Mécanique
Étude de l’influence des effets d’échelle dans le modèle de Dugdale à travers le cas d’une bande infinie soumise à un chargement anti-plan
Le but de ce travail est de montrer, dans le cadre de la mécanique de la rupture avec le modèle de rupture de Dugdale- Barenblatt, ou de façon plus générale, les modèles de forces cohésives, que les défauts de petite taille devant la longueur caractéristique du matériau ont pratiquement peu d’influence sur les capacités de résistance d’une structure. On traite pour cela l’exemple d’une bande contenant une fissure parallèle à la face supérieure, en résolvant une équation intégrale singulière obtenue par conversion analytique des équations d’élasticité, la résolution de fait en utilisant les polynômes de Chebyshev. Voir les détails
Mots clés : mécanique de la rupture, fissure, équation intégrale singulière, modèle de Dugdale, mode anti-plan
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
Contribution à l'étude des paliers en régime hydrodynamique instationnaire : influence des états de surface
Actuellement, il y’a un fort besoin de faire des machines plus efficaces par la localisation et la réduction des pertes de puissance. Les plus importantes pertes dans une machine proviennent des paliers. Les paliers lisses sont utilisés pour supporter une charge radiale et présentent plusieurs avantages tels que le faible frottement et l'usure, une bonne dissipation de la chaleur par l'huile, et la réduction du bruit et des vibrations. Leurs lubrification est vraiment importante car un contact entre les surfaces provoquerait une usure rapide. Utilisant des surfaces avec une micro-géométrie (texture) contrôlée peut être une approche efficace pour améliorer les performances de roulement. Le but principal de l’étude c’est de modéliser et de comprendre l'évolution des caractéristiques statiques d’un palier lisse avec la présence de textures sur les surfaces de contact de celui-ci. L’analyse des surfaces industrielles en lubrification exige une mesure détaillée de l’état des surfaces, un maillage raffiné et des calculs importants, aussi bien qu’une substantielle puissance de calcul numérique. La méthode numérique de type différences finies décrite dans le présent travail, est utilisée pour étudier l'effet en lubrification hydrodynamique d'une surface comportant des textures sur les caractéristiques d’un palier lisse. Voir les détails
Mots clés : tribologie, palier lisse, méthode des différences finies, conditions aux limites de Reynolds, méthode de Gauss–Seidel, texture, lubrification hydrodynamique
Étude de l’influence de la stratification sur les propriétés et le comportement mécanique d’un matériau composite perlon –verre –acrylique
Dans ce travail des essais mécaniques de caractérisation en traction et en flexion 03 points ont été menés sur un matériau composite à usage orthopédique fabriqué par ONAAPH Annaba à base de résine acrylique renforcé par du tissu de verre et de perlon. Les éprouvettes sont des barreaux prismatiques découpées sur des plaques obtenues par moulage sous vide. Les essais ont été pilotés sur une machine universelle destinée à cet usage à une vitesse de 05 mm/min. Trois types d’architectures ont été testés pour étudier l'influence du changement d’empilement et de sens de moulage sur les propriétés et le comportement mécanique. L’analyse morphologique des éprouvettes testées est investigué par des observations macroscopiques qui montrent que la fissuration transverse est le mécanisme le plus dominant. Pour avoir le degré de fragilité du matériau ainsi que la dispersion observée dans les essais le modèle probabiliste de Weibull a été appliqué. Voir les détails
Mots clés : composite, stratification, endommagement, modèle probabiliste
Influence des réparations successives sur la qualité d’un joint de soudure en acier H.L.E A.P.I 5 L X52
L’objet de la présente étude consiste à mettre en évidence l’influence des réparations successives sur la qualité d’un joint soudé, sachant que ces réparations constituent un problème majeur dans l’industrie des transports des hydrocarbures. Il s’agit d’étudier les effets des cycles thermiques de soudage sur l’évolution structurale des joints soudés et la zone affectée thermiquement (Z.A.T) ainsi que l’étendue de cette dernière. Nous procédons au soudage et à la réparation, plusieurs fois de suite, d’une éprouvette en acier destiné au transport d’hydrocarbures. Les résultats de l’analyse métallographique et des essais mécaniques montrent l’effet néfaste des réparations, qui portent préjudice à la durée de vie de l’ouvrage concerné. Nous décrivons les moyens, les techniques et les modes opératoires utilisés au cours de notre analyse. Voir les détails
Mots clés : soudage, acier H.L.E, Zone affectée thermiquement, cycle thermique
Comportement mécanique des nouvelles résines HDPE dans des milieux agressifs
Les polymères constituent une famille remarquable de matériaux de par l’extrême variété des produits qu’il est possible d’en concevoir et la flexibilité des différents procédés de mise en œuvre. Le recours à ces matériaux a permis de réaliser des gains substantiels sur les coûts, les délais d’utilisation et les interventions. En dépit de l’acceptation du polyéthylène comme alternative économique pour les réseaux de tubes, la sûreté de fonctionnement reste une question fondamentale, et son utilisation requiert l’aptitude à déterminer les propriétés intrinsèques en fonction de l’utilisation et des conditions de service requises par le dimensionnement. Cette étude traite la détermination du comportement mécanique d’une résine HDPE à travers la totalité de l’épaisseur d’un tube à gaz. Des éprouvettes normalisées ont été usinées dans des conditions spécifiques suivant la norme ISO-527 dans le sens longitudinal. Les propriétés mécaniques sont mesurées en traction sur une machine asservie et pilotée par ordinateur. Les résultats indiquent qu’il y a une nette évolution des propriétés mécaniques à travers la paroi tubulaire, ce qui confirme le comportement observé dans d’autres études relatives à des filaments de polyéthylène testés dans les mêmes conditions. Ces variations sont imputées aux gradients morphologiques et à l’évolution des contraintes internes imparties par le procédé d’extrusion. Aussi, dans cette étude, nous confrontons les mesures macroscopiques (mécaniques) avec les mesures obtenues par DSC.La durabilité des structures en PE est également une notion importante à prendre en compte dans l'estimation de leur durée de vie. En effet, elles sont souvent exposées à des contraintes environnementales sévères (exposition aux UV, aux produits chimiques, etc…), qui induisent en général une modification de la nature même du matériau (microstructure, état physique, composition chimique, etc…). L’exposition du HDPE à des milieux acides et oxydants est réalisée pour une durée déterminée et les propriétés mécaniques sont mesurées sur une machine asservie. L’effet des milieux agressifs comme les solvants à base de benzène et les bases est discuté en fonction de la position de l’éprouvette à travers l’épaisseur du tube. Il ressort que la dégradation est importante pour les solvants pouvant se trouver dans le sol d’enfouissement. L’atténuation du module d’élasticité et de la limite élastique peut atteindre jusqu’à 25% de la valeur initiale. Au niveau mécanismes, il est supposé que la dégradation des chaînes macromoléculaires (segmentation) combinée au durcissement plastique favorise la fragilisation sous l’effet de forces externes présentes dans l’environnement. Voir les détails
Mots clés : caractérisation mécanique, tube en polyéthylène, module d’élasticité, déformation, extrusion, morphologie, milieux agressifs, oxydation, dégradation, rupture
Étude de l’amorçage et de la propagation d’une fissure dans un cordon de soudure avec la méthode intégrale en utilisant les modèles de forces cohésives
Dans ce travail, on s’intéresse à l’étude de l’amorçage et de la propagation d’une fissure localise au milieu du cordon de soudure. La fissure et parallèle à la face supérieur et supposé se propager dans la direction x, le cordon de soudure et d’une largeur h et supposé infinie dans la direction x, la plaque supérieur et la plaque inférieur sont infinies dans les deux directions x et y, l’ensemble est soumis à un chargement dans la direction y à l’infinie sur la face supérieur et sur la face inferieur, la fissure est sollicité en mode III (mode anti-plan). La modélisation de l’amorçage et la propagation de la fissure se fait par une méthode semi-analytique ou les équations d’équilibre sont résolues et les solutions sont transformées à l’aide des transformées de fourriers standards en une équation intégrale singulière, la singularité induite par la fissure apparais dans l’équation intégrale, et le chargement appliqué apparais comme un second membre, l’équation intégrale est résolue numériquement. Les résultats obtenus seront confrontés, dans un premier temps, à ceux obtenus par des codes de calcul éléments finis fiables telqu’Abaqus, Ansysou le Code-aster et dans un deuxième temps, ils seront confrontés à l’expérimental. Voir les détails
Mots clés : joints soudées, fissure, MDR, équation intégrale singulière, MEF, modèles de forces cohésives
Étude de la structure et du comportement des alliages aéronautique soudes par friction malaxage FSW
Les alliages aéronautiques sont utilisés dans le cadre de l’allégement des structures de transport particulièrement l’aluminium et le titane. Cependant, ces alliages sont difficilement soudables par voie classique. Le soudage par friction malaxage (FSW) est un procédé d’assemblage réalisé à l’état solide. Cette caractéristique lui confère d’importants avantages lorsqu’il est comparé aux procédés de soudage par fusion couramment utilisés dans l’industrie. L’objectif de ce projet de recherche est d’augmenter le capital de connaissances fondamentales relatives au procédé afin de mieux comprendre les phénomènes physiques se produisant lors du soudage. Pour atteindre cet objectif, un premier volet est consacré à l’étude théorique du procédé, alors qu’un second porte sur la caractérisation microstructurale et mécanique de joints obtenus dans diverses conditions de soudage. Afin de mieux caractériser la soudure, il est nécessaire d’évaluer la répartition des contraintes résiduelles induites dans celle-ci. Voir les détails
Mots clés : FSW, alliages aéronautiques, défauts, contrôle non-destructif, microstructure, contraintes résiduelles
Modélisation du comportement et de la rupture des composites a matrices thermoplastiques
Dans ce travail de recherche, on se propose d’étudier le comportement, l’endommagement et la rupture des composites à matrice thermoplastique. Dans un premier temps, on s’intéressera à la modélisation du comportement thermomécanique de ce type de matériau. Par la suite, on inclura l’endommagement mécanique des thermoplastiques. Une fois le modèle formulé et implémenté dans un code de calcul, on passera à la modélisation des différents modes de rupture qui peuvent survenir au cours du chargement de ces matériaux en choisissant une méthode de calcul adéquate (MEF, XFEM, méthode sans maillage…). Voir les détails
Mots clés : fibres, composite thermoplastique, modélisation, Abaqus, endommagement, rupture