Mécanique
INFLUENCE DU MOLYBDENE SUR LE PHENOMENE ROUISSAGE ET L’USURE DE L’ACIER A 12 % MANGANESE
Ce travail de recherche porte sur l’influence du molybdène sur les propriétés métallographique et tribologique d’un acier à 12% de manganèse. Cet acier, destiné à des sollicitations continues d’usure et de choc, est recommandé pour les industries lourdes dont les applications utilisent les mâchoires de broyeur, les marteaux d’impact, les aiguilles de chemins de fer et les bandes de roulements de chenilles. L’addition du molybdène est dans le sens d’assurer une meilleure couche de travail présentant une meilleure résistance à l’usure et une grande dureté. L’acier étudié est fabriqué dans un four électrique à arc. Des taux de molybdène variant entre0.15 et 0.3% ont été ajoutés sous forme de ferro-alliage à l’acier de base. Des techniques de caractérisation : par la métallographie optique et électronique et la micro dureté ont été utilisées pour mettre en évidence l’effet de l’addition du molybdène sur les propriétés de travail des différents échantillons d’acier obtenus.Les résultats obtenus ont montré la nette influence du molybdène sur le caractère de cristallisation des compositions étudiées. Il a été noté que différentes structures métallographiques sont obtenues après ajout de molybdène et aussi après écrouissage. Ces microstructures font apparaitre deux couches variables de différentes épaisseurs caractérisées par des duretés plus élevées que celles prises sur la matrice et sur l’alliage de base. L’importance d’introduire à la composition de base, de faibles taux de molybdène a été saisie par une nette augmentation de l’épaisseur et la dureté de la couche écrouit ce qui indique aussi l’augmentation de la résistance à l’usure. Voir les détails
Mots clés : Alliage Fe C Mn, effet du molybdène, écrouissage, usure
INFLUENCE DES ADDITIONS SUR L’EVOLUTION DE LA STRUCTURE ET LA NATURE DES PHASES FORMEES DE LA CERAMIQUE DE TYPE TiC –Al2O3
Le composite céramique TiC-Al2O3 est un matériau industriellement important .il trouve une large exploitation, comme pièces résistantes à l’usure, du fait de sa grande dureté et sa ténacité moins élevée, particulièrement comme outil de coupe. Notre étude a porté sur l’élaboration de la poudre céramiques noire par les procédés métallothermiques cette technologie permet de réduire sensiblement la durée du processus, et par conséquent le coût de production des matériaux. A cet effet, plusieurs mélanges de poudres ont été préparé par les techniques de la métallurgie des poudres (MDP).les essais métallothermiques ont été réalisés dans le but de mettre au jour l’influence de la nature de réducteur métallique (Al, Mg) et des ajouts sur le taux de réduction et sur la nature des phases formées. Les additions telles que Mg et SiO2 introduites dans le mélange de base, ont pour conséquences la formation des nouvelles phases et des changements notables de la morphologie de la céramique et ces propriétés. Des observations par la microscopie à balayage MEB ont permis de mettre en évidence la morphologie de ces poudres élaborées ainsi l’analyse par diffraction des rayons X(DRX) à confirme la présence des phases recherchées, en l’occurrence TiC -Al2O3 avec cependant de non réduits(TiO) et des résidus de graphite(c) Voir les détails
Mots clés : céramique, composite, métallothemie, poudre
INFLUENCE DU L’INCORPORATION DE PE-g-MAH SURLES PERFORMANCES DES COMPOSITES À MATRICETHERMOPLASTIQUE
Ce travail est une étude exploratoire sur la possibilité de réaliser un composite PEBD/ CaCO3 pour ce faire nous avons choisi un polyéthylène greffé avec une fonction anhydride maléique (PEBD-g-MAH) et les substrats de CaCO3 traités avec un agent de couplage de types organosilane (silquest A-187). La synthèse de l’agent compatibilisant (PEBD-g-MAH) a été conduite dans une extrudeuse monovis. Deux techniques ont été envisagées pour calculer le taux de greffage. Il s’agit, de la méthode de dosage classique de la fonction anhydride et la technique basée sur l’identification des groupements fonctionnels par Spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier (IRTF). Le dépôt de l’agent de couplage et son interaction avec le carbonate de calcium ont été également étudiés par Spectroscopie (IRTF). L’introduction de (PEBD-g-MAH) dans la résine manifeste une influence notable sur les caractéristiques mécaniques des composites. Ils conduisent à une forte augmentation de la contrainte à la fois au seuil d’écoulement et la rupture ainsi que le module de Young. La forte diminution de la déformation des composites traduite un important couplage opérant entre la charge et le polymère éventuellement favorisé par la présence d’une zone interfaciale particulière. Sur l’exploitation des propriétés thermiques mesurées par la température de fléchissement sous charge, il est apparu que les améliorations obtenues traduisent une qualité d’interface relativement bonne Voir les détails
Mots clés : greffage, anhydride maléique, peroxyde, polyéthylène, CaCO3
ETUDE TRANSITOIRE D’UN ECOULEMENT STRATIFIE ET POCHE BOUCHON EN CONDUITE
Les écoulements de mélanges gaz-liquide ont lieu dans plusieurs installations industrielles tels que les pipelines, les échangeurs de chaleur et les circuits de refroidissements.Dans le présent travail on se propose d‟étudier l‟évolution des paramètres d‟écoulement sur une configuration d‟une conduite inclinée en quelques points. Le modèle théorique est constitué d‟un système à quatre équations de conservation, à savoir deux équations de continuité et deux autres moyennées de la quantité de mouvement.Afin de prendre en compte le problème de compressibilité du gaz, nous avons introduit, dans le cadre d‟une reformulation des équations précédentes, l‟équation des gaz parfaits et une forme linéaire de l‟évolution du débit massique du gaz. Le modèle de deux équations de quantité de mouvement pour la configuration séparée stratifie. La résolution de ces équations par un schéma aux différence finis implicite à permis l‟obtention de l‟évolution de la pression et du taux de vide en fonction du temps le long d‟une canalisation. Voir les détails
Mots clés : écoulement transitoire, conduite, stratifie, poche-bouchon
Thermo-hydrodynamic study of the journal bearing under static load
A number of studies have been carried out on the hydrodynamic lubrication of journal bearings. This articleseeks to summarize this work, presenting it in the form of a flow chart. The treatment of rupture andreformation of the film fluid in the contact region, for a steady loaded circular journal bearing, areaccomplished using the Reynolds and the Jakobsson–Floberg and Olsson (JFO) boundary conditions.A flow chart taking into account the resolution of some of the hydrodynamic lubrication problems is elaborated.A computer code is carried out for solving the Reynolds equation and for calculating the most importantparameters relating to a hydrodynamic contact. The obtained results for a finite-length bearing are comparedwith those obtained from the short-bearing hypothesis. In addition, a global thermal study is carried out in orderto evaluate the effect of temperature. Voir les détails
Mots clés : hydrodynamic bearing, static load, thermal effect, Jakobsson–Floberg and Olsson, Elrod, Reynolds
Hydrodynamic effects of texture geometries on journal bearing surfaces
Lately, the expanding range of tribological applications to the microscopic levels has revived interest in this field. Actually, little is understood about the subtle effects of variations of a journal bearing’s profile upon its performance. The surface texturing is expected to make an important contribution to future technologies of bearing.Numerical study based on finite difference methods is used to find the tendency of important tribological properties of a journal bearing such as minimum film thickness, maximum pressure, axial oil flow and friction torque.The present work is a comparative study of the hydrodynamic effects of a few deterministic texture shapes in a journal bearing application. The geometry and the size of textures affect load capacity and friction torque. The parallelepipedic textures show advantages compared to the other geometries for the improvement of the performances of the bearing. In general, the impact of shapes is more visible for higher asperity area in accordance with the geometrical differences. Voir les détails
Mots clés : texture, lubrication, hydrodynamic, journal bearing
Experimental and Numerical Study of Polypropylene Composite Reinforced with Jute Fibers
This paper is devoted to the study of the mechanical response of polypropylene (PP) thermoplastic composite reinforced with jute fibers. In order to use these composites in structural applications it is necessary to understand the mechanisms governing their mechanical behavior and damage. For this purpose, we have fabricated two kinds of PP/jute laminates: [0°/90°]2S and [+45/-45°]2S with the fibers direction, using the molding technique under compression. The mechanical properties of the material are then characterized by tensile and compressive tests. The numerical part of this work concerns the incorporation of the Matzenmiller, Lubliner, and Taylor (MLT) damage model to take into account the post-elastic-peak and the post-peak strain softening responses observed in the PP/jute composite. This is possible by using formulation with two criterions. The 3D constitutive law has been implemented into the finite code Abaqus using an explicit scheme. In order to assess the capability of this model to describe the material behavior, comparisons are made between numerical and experimental results. Excellent agreements are found between numerical predictions and experimental observations. The model also captures correctly the zones where damage occurs in the two kinds of laminates. Voir les détails
Mots clés : PP/jute, mechanical behavior, damage, laminate, modeling
Mechanical properties study in extruded HDPE-80 pipe wall used fornatural gas distribution
Polymers represent a remarkable family of materials becauseof the variety of products that it is possible to design with and the different implementationprocesses offered. The use of these materials allowed to acheive substantial gains onassociated costs, service times and repair. Despite the acceptance of polyethylene as an economicalternative for pipes networks, safety remains a fundamental issue, and it requiresthe ability to determine intrinsic properties as a function of the service conditions requiredby the design and the use. This study deals with the determination of the mechanical behaviourof an HDPE resin through the entire pipe wall thickness. Standard testing specimenshave been manufactured under specific conditions in the longitudinal direction accordingto ISO-527. The mechanical properties are measured in traction using a computer-driventesting machine. The results indicate that there is a clear evolution of the mechanical propertiesthrough the pipe wall, which confirms the bahaviour observed in other studies ofpolyethylene filaments tested under the same conditions. These variations are attributed tomorphological gradients and the evolution of internal stresses imparted by the extrusionprocess. Voir les détails
Mots clés : Mechanical caracterization; polyethylene pipe; elastic modulus; extrusion; traction
Short-term HDPE pipe degradation upon exposure to aggressiveenvironments
Natural gas and drinkable water are regularly transported by underground polyethylene pipenetworks in urban and rural areas. The interaction between materials such as high density polyethylene(HDPE) and contact environments is a critical factor which strongly influences pipe behaviour for short andlong terms. The aim of this study is to establish separate effects of H2SO4, a mixture of toluene–methanoland distilled water on the mechanical properties of HDPE pipes. Two testing geometries representing thepipe wall are considered: (1) orthogonally machined filaments and (2) ASTM standard specimens. Tensiletests are carried out on both specimen types using a computer controlled Zwick machine. It is observedthat chemical environments degrade mechanical properties causing a structural weakening especially thosespecimens exposed to organic solvent and acid. For instance, filaments show a reduction in elastic modulusof 64% after 7 days of exposure to toluene and methanol. Compared to standard specimens, the obtainedproperties are much higher indicating that geometry has an effect on the measured values. Fluctuationsin mechanical properties are most probably caused by cristallinity gradients all the way through the pipewall. This type of results allowed establishing the linear relationship between the elastic modulus and theyield stress and is intended to contribute to a better understanding of properties heterogeneity effects whenexposed to unfavourable environments. Voir les détails
Mots clés : polyethylene pipe, environmental stress effect, short-term degradation, yield stress-Young’s modulus correlations, failure strain, OIT
Amélioration de la qualité de surface par le procédé de brunissage
La vie d'un matériau en service dépend non seulement de la combinaison des facteurs de charge et d'environnement auxquels il est soumis mais aussi de l'état de surface. Donc la caractérisation de la surface (rugosité, et défauts de surfaces) est importante pour relier le processus de fabrication aux propriétés en service, ainsi le procédé de traitement mécanique "brunissage" peut améliorer les caractéristiques de surface. La qualité du fini de la surface dépend de la maitrise des paramètres de régime de traitement lors de la réalisation. Cette étude a pour objectif, l’application de ce procédé pour un alliage d'aluminium du commerce et l'optimisation du régime de traitement. Les paramètres considérés sont : l'effort appliqué " Py ", l'avance " f " et le diamètre de bille " Db ". La relation entre ces paramètres et la rugosité de surface" Ra " a été mise en évidence à l'aide des plans d’expériences de " Box-Behnken ". Au moyen d'un programme sous Matlab, un régime optimal a été déterminé en vue d'obtenir un maximum d’effet " Ramin". Les résultats expérimentaux ont montré que l'application de ce type de traitement offre des améliorations vis-à-vis de l'aspect de surface pour ce matériau, soit Ra = 0,19 ÷ 0,23 µm. Voir les détails
Mots clés : Mots clés : Brunissage, rugosité, optimisation, plans d'expériences, traitement de surface