicament), un nouveau procédé (nouvelle technologie de fabrication), la construction d'un nouveau site ou un projet organisationnel (adaptation des structures à une fusion de société et ou à un nouvel organigramme). Cependant dans la plupart des cas, les projets concernent la mise au point et le développement de nouveaux médicaments et le degré d'innovation est ici plus ou moins important suivant que l'on met au point : • un nouveau traitement dans une maladie non encore traitée (vaccin anti-sida par exemple), • une nouvelle molécule chimique dans une pathologie déjà traitée (nouvelle entité chimique dans le traitement de la migraine par exemple), • une nouvelle forme galénique : mode de délivrance spécifique (type transdermique, ou autre) d'un médicament déjà connu, • une extension de gamme (pommade, comprimé, sirop) d'un médicament déjà commercialisé, Sur la base du constat d'innovation, variable suivant les projets, nous nous sommes intéressés aux conséquences de l'innovation sur le management du projet : nous avons distingué quatre facteurs qui sont les suivants : • le management des risques et de l'incertitude du projet, • la valorisation financière délicate : comment calculer la rentabilité des projets les plus innovants quand on ne sait pas grand chose sur ces projets, • le management des chercheurs auxquels on propose une structuration du projet qui peut paraître antinomique avec leur créativité naturelle et un fonctionnement de leur pensée plus exploratoire , • la capitalisation des connaissances et des données scientifiques : Les départements de R&D qui réalisent ce nouveau médicament accumulent des données scientifiques qui 1 0nt particulièrement contribué à la rédaction de cet article : Sophie Bougaret, Bernard Burtin, Didier Gourc et Raphaël Masse.
L'objectif de cette étude est de modéliser le comportement de structures composites à fibres courtes de type SMC-R sous différents types de sollicitations. La première partie de l'étude présente l'analyse expérimentale de comportement du matériau. Des essais de caractérisations des SMC-R sous diverses sollicitations ont été réalisés afin de mettre en place de nouvelles lois de comportement. Les sollicitations sont de types traction simple, traction cyclique Pure, compression cyclique pure, couplage de traction-compression, cisaillement simple, cisaillement cyclique et couplage cisaillement –traction. La deuxième partie présente l'étude numérique d'un modèle de comportement élastoplastique endommageable développé lors de précédentes études. Ce modèle a été implanté dans un code de calcul implicite et explicite par éléments finis (SAMCEF). Enfin, une comparaison a été faite entre les résultats obtenus expérimentalement et ceux obtenues à partir de la simulation numérique par éléments finis.
Un modèle théorique général du retrait en fonction de la teneur en eau est présenté et appliqué au séchage des produits agroalimentaires. Ce modèle du retrait dépend de la densité intrinsèque du solide, de la teneur en eau initiale, de la densité du liquide et de la porosité initiale. Il permet de calculer la porosité de l'échantillon en comparant le retrait expérimental et le retrait théorique. La validation de ce modèle est réalisée en utilisant des données expérimentales de la littérature sur la lyophilisation de la pomme. La détermination de l'incertitude du retrait idéal, du retrait expérimental et de la porosité calculée à partir du modèle est présentée dans ce papier.
La combustion met en jeu des phénomènes très variés, pris en compte de manière plus ou moins précise dans les simulations. En particulier, les transferts radiatifs jouent un rôle primordial dans certains systèmes et peuvent avoir des conséquences importantes sur la structure des flammes, la production de polluants ou encore la durée de vie des parois. La simulation d'un champ complet de termes sources radiatifs et de flux pariétaux avec le code DOMASIUM conduit actuellement à des temps de calcul qui sont de l'ordre de quatre fois le temps de calcul consacré à la simulation de la combustion sans rayonnement. Une autre prometteuse conduisant à des gains considérables de temps de calcul est le développement de modèles propriétés radiatives réduits. Un modèle de regroupement de bandes étroites est présenté et mis en oeuvre sur une configuration représentative de cas de combustion.
Nous proposons un nouveau système permettant de détecter un feu dans le proche infrarouge à l'aide d'une caméra CCD bas-coût. Après la présentation de notre problématique, nous décrivons le dispositif expérimental, puis nous expliquons la méthode de détection mise au point en insistant sur la nécessité d'utiliser une approche « multicritères ».
Une démarche expérimentale combinée à une approche numérique est mise en oeuvre afin de déterminer les propriétés mécaniques en cisaillement hors plan des âmes nids d'abeilles Nomex® lors de sollicitations de fatigue. La méthode proposée est élaborée à partir d'essais mécaniques de cisaillement hors plan réalisés sur des éprouvettes quatre blocs assurant une cinématique de glissement pur. Cette démarche déjà appliquée avec succès pour des chargements quasi-statiques peut être étendue pour des chargements de fatigue.
L'influence de la position dans l'épaisseur des reprises de plis sur l'endommagement sous chargement en fatigue (R = -1) et la durée de vie a été étudiée. Deux configurations avec une variation de la position des reprises ont été comparées. Les stratifiés de base sont les mêmes pour les deux configurations et passent de 20 à 12 plis. Des essais mécaniques ont été menés pour identifier les modes et les lieux d'endommagement par observation des deux bords des éprouvettes pendant le chargement cyclique. La cinétique des derniers cycles jusqu'à la rupture finale a été observée. Une différence de la durée de vie entre les deux configurations testées a été trouvée. Un modèle éléments finis a été mis en place pour étudier les différences d'évolution de l'endommagement observées expérimentalement. Cette approche, basée sur un dialogue modèle global et modèle local, permet d'obtenir l'état de contrainte interlaminaire autour de chaque reprise de plis. Les résultats numériques sont en bon accord avec les observations expérimentales.
La technologie jet d'eau abrasif (JEA) prend de plus en plus de place pour la découpe des matériaux composites. En effet, elle permet l'obtention d'une bonne qualité de découpe tout en préservant l'intégrité des matériaux. Différents travaux explicitent comment le JEA peut être utilisé pour l'usinage non-débouchant de matériaux métalliques. Par contre, très peu d'études portent sur l'usinage non débouchant par JEA des matériaux composites. Faisant suite à un article explicitant les grandes lignes concernant ce procédé nouveau, ce document vise à expliciter les requis en terme d'intégrité matière. Pour les composites, le défaut majeur d'intégrité matière est le délaminage. Il est provoqué par une trop grande énergie de l'eau, qui provoque un délaminage mode I lors de l'impact. Afin d'évaluer ce phénomène, un plan d'expériences factoriel complet est utilisé en faisant varier les principaux paramètres machine sur huit matériaux composites différents. A l'aide d'un premier critère visuel, cette étude permet d'évaluer l'influence des paramètres machine sur le risque de délaminage. Il apparaît que les paramètres influents sont : le diamètre de buse, le débit d'abrasif et la pression alors que la vitesse d'avance et le diamètre de canon influencent peu le risque de délaminage.
La proportion de matériaux composites dans le domaine des transports en général et l'aviation en particulier est en pleine croissance. Les dimensions maximales des structures unitaires sont elles aussi en croissance. La maitrise des outillages nécessaires à la production de telles pièces composites devient un enjeu stratégique car jouant un rôle direct sur leur coût et leur qualité. L'objectif de cette présentation est de faire un premier point sur les problèmes que rencontrent les solutions composites actuelles et les défis à relever puis de présenter les travaux que nous menons pour apporter une réponse aux questions que peuvent se poser les industriels.
Les programmes aéronautiques actuels révèlent la difficulté de satisfaire simultanément les exigences techniques, économiques et calendaires associées au développement et l'industrialisation d'avions commerciaux en matériaux composites. Ceci soulève de nombreuses questions comme la compréhension en amont du comportement de nouvelles architectures, leur optimisation, leur industrialisation, leur maintenance et leur réparabilité. Pour répondre à cette problématique, l'ICA en association avec la société CES développe, depuis 7 ans, une méthode complémentaire à celle de la pyramide des essais basée sur l'utilisation d'Evaluateurs Technologiques Multi-Instrumentés (ETMI) afin de fournir en amont de programme des informations disponibles uniquement en fin de celui-ci. L'ICA et CES ont décidé d'appliquer cette approche au pré-développement d'un fuselage d'avion en privilégiant l'introduction de gaps technologiques significatifs comme la polymérisation one shot hors autoclave. La méthodologie ETMI est constituée de trois volets. Le premier volet est un volet « structure » destiné à regrouper au sein d'un même objet, de petite dimension en regard de la structure réelle, certains éléments représentatifs de celle-ci. Typiquement, il s'agit de singularités conceptuelles. Cette structure est conçue pour être produite en nombre suffisant afin d'identifier, dans le cadre d'une démarche statistique, le rôle des variabilités matériaux et procédés pré sélectionnées. Le second volet correspond au volet « moyen d'essais » (chargements mécaniques, thermiques, aérodynamiques, électriques, ...) destiné à recréer au sein et/ou autour de l'ETMI un ensemble de sollicitations mécaniques, physiques ou chimiques similaires (mais pas nécessairement identiques) à celles vues par la structure réelle au court du temps. Le troisième volet est un volet « modélisation numérique » décrivant l'influence des sollicitations multi-physiques précédentes aux échelles représentatives du matériau/structure en intégrant une approche variabiliste.
Dans ce papier, un modèle bidimensionnel de percolation électrique est utilisé pour prédire les propriétés électriques d'un composite unidirectionnel carbone-époxy. En outre, une expression analytique simple est proposée, et met en évidence les paramètres microstructuraux les plus influents. Une simulation numérique de la séquence de rupture des fibres sous sollicitation uniaxiale monotone est associée à ce modèle pour évaluer l'influence de l'endommagement mécanique sur ces propriétés. Ces résultats sont exploités pour définir un critère d'état limite en conduction électrique pour le matériau. Les modèles sont confrontés à des résultats tirés de la littérature, ainsi qu'à des essais menés au LGMT. Les premiers résultats sont satisfaisants, et mettent en évidence la difficulté de mesurer les paramètres microstructuraux.
Le perçage par enlèvement de matière des matériaux composites est souvent accompagné de dommages de natures différentes. Pour contourner cette opération d'usinage par enlèvement de matière, l'obtention de trous par moulage est la solution préconisée dans le cadre de cette étude. Pour valider ce procédé, des essais de comportement mécanique ont été menés sur des plaques trouées avec moulage et trouées avec perçage. La technique de mesure de champs par stéréo corrélation d'images numériques par caméra CCD a permis de suivre et d'analyser le processus d'endommagement sur les plaques testées. Les résultats obtenus sont en bon accord avec ceux relevés par les jauges d'extensométrie. L'analyse des images numériques sur les plaques avec trous moulés a montré que les mécanismes d'endommagement se manifestent au début par la présence d'une fissure en bord du trou qui se propage dans la direction des fibres, suivi d'un décollement du premier pli puis d'une rupture globale de la plaque. Pour les plaques percées, la même technique d'analyse montre l'apparition d'une fissure orientée à +45° suivie d'une rupture brutale de la plaque. Enfin, les résultats des différents essais montrent que la résistance à la rupture des plaques contenant des trous moulés est supérieure à celle des plaques avec des trous percés.
Dans le cadre du projet européen ALCAS (Advanced Low-Cost Aircraft Structure), une solution de jonctionnement par Z-Pinning a été développée par EADS IW en collaboration avec Dassault Aviation. L'objectif de cette étude est de comprendre la nature des transferts d'efforts entre clous et structure afin de proposer une méthode de prédimensionnement de ce type de jonction qui fait défaut actuellement. Une approche multi-niveau a été proposée. Au premier niveau, une caractérisation des composants élémentaires (i.e. clous et résine) a été réalisée. Puis la nature de la liaison clou/structure a été analysée expérimentalement par arrachement de clous dans de la résine pure et modélisée analytiquement. La nature de la liaison est de type collage pur. Des essais d'arrachement de clous seuls dans un stratifié ont prouvé que la nature de cette liaison était identique dans une structure ce qui permet de prédire la tenue du clou en fonction son implantation. L'approche a ensuite été étendue à la modélisation par éléments finis d'essais d'éprouvettes technologiques de type L ou T sous sollicitations d'arrachement, de cisaillement et de « dépliage ».
Des éprouvettes carbone / époxy pour évaluer la qualité d'une réparation en escalier sont usinées, réparées puis testées mécaniquement. L'usinage préalable à la phase de réparation est effectué par Jet d'Eau abrasif, sous forme de marches régulières de ratio 1/30, et dont la profondeur correspond à l'épaisseur d'un pli. Le relâchement des contraintes résiduelles observé pendant la phase d'usinage est quantifié grâce à la technique de mesure de champs par stéréovision, et simulé par EF. La plaque usinée est ensuite reconstruite par remplacement des plis usinés, et cocuit en autoclave. Le schéma de stratification de la partie réparée est décalé d'un pli par rapport à la zone initiale, de manière à restituer le transfert de charges. Des éprouvettes sont découpées dans les plaques réparées, et sollicitées en traction. Les résultats montrent que les charges à rupture obtenues atteignent 70% des charges à rupture d'éprouvettes " vierges ". L'analyse des fragments des éprouvettes démontre que la rupture de la zone de collage dans les interfaces 0/0 est à l'origine de la rupture finale de toutes les éprouvettes. Le croisement essais/calcul conduit à l'évaluation d'un critère de rupture en contrainte de cisaillement admissible pour l'interface zone parent/patch.
L'objectif de ces travaux de recherche est d'étudier le comportement en matage d'un composite tissé satin 5. Un protocole expérimental a été mis en place afin de pouvoir observer différentes cinétiques d'endommagement. Ces observations sont effectuées à différents stades clé de la détérioration du matériau. Elles apportent ainsi des informations supplémentaires sur l'influence de la structure interne du matériau dans les mécanismes de rupture.
Une modélisation de l'enrobage en voie sèche selon la méthode par éléments discrets (DEM) a été développée afin de mieux comprendre les phénomènes mis en jeu. Dans ce procédé, des poudres de taille relativement grande (dites " hôtes ") sont recouvertes de particules fines (dites " invitées ") par l'application de forces mécaniques sans l'aide de solvants ni de liants hydrauliques. Dans ce travail, les matériaux choisis comme particules hôtes sont les Suglets® (des granules sphériques constituées principalement de sucre) et les particules invitées sont constituées de stéarate de magnésium (MgSt). Ces deux éléments sont introduits sous forme de poudre dans un mélangeur à fort cisaillement appelé Cyclomix. Les propriétés du produit final comme la coulabilité et la fraction massique ont été caractérisées. La variation de l'indice de coulabilité en fonction de la durée de traitement par Cyclomix pour 4 vitesses de rotation et 3 taux de remplissage différents. La coulabilité des produits a été améliorée avec une augmentation de la durée d'opération et de la vitesse de rotation. Mais le taux de remplissage ne semble pas influer sur l' amélioration de la coulabilité. Le rendement en produit, estimé par sa fraction massique, est analysé. La constante de taux d'enrobage est corrélée avec la distance de rotation obtenue par DEM. Il a été montré que l'efficacité d'enrobage peut être prévue par la simulation.
l'article expose une approche symétrique globale pour estimer les homographies de la rectification projective à partir d'images infrarouges non calibrées et de la géométrie épipolaire. Cette étape est importante dans le cadre de la stéréoscopie par corrélation car elle permet de se ramener à une géométrie épipolaire simple, dans laquelle les droites épipolaires sont parallèles aux lignes des images. Le processus de calcul des homographies est basé sur l'optimisation d'un critère non linéaire prenant en compte la géométrie épipolaire ; ce processus est réalisé sous des contraintes qui réduisent dans le même temps les distorsions des images. Le critère d'optimisation et l'espace de contraintes choisis nous assurent une meilleure précision et moins de déformations projectives que les méthodes couramment utilisées dans la littérature.
Un cours en ligne sur les fondamentaux de la cristallisation et la précipitation a été conçu par une communauté de chercheurs et d'enseignants-chercheurs en cristallisation/précipitation. Ce cours vise plusieurs publics : élèves ingénieurs, étudiants de master, doctorants, enseignants, industriels. Aussi correspond-il en pratique à plusieurs types de prestations et d'outils pédagogiques, qui vont au-delà d'un simple document consultable à distance. Le cours propose déjà des outils pédagogiques originaux : - auto-apprentissage avec multiples animations illustratives et entrées possibles, - auto-évaluation à distance, sur la base d'exercices applicatifs interactifs. Pour aller plus loin dans la compréhension de ce qui se passe lors d'une cristallisation, l'intégration de programmes de simulation interactifs dans le support pédagogique a été réalisée. Ces simulateurs pédagogiques permettent de mettre en évidence la sensibilité d'une opération de cristallisation aux valeurs de ses paramètres opératoires.
Nous évoquons dans cet article, la problématique de la modélisation 3D d'un objet par un capteur visuel déplacé manuellement par un opérateur. L'objet est posé sur un plan : l'opérateur déplace le capteur sur une demi-sphère centrée sur l'objet. Plusieurs fonctions doivent être développées pour construire un modèle par ce procédé : acquisitions 2D et 3D, estimation des déplacements du capteur à partir des points suivis dans la séquence d'images 2D et recalage des données 3D acquises en chaque point-devue 3D, contruction du maillage et placage de texture. Cet article focalise sur le lien suivi-recalage lorsque le capteur est déplacé en continu, avec deux approches, recalages par ICP ou SLAM.
Les CSP constituent une bonne approche pour gérer les problèmes de configuration à base de contraintes. Cependant, la configuration fait ressortir des besoins qui peuvent difficilement être traités par des CSP classiques : les composants optionnels et la gestion hiérarchique des composants. Certains travaux apportent des solutions à certains de ces besoins (DCSP pour l'activation de variables, CCSP pour la gestion des groupes), mais utilisent généralement des approches incompatibles entre elles. À travers une étude de la sémantique du dynamisme dans les CSP, nous proposons une tentative d'unification de ces approches, dans le but d'obtenir un modèle basé sur des CSP. Ce modèle permet de traiter les problèmes de configuration autonome mais surtout interactive, en utilisant les avantages de chacune de ces différentes approches. De plus, nous proposons un nouvel opérateur permettant de retarder la prise en compte de parties du problème initial, ceci afin d'allèger les phases de propagation.
Les textiles tricotés constituent une voie intéressante et peu explorée de renforcement de matériaux composites, notamment pour la réalisation de pièces de formes complexes, tridimensionnelles. Cependant leurs propriétés mécaniques dans le plan sont réduites. L'amélioration de ces propriétés implique une optimisation du renfort fibreux et la compréhension du comportement mécanique du textile en fonction des paramètres de tricotage et de la nature des fibres qui la constituent. Cet article présente des essais de traction réalisés sur des préformes tricotées de contexture côte et jersey à base de fibres de verre, de basalte et de carbone. La mise en oeuvre d'une modélisation du comportement de tricots jersey basée sur la théorie de l'élasticité a permis de réaliser des études paramétriques et de mettre en évidence les paramètres influant sur le comportement des tricots.
Classiquement, la planification de projets suppose les activités à réaliser, et leur logique d'enchaînement, connus a priori. Or, dans la réalité du projet, les risques sont forcément présents, et de manière corrélée, les remises en cause du déroulement prévu font partie des règles du jeu. Pour faire face, le chef de projet doit s'entourer d'une équipe sensibilisée à ces aspects, et qui a déjà développé une culture commune du risque et de l'adaptation en imaginant des scénarios alternatifs. Le pilotage effectif du projet s'articule alors autour de cette réflexion, et la démarche rentre dans un cadre méthodologique que nous exposons ici. En effet, la planification du projet, vue comme un processus de gestion, doit tenir compte d'un second processus, celui de gestion des risques. Les deux processus sont intégrés, c'est à dire qu'ils coopèrent par des échanges d'information et que leur logique d'exécution individuelle a été adaptée à une synchronisation mutuelle. Cette démarche est appliquée à la conduite d'un plan directeur industriel pluriannuel.
Les éléments finis cohésifs sont utilisées pour modéliser le délaminage dans les matériaux composites stratifiés T800/M21. On propose dans cette étude d'utiliser ces éléments dans un code de dynamique rapide (LS-DYNA) afin de prévoir les endommagements de types délaminages lors d'impacts basses vitesses. La mise au point du modèle de comportement de ces éléments est réalisée sur des essais simples de mécanique de la rupture (DCB, ELS et MMB). La loi utilisée est une loi bilinéaire et le critère de propagation est basé sur un critère de couplage en mode I et en mode II. Enfin, des résultats expérimentaux d'impact sont comparés à des modèles numériques en dynamique rapide.
Cette étude concerne un nouveau principe actif antirétroviral, appelé CRS 74, de la classe des inhibiteurs de la protéase du VIH. Cette molécule a une biodisponibilité limitée en raison de sa faible solubilité en milieu aqueux et par conséquent, une faible vitesse de dissolution. En vue d'améliorer sa dissolution en milieux aqueux, le CRS 74 a été recristallisé en utilisant une opération de cristallisation par effet anti-solvant en présence d'additifs. L'effet des additifs sur la taille des cristaux, la mouillabilité et la cinétique de dissolution du solide synthétisé a été étudié. Les additifs sélectionnés ont été introduits dans le solvant (éthanol) ou dans l'anti-solvant (eau), ou dans les deux phases. Un tensioactif non ionique (ester de sorbitan polyoxyéthyléniques-Tween-20), un polymère (Hydroxypropylméthylcellulose-HPMC), un copolymère à bloc (Poloxamer 407), un tensio-actif anionique (dodecyl sulfate de sodium-SDS) et un copolymère (dérivé de glucosamine et N-acétyl glucosamine-Chitosane) ont été choisis en accord avec les applications pharmaceutiques futures de cette molécule. Par rapport aux additifs testés, des changements des propriétés de surface ont été constatés. Une diminution remarquable de l'angle de contact a été observée pour deux formulations, une avec le poloxamer 407 et l'autre avec ce dernier combiné avec du chitosane. En outre, la dissolution a été améliorée de façon très notable : à 20 min de dissolution, le pourcentage dissous du principe actif est de 4% avec la poudre initiale et de l'ordre de 40% pour la poudre recristallisée avec ces deux formulations. Dans l'ensemble, les résultats ont montré de façon concluante que la technique de cristallisation par effet anti-solvant en présence d'additifs utilisée dans cette étude a produit des microcristaux présentant des profils de dissolution nettement plus rapide que la poudre originale. L'amélioration de la dissolution peut-être due à la réduction de la taille des particules des cristaux du principe actif et à l'amélioration des propriétés de mouillage due aux interactions spécifiques entre le principe actif, les additifs et le milieu aqueux de dissolution.