Génie mécanique
Etude de l’usure des engrenages à denture droite dans un contact sec et lubrifié
L'importance de l'engrenage, comme élément mécanique nécessaire et idéal, est démontrée par la vaste gamme qu'on trouve dans toutes les industries. La performance des engrenages en plastiques telles que le polyoxyméthylène (POM) et le polyamide (PA) est liée à leur capacité à résister l’usure. Les polyamides sont utilisés comme matériaux pour engrenages en plastique moulé par injection. Les engrenages en plastique ont plusieurs avantages en comparaison avec les engrenages en métal, telles que le poids léger, le bruit réduit, et le degré de liberté élevé dans la géométrie des engrenages. L’objectif de ce travail étant d’étudier l’usure des roues dentées en polyamide « PA66 », l’investigation concerne la détermination de l’évolution de cette usure dans un contact sec, lubrifié à l’eau, lubrifié à un mélange d’eau et de détergent à base de phosphate. L’influence de l’environnement d’essai sur le comportement d’usure des engrenages, indique que l’air (usure à sec) provoque une usure moindre par rapport à l’eau et au mélange eau avec détergent. Dans les contacts avec lubrifiant, l’usure revient au fait qu’il existe une absorption remarquable sur les pignons en PA, chose qui est absente dans les contacts sans non lubrifiés (à sec). Les résultats collectés indiquent qu’il existe une réelle influence sur la durée de vie des engrenages en service. Voir les détails
Mots clés : usure, endommagement, Pignons droits, Effet de l’eau, Effet du détergent
USINAGE ET CARACTERISATION DES PROPRIETES MECANIQUES A TRAVERS LA PAROI D’UN TUBE EN POLYETHELENE
Des éprouvettes normalisées ont été usinées dans des conditions spécifiques suivant la norme ISO-527 dans les deux sens longitudinal et transversal. 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, ce qui confirme le comportement observé dans les études relatives à des éprouvettes de polyéthylène testés dans les mêmes conditions. Les technologies de préparation des tubes en polyéthylène destinés au transport de gaz naturel, reposent sur le procédé d’extrusion à partir d’un flux de matière portée à la température de fusion. Le refroidissement des tubes se fait en général par des douches d’eau véhiculant de manière convective la chaleur et cette situation génère un état de contraintes internes importantes qui se redistribuent de la surface externe jusqu’à l’enveloppe interne causant nécessairement des gradients dans les différentes propriétés. Voir les détails
Mots clés : tube extrudé, polyéthylène (HDPE), déformation résiduelle, usinage.
Influence du Sens de Moulage Sur le Comportement Mécanique en Flexion d'un Matériau Composite Perlon-Verre-Acrylique.
Des essais de flexion trois points effectués sur un stratifié à 6 couches verre-perlon-acrylique (V- 4P-V) à usage orthopédique ont permis d’identifier ses caractéristiques mécaniques et de mettre en évidence l’influence du sens de découpe des échantillons sur ces dernières. Ces propriétés mécaniques qui se caractérisent par une dispersion affichent dans la direction du flux de moulage des valeurs de contrainte à la rupture et du module de Young inférieures à celles mesurées dans la direction perpendiculaire au flux de moulage. L’utilisation du modèle probabiliste de Weibull a permis d’identifier le facteur d’inhomogénéité ou module de Weibull dans les deux directions de découpe et de décrire l’aspect probabiliste de la rupture de ces stratifiés.stratifié – perlon – flexion – module de Weibull – sens de découpe Voir les détails
Mots clés : stratifié, perlon, flexion, module de weibull, sens de découpe
Influence de la distance d’immersion de la busette en coulée continue d’acier lors du refroidissement primaire
Au cours de la coulée continue de brames, l'acier en fusion est coulé à travers une busette d'entrée immergée dans un moule sans fond maintenue à basse température par un système de refroidissement. La peau solidifiée est ensuite retiré en continu à partir du moule à la vitesse de coulée, cette croûte doit être suffisamment épaisse pour contenir le métal liquide et résister à la pression ferrostatique, ce qui va permettre d’éviter le redoutable phénomène de percée . Le paramètre thermique est le facteur dominant qui à l’origine de la survenue de certains phénomènes (fissures, défaut de surface…). Donc la température constitue un élément très important qui doit être soigneusement contrôlée afin d’assurer, la stabilité du refroidissement et de minimiser le risque d’apparition de fissure à chaud. L'objectif de ce travail est d’observer l’effet de la variation de la distance d’immersion de la busette sur le champ de température, le coefficient de frottement et e coefficient de pression au niveau de la paroi de la lingotière. Les courbes obtenues reflètent la variation des paramètres cités au part avant le long de la paroi du moule à différentes vitesses. La simulation numérique a été réalisée par le code Fluent 6.0. Voir les détails
Mots clés : coulée continue, vitesse de coulée, distance d’immersion, refroidissement primaire, champs de température, coefficient de frottement, coefficient de pression
Processus de refroidissement dans la lingotière de coulé continue -Effet de la vitesse de coulée
En coulée continue le matériau en fusion est coulé dans un moule sans fond maintenue à basse température par un système de refroidissement. La phase de solidification en lingotière est très importante. Cette dernière est influencée par beaucoup de facteurs tels que la vitesse de coulée. Ce paramètre constitue un élément très important qui doit être soigneusement maitrisé afin d’assurer, la stabilité du refroidissement. L'objectif de ce travail est d’observer le processus de refroidissement pour deux matériaux différents en variant la vitesse de coulée (0.1-0.225-0.375)m/s. La simulation de ce processus est réalisée par le code Fluent 6.0. Voir les détails
Mots clés : coulée continue, vitesse de coulée, température, coefficient de frottement de la peau.
Etude expérimentale et analyse probabiliste du comportement à la rupture en traction de composites verre-perlon-acrylique à usage orthopédique
Les effets de la nature des séquences de la stratification ainsi que les influences significatives du sens de découpe des échantillons par rapport au sens du flux de moulage sur le comportement mécanique en traction d’une série de matériaux composites stratifiés sont mises en évidence à partir d’une analyse de leurs propriétés mécaniques. Ces stratifiés à usage orthopédique et à base de résine acrylique renforcée de couches de fibres de verre et de perlon sont disposées selon trois différentes architectures. Une importante dispersion est observée sur les résultats de mesure du module de Young et des contraintes à la rupture. Ces dernières montrent des valeurs supérieures dans le sens perpendiculaire à celui du flux de moulage. La mesure de la fragilité, la caractérisation du comportement à la rupture de ces stratifiés ainsi que l’aspect probabiliste de cette dernière sont décrits quantitativement à partir de l’application du modèle probabiliste à deux paramètres de Weibull. Le caractère fragile de la rupture de ces stratifiés est ainsi traduit par les faibles valeurs mesurées des modules de Weibull. Un constat des principaux mécanismes responsables de la rupture est dressé à partir des observations microscopiques des faciès de rupture des éprouvettes rompues. Voir les détails
Mots clés : stratification, Fibre De Verre, Perlon, Dispersion, Module De Weibull
PRISE EN COMPTE DE L’ASPECT NON LINEAIRE DANS L’ANALYSE MODALE DES STRUCTURES MECANIQUES
La connaissance des caractéristiques modales est primordiale dans l’étude du comportement dynamique des structures. L’application de l’analyse modale a été souvent réservée au domaine linéaire. Cependant, la plupart des structures mécaniques, rencontrées dans la pratique, présentent un comportement plus ou moins non linéaire. L’aspect non linéaire est d’origines diverses, dépend de plusieurs facteurs et peut se manifester globalement (géométrie, propriétés mécaniques,…) ou localement (conditions aux limites, joints, …).Dans ce travail, nous avons appliqué l’analyse modale à des systèmes vibratoires discrets (masse-ressort) et continus (poutre) non linéaires d’aspect géométrique. Plusieurs méthodes ont été utilisées pour déterminer les paramètres modaux, à savoir :- Balance harmonique (analytique).- Variété de l’invariant de Shaw-Pierre (numérique).- Range Kutta d’ordre 4.Des programmes ont été établis sous matlab pour exploiter ces méthodes. Les résultats obtenus nous ont permis de préciser :- la limite entre les systèmes linéaires et non linéaires.- l’effet des conditions initiales et le paramètre non linéaire.- domaine d’application des méthodes permettant l’étude des systèmes non linéaires. Voir les détails
Mots clés : Analyse modale, Non linéarité, Structures, Modes propres, Calcul
Caractérisation mécanique et métallurgique de l’alliage TA6V soudé par le procédé TIG
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
Influence of the position and number of circular notches on the buckling of metal pipes
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.
Etude du Comportement Thermique des Fluides Non-Newtoniens en Ecoulement dans une Conduite à Section Elliptique soumise a un Flux Constant
Dans cette présente étude, nous analysons le comportement thermique d'un écoulement laminaire de fluide non-Newtonien qui obéit à la loi de puissance dansune conduite à section elliptique, soumise à un flux constant à la paroi. L’écoulement est supposé hydro-dynamiquement établi. La résolution numérique est baséesur la méthode dynamique des directions alternées (dADI). L’application de cette méthode nous permettra deréduire le temps de calcul tout en préservant l’affinité desrésultats. L’influence du rapport de forme géométrique sur les échanges thermiques a été étudiée pour trois types de fluide, Newtonien, pseudoplastique et dilatant. La température moyenne, le nombre de Nusselt sont présentés numériquement et graphiquement. Les résultats obtenus montrent une bonne concordance avec lalittérature. Voir les détails
Mots clés : Conduite elliptique, Fluide non-Newtonien, Loi de puissance, Flux constant, dADI