Génie mécanique

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Contribution to Inverse Kinematic Modeling of a Planar Continuum Robot Using a Particle Swarm Optimization

Ammar AMOURI, Chawki Mahfoudi, Abdelouahab Zaatri  (2015)
Publication

According to the literature, research on modeling continuum robots isfocused on ways to develop the kinematic models, because of the lack of analyticalmodels for these robots and the complexity of the problem which reside in thecoupling of operational variables and infinite of possible solutions for a desiredconfiguration. This paper presents a numerical approach for solving the inversekinematic model of a planar continuum robot (PCR), assuming that each sectionof the manipulator is curved as a circular arc, with an inextensible central axis ofthe structure. At first, this paper presents an inverse kinematic model solution forone bending section, whereas the extreme points, of each section, used in calculatingthe inverse kinematic model for multi-sections is calculated numerically usinga particle swarm optimization (PSO) technique. Finally, Simulation examples ofthis method are carried to validate the proposed approach. Voir les détails

Mots clés : Planar continuum robot, modeling, Inverse kinematic model, optimization, Particle Swarm Optimization

Effet de la rugosité sur les performances d'un système mécanique- Approche par fractale

Mounira BOUREBIA (En préparation)
Thèse de doctorat

La maitrise des états de surface des produits manufacturés est pour l’industrie actuelle un enjeu d’importance. Les défauts de surface en l’occurrence la rugosité influe sur la qualité des produits, et sur les propriétés fonctionnelles des surfaces en contact telles que la rétention de lubrifiant, la surface portante, et la lubrification du contact. L’étude de la topographie de surface peut contribuer à augmenter les performances et la durée de vie des mécanismes, la rugosité est l’un des facteurs qui entre enjeu dans les phénomènes de corrosion, usure, frottements, et lubrification. Cette étude a pour but d’analyser les différentes méthodes de mise en œuvre des surfaces, ainsi que les types de rugosité et l’impact de ces derniers sur les performances des systèmes mécaniques. Une approche par la géométrie fractale sera proposée pour caractériser la topographie en 3D de chaque surface usinée avec simulation numérique. Des essais expérimentaux seront réalisés afin d’élaborer les surfaces, sur les quelles des mesures au rugosimétre 3D seront effectuées, et des observations au microscope……….Les résultats seront interprétés et discuter Voir les détails

Mots clés : rugosité, topographie, système mécanique, méthodes de mise en œuvre des surfaces, géométrie fractale

Contribution à l’étude du comportement mécanique des compositesstratifiés sous différentes sollicitations

Sihem ACHOURI (En préparation)
Thèse de doctorat

Les travaux de recherches sur l’étude du comportement mécanique des stratifiés perlon verre acrylique sous différentes sollicitations sont d’une importance et d’un intérêtcertain et confirmé pour l’industrie biomédicale à usage orthopédique. Dans notre travail des études théoriques et expérimentales du comportement en statique et en fatigue menés sur des éprouvettesprismatiques ont permis de mettre en évidence les effets des séquences d’empilement de lastratification et les influences significatives du sens de découpe des échantillons par rapport au sensde moulage sur le comportement et les propriétés mécaniques de ces stratifiés. Les résultats obtenusont montré la nécessité de mieux comprendre et de maitriser les mécanismes d’endommagement deces matériaux ainsi que la modélisation de l’aspect probabiliste de la rupture. Des critèresstatistiques comme le modèle de Weibull apparaissent applicable à ces matériaux et peuvent aider àla modélisation. Voir les détails

Mots clés : stratifiés, différentes sollicitations, biomédicale, comportement statique, comportement en fatigue

ETUDE DE L’INFLUENCE DE LA STRATIFICATION SUR LESPROPRIETES ET LE COMPORTEMENT MECANIQUE D’UN MATERIAUCOMPOSITE PERLON –VERRE –ACRYLIQUE

Sihem ACHOURI (2007)
Mémoire de magister

Dans ce travail des essais mécaniques de caractérisation en traction et en flexion 3 points ontété menés sur un matériau composite à usage orthopédique fabriqué par ONAAPH Annaba àbase de résine acrylique renforcé par du tissu de verre et de perlon.Les éprouvettes sont des barreaux prismatiques découpées sur des plaques obtenues parmoulage sous vide. Les essais ont été pilotés sur une machine universelle destinée à cet usageà une vitesse de 5 mm/min. Trois types d’architectures ont été testés pour étudier l'influencedu changement d’empilement et de sens de moulage sur les propriétés et le comportementmécanique.L’analyse morphologique des éprouvettes testées est investigué par des observationsmacroscopiques 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 lemodèle probabiliste de Weibull a été appliqué. Voir les détails

Mots clés : Essais mécaniques, caractérisation, composite, fissuration

Caractérisation mécanique et métallurgique de l’alliage TA6V soudé par le procédé TIG

I. Hadji, R.Badji, S.Gachi  (2013)
Article de conférence

Le titane et ses alliages occupent une place importante dans l’industrie particulièrement l’aéronautique et le spatial. La sensibilité de ces secteurs industriels nous incite à étudier leur comportement microstructural et mécanique sous l’effet de la température. En effet, les procédés de soudage conduisent à des modifications de microstructure et induisent des contraintes et déformations qui sont en rapport direct avec la propagation des dislocations et des défauts et qui jouant un rôle très important sur la tenue mécanique des assemblages.L’analyse par diffraction des rayons X (DRX) a permis de montrer les principales évolutions des phases de l’alliage soudé TA6V. Ainsi, nous pouvons considérer que trois phases distinctes (la phase α, la phase β et une susceptible apparition de la phase α’).Des traitements thermiques de relaxation ont été effectués à 650 et 720 °C pour deux heurs de maintien avec un refroidissement à l’aire libre. Ainsi, pour apprécier l’influence du traitement sur la microdureté et la microstructure du cordon, une caractérisation métallurgique et mécanique est effectuée sur les différentes zones à savoir la zone de fusion (ZF), la zone affecté thermiquement (ZAT) et le métal de base (MB). Voir les détails

Mots clés : soudage, TA6V DRX, traitement thermique, microdureté

Evaluation of residual stresses in titanium alloy welded by tig using ultrasonic method and effect of the microstructure on the lcr elastic wave

I. Hadji, R. Badji, S. Gachi  (2014)
Article de conférence

This study consists to determine the superficial residual stresses on Ti-6Al-4V titanium alloy sheets (e = 2 mm) welded by Tingsten Inert Gaz (TIG) process. The residual stresses can increase the fatigue cracks propagation. We will focus in the method of measurements based on ultrasonic using longitudinal critically refracted (Lcr) waves. This method is based on the acoustoelastic effect, which measure the velocity variation of the elastic waves according to the stress state of the material. This can be achieved through a calibration test to determinate the acoustoelastic coefficient (K).The results show a tensile stresses in the melted zone (MZ), heat affected zone (HAZ) and compression stresses in base metal (BM). The microstructure effect acts on the acoustoelastic constant K. The correction of t0 corrects the overestimated residual stresses in the (HAZ) and (MZ). Voir les détails

Mots clés : Titanium alloy, welding, residual stresses, Ultrasonic, microstructure

Determination des contraintes résiduelles par la méthode ultrasonore d’un alliage d’aluminium soudé par FSW

I. Hadji, R. Badji, S. Gachi  (2014)
Article de conférence

L’aluminium et ses alliages occupent une place importante dans l’industrie particulièrement l’aéronautique. En tenant compte de la sensibilité de ces secteurs nous incite à étudier leur comportement mécanique sous l’effet des procédés de soudage, ses derniers induisent des contraintes résiduelles qui jouant un rôle important dans la tenue mécanique des assemblages.En vu de réduire la probabilité de défaillance, une maintenance préventive est imposé pour estimé le niveau de contraintes admissible par la structure en service en utilisant l’une des récentes méthodes de contrôle non destructive à savoir la méthode ultrasonore. L’évaluation des contraintes résiduelles par ultrasons repose sur l'effet acoustoélastique qui traduit la dépendance de la vitesse de propagation des ondes acoustiques en fonction de l'état de déformation du solide. Les contraintes résiduelles sont déterminées sur des tôles en alliage d’aluminium (2024 T3) de 3 mm d’épaisseur soudé par le procédé de soudage Friction malaxage (FSW). Elles prennent un profile de forme "M" dans lequel les contraintes maximales en tension se trouvent aux extrémités de l’épaulement de l’outil (ZATM) . Voir les détails

Mots clés : Alliage d’aluminium 2024-T3, soudage FSW, contraintes résiduelles, méthode ultrasonore

Influence of the position and number of circular notches on the buckling of metal pipes

L. Belgacem, D, Ouinas  (2013)
Article de conférence

Thin cylindrical shells are very sensitive to buckling when loaded mechanically and / or thermally. This complex phenomenon has become a major concern. In the present work, the aim is to predict the buckling behavior of imperfect metal pipelines, subjected to compression resulted in an imposed displacement. Following the results obtained by numerical simulation through the Abaqus code, we find that more the distance between the circular notches is greater, more the resistance to buckling is important, but from a distance of 30mm, the position of the notches whatsoever longitudinal or radial has no significant effect. While in approaching both ends of the pipe, the buckling becomes less important. Voir les détails

Mots clés : Pipe, Buckling, circular notches, finite element analysis.

Influence du courant de soudage TIG sur la microstructure et les propriétés mécaniques d'un alliage d’aluminium 2024 T3

L.Belgacem, L.Kaba, N. Bensaid, A. Boutaghane  (2014)
Article de conférence

L’utilisation des alliages d’aluminium prend de l’ampleur grace à leurs faible masse associé aux propriétés mécaniques élevées. Cependant, les problèmes rencontrés lors de de soudage limitent son application dans plusieurs domaines. Dans cette étude, des investigations microstructurales et de microduretés ont été menées sur des plaques minces en alliage d’aluminum 2024 T3 par le procédé TIG. Voir les détails

Mots clés : soudage, alliage d’Aluminium, TIG, microstructure

Modélisation thermique lors du soudage d’un acier HSLA

Mohamed Farid Benlamnouar, Riad BADJI, Mohamed HADJI  (2011)
Article de conférence

L’objet de la présente étude consiste à mettre en avant la simulation des réparations des champs de température lors de soudage, sachant que ces réparations constituent un problème majeur dans les bureaux d'étude en soudage. Il s’agit d’étudier la réparation de la température par le transfert de chaleur par conduction qui influe sur le comportement du soudage tel que les joints soudés et la zone affectée thermiquement (Z.A.T). On présente en ce projet un modèle effectuée en Comsol 4.0a. Les entrées du logiciel correspondent aux caractéristiques géométriques, les propretés physiques et thermodynamiques de métal de base choisi (HSLA) qui est un matériau destiné aux transports des hydrocarbures. Les résultats de numérique montrent l’effet néfaste de premier contacte lors du soudage du fait du gradient de température élevé, qui portent préjudice à la qualité de la soudure. Voir les détails

Mots clés : soudage TIG, HSLA, modélisation thermique, Comsol 4.0a.