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Dynamic mechanical analysis of hybrid composite laminate reinforced with glass/carbon fiber
Composite materials possess the characteristics of high stiffness and high fatigue strength, which are desirable for advanced aircraft components. However, the mechanical behavior of such materials depends upon a variety of factors such as fiber volume fraction, percentage of voids, lay-up order and reinforcement type, the effects of which are difficult to establish individually. As the damage initiates in composite materials and grows during static and cyclic loading, material properties such as modulus, residual strength and strain would vary and, in many cases, they may be significantly reduced because of the progressive accumulation of cracks and delaminations. The objective of the current study was to gain a better understanding of mechanical and dynamic mechanical properties of hybrid composite laminate reinforced with glass woven fabric, carbon woven fabric and epoxy matrix, manufactured using vacuum assisted resin molding process. Quasi-static flexural and dynamic mechanical analysis (DMA) tests were conducted on hybrid composites samples prepared according to ASTM standards. Responses of carbon/epoxy and glass/epoxy laminates were also investigated to compare with that of hybrid samples as a function of fiber content. The storage modulus (E’) was found to decrease with temperature in all cases at an oscillating frequency of 1 Hz, and hybrid composite had showed better values of E’ at glass transition temperature (Tg=96°C). Microscopic examinations indicated that flexural failure was mainly due to matrix cracking, shear failure of fiber/matrix interface and delamination. Voir les détails
Mots clés : Composite laminate, hybridation effect, glass transition temperature, dynamic mechanical analysis (DMA)
Contrôle des pipelines par ondes guidées:Evaluation de la méthode
La technique de contrôle par ondes guidées est nouvellement utilisée dans l'industrie pétrochimique en Algérie afin, de contrôler l’intégrité des pipelines. En effet, cette technique est la seule qui peut contrôler une distance de 200 mètres en un simple tir, et permet de détecter les corrosions le long des pipelines. L'objet de ce travail est de mener des essais pour évaluer la fiabilité de cette technique de contrôle des pipelines. En effet, les ondes guidées sont générées à l’aide des transducteurs piézoélectriques, et les fréquences utilisées varient entre 20 kHz et 100 kHz. Des essais sur un circuit de gazoduc ont été réalisés dans une usine à gaz à Hassi Messaoud. Une partie du circuit contrôlé est enterrée. Ceci nous a permis d’étudier ce cas avec ses signaux complexes. Des diminutions de matière ont été détectées et localisées par cette technique sur la partie non enterrée. Les résultats obtenus ont été confirmés par la technique classique du contrôle par ultrasons. Voir les détails
Mots clés : cnd, Ondes guidées, pipelines
Mechanical properties of hybrid composites laminates reinforced with carbon and glass fibers
Composite materials possess the characteristics of high stiffness and high fatigue strength, which are desirable for advanced aircraft components. However, the mechanical behavior of such materials depends upon a variety of factors such as fiber volume fraction, percentage of voids, lay-up order and reinforcement type, the effects of which are difficult to establish individually. The objective of the current study was to gain a better understanding of mechanical properties of hybrid composite laminate reinforced with weave carbon/glass fiber manufactured using vacuum assisted resin molding process with STR Midapoxy resin. Responses of weave carbon/epoxy and weave glass/epoxy laminates were also investigated to compare with that of hybrid samples. This experimental investigation was conducted to study the effect of hybrid composite specimen subjected to in-plane tensile, three-point-bending flexural and compressive loading on a universal testing machine according to ASTM standards. The failure modes were observed using an optical microscope, and the results show that the carbon/epoxy composite laminate had the highest mechanical strength and modulus and the hybrid composites increase with increasing relative carbon fiber volume fraction. It can be concluded that improvement in the balance of stiffness and toughness in composite laminates can be realize through hybridization. Voir les détails
Mots clés : Woven fiber, hybrid effect, Composite laminate, mechanical properties
Influence des forces d’entrainements sur la pénétration de bain de fusion lors le soudage TIG.
Dans ce travail nous nous intéressons à l’étude du comportement thermohydraulique du bain de fusion lors du soudage TIG sans métal d’apport. L’influence des forces d’entrainements sur la morphologie et la pénétration de bain de fusion sera mise au point. Le modèle intègre trois forces prédominantes indépendantes, la force de tension de surface (effet de Marangoni), la force de convection naturelle (flottabilité) et la force électromagnétique. Une simulation numérique 2D de soudage TIG d’une tôle en acier inoxydable 304L est donc menée, en utilisant le code du calcul Comsol Voir les détails
Mots clés : "Modélisation thermohydraulique, soudage TIG, forces d’entrainements, bain de fusion."
Etude du Vieillissement du Polylactide (PLA) par l’Analyse Enthalpique Différentielle (DSC)
Le but de ce travail est mettre en évidence l’effet du vieillissement physique sur les propriétés structurales, thermiques de films de polylactide (PLA). Pour ce la nous avons réalisé un recuit vitreux de ces films pour des différentes durées. L’analyse enthalpique différentielle a été utilisée pour mettre en évidence l’influence des recuits. Les résultats obtenus font apparaitre un pic endothermique dans la région de transition vitreuse du PLA qui augmente en fonction de la durée du vieillissement et se déplace vers les haute températures. Plusieurs mécanismes comme le changement de conformation ainsi que le concept d’enchevêtrement prennent place pendant les durées de vieillissement étudiées. Ces phénomènes rejoignent le concept de volume libre et de mobilité moléculaire. Plus le vieillissement physique est important, plus ces derniers sont faibles. Ce qui empêche le polymère d’atteindre rapidement son équilibre. Ce qui affecte directement les propriétés physiques du matériau, tels que la température de transition vitreuse (T g) et les propriétés mécanique. Voir les détails
Mots clés : PLA, Transition vitreuse, DSC, Vieillissement Physique
simulation et étude de la corrosion de la ZATM du procédé FSW d’alliage d’Aluminium 6082 T651
Ce travail est un plus à l'étude de la soudabilité de l'aluminium par le procédé FSW. Il présente les microstructures obtenues après la simulation de la zone affecté thermo mécaniquement de la soudure dans un équipement de simulation spécifique. Des observations métallographiques et des mesures de microduretés sont employées comme techniques de caractérisation et ainsi des essais de corrosion. Voir les détails
Mots clés : FSW, ZATM, AA 6082 T651, corrosion
Mechanical Properties of Fumed Silica/Epoxy Nanocomposite
The addition of nanoparticles has proven to exhibit a high potential for significantly improving mechanical properties of polymers. This paper aims at the manufacturing and characterization of nanocomposites based on epoxy resin modified with fumed silica nanoparticles. The particles were dispersed into epoxy resin with mechanical mixing and ultrasonic instrument which gave a very well-dispersed phase of nanosilica particles. The resulting degree of dispersion and the interfacial adhesion were investigated by scanning electronic microscopy SEM. Such fumed silica was suspended in an epoxy resin and their rheological properties were measured. Uniaxial Tensile tests under quasi-static and impact conditions performed to evaluate some mechanical characteristics (stress-strain curves, Young’s modulus, yield stress, strain at rupture) of the nanocomposite. Voir les détails
Mots clés : Epoxy, fumed silica, nanocomposite, dispersion of nanoparticles.
Etude Comparative de l’évolution Métallurgique et Mécanique des Alliages AA6061 - T6 et AA5083 - O après Soudage
L’alliage AA6061 T6 est très sensible à la variation de la température due à la précipitation et au phénomène de durcissement structural résultant. A l’opposé, l’alliage AA5083 O ne subit pas de durcissement structural, donc pas de précipitation. Dans le présent travail, l’évolution de la microstructure dans la zone affectée thermiquement d’une part, des essais de traction et de micro dureté ainsi que les faciès de ruptures d’autre part ont été évalués pour les deux alliages.La caractérisation par micro dureté montre que l’alliage 6061 T6 présente une chute de dureté dans de la zone affecté thermiquement, mais l’alliage 5083 O a un profil plus au moins homogène. Les résultats des essais de traction confirment la chute des propriétés mécaniques au niveau de la ZAT de l’alliage 6061 T6. L’étude métallographique montre le changement microstructural des deux alliages après soudage. Des analyses en microsonde EDS mettent en évidence les différents précipités de l’alliage 6061 T6 et les phases de 5083 O. Les faciès de rupture des éprouvettes de traction montrent plusieurs cupules ce qui caractérise la rupture ductile de ces alliages. Voir les détails
Mots clés : soudage, Alliage Aluminium, précipitation.
Effet du nombre de plis sur le flambement des structures cylindriques minces
Cette étude vise à prévoir l'effet de nombre de pli, épaisseur du stratifié et diamètre de l’entaille, sur le comportement au flambement des structures cylindriques minces fabriquées en matériau composite hybride CARALL (Al/fibre de carbone/epoxy). L'assemblage de l'aluminium avec un stratifié en polymere renforcé en fibre de carbone ont un effet synergique sur plusieurs propriétés mécaniques, d’où leur attirance est considérable dans le domaine aérospaciale. Le flambement de ces structures est induit par une compression axiale qui se traduit par un déplacement imposé. Les résultats obtenus numériquement par le biais du code Abaqus, en utilisant la méthode des éléments finis, montrent que la rigidité des structures à faibles angle d’inclinaison des fibres est améliorée, en augmentant le nombre de plis, Tandis que pour des inclinaisons importantes, il est recommandé d’agrandir l’épaisseur du la couche du stratifié. Voir les détails
Mots clés : Structures cylindriques minces, déplacement imposé, CARALL, flambement.
The influence of addition elements (Ti, B, Zr) on mechanical properties and corrosion resistance of intermetallic alloys FeAl-B2
The FeAl alloys have been the subject of extensive research in the 60s, but because of their excessive fragility, the use of doping by alloying elements has given hope to this alloy family and to relaunch search. In the context of the present work we studied alloys developed on the basis of the intermetallic Fe-Al40 in an arc furnace with adding alloying elements (Ti, B, Zr). This study aims to improve the mechanical strength and the corrosion resistance of this materials at ambient temperature.The microstructures were examined by the Optical microscope (OM) and scanning electron microscope (SEM). The different phases present in the material were identified by X-ray diffraction (XRD). Numbers hardnesses were determined by Vickers hardness test (HV) and Vickers microhardness measurements. The electrochemical studies were performed in using potentiodynamic polarization curves and the electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Microstructural observations indicated the presence of precipitates which result from the introduction of B and Zr. Adding Boron in alloy FeAlTi reduces the hardness, but the combined effect of the (Ti, B, Zr) has led to a structural hardening at low temperature. It was observed that all elements added to the binary alloy FeAl improved the corrosion resistance, but the FeAlTiB alloy present the best features of protection against corrosion. Voir les détails
Mots clés : Intermetallic alloys, FeAl B2, X-ray, mechanical properties.