Génie mécanique
L’INFLUENCE DES CHARGES ORGANIQUES SUR LES PROPRIETES PHYSICO-MECANIQUE DE LA RESINE EPOXY (CAS LA POUDRE DE LIEGE)
les composites ne cessent d’évoluer vers des produits de plus en plus performants, soit économiques, soit résistants et durables ou bien les deux à la fois. De plus et dans un souci de protection de l’environnement et de santé publique, il y a tout intérêt à y intégrer de plus, le caractère écologique et environnemental. Dans ce contexte, le liège apparait comme une des solutions sus citée puisque matériau naturel de structure cellulaire possédant des propriétés très intéressantes : faible densité, grande compressibilité dimensionnelle, bon isolant thermique acoustique et vibratoire, stabilité chimique et longévité. L’objet de ce présent travail se propose d’injecter le pourcentage de poudre de liège le plus adéquat pouvant améliorer au mieux les caractéristiques d’une matrice thermodurcissable (résine époxyde). L’activité qui a été retenue repose sur l’élaboration de composites qui seront obtenus par variation de la proportion de la poudre et caractérisation de mélange à l’état frais et l’état réticulé. Les résultats obtenus ont montré que la proportion de poudre de liège améliore favorablement le comportement mécanique notamment à 10% Voir les détails
Mots clés : poudre de liège, composites, isolation, résine époxyde, caractérisation mécanique et morphologique
Analyse de Rigidité et Réalisation d'un Rover BC Rover 11
Les robots mobiles trouvent leurs applications de nos jours dans plusieurs domaines. On identifie principalement l'exploration terrestre (polaire et volcanologique) ou planétaire (lune, mars) ainsi que les applications militaires ou civiles pour l'observation et la surveillance dans des environnements naturels, urbains … L’application visée est la validation d’une conception et sa fabrication en utilisant des matériaux composites comme base du robot mobile. Nous décrivons de manière formelle la structure complète du robot mobile, Cette synthèse aborde l’interaction entre le robot mobile et un partenaire humain distant ou partageant son environnement dans le cadre de la robotique d’assistance à la personne. Une telle interaction s'exprime pleinement dans des situations où l'homme et le robot doivent agir en collaboration pour réaliser une tâche où ils partagent l'espace de travail et se perçoivent directement. Dans ce travail, quatre aspects fondamentaux de l’étude, conception, fabrication et validation de la base mobile en matériaux composite (polyptère, tissu) du prototype du robot mobile seront abordés. Voir les détails
Mots clés : Robot mobile autonome, bras manipulateur, comportement réactif, asservissement visuel
DETERMINATION OF THE PARAMETERS THAT CONTROL THE LAMINAR MIXED CONVECTION IN A SQUARE CAVITY (Pr = 0.015)
This work consists to a parametric study of heat transfer in laminar mixed convection inside a square cavity. Our objective is the determination of a parameter that able to locate the transition between the forced, mixed and natural convection for a low Prandtl number fluid (Pr = 0.015). The proposed geometry is a cavity with moving left vertical wall which is maintained to cold temperature and with the right fixed wall at hot temperature. The horizontal walls are adiabatic. The governing equations of this problem are: the equation of conservation of mass, the Navier Stokes equations and energy conservation equation. These differential equations are discretized by the finite volume method on a staggered grid and the SIMPLE algorithm was used for the iterative procedure.The numerical simulations were made for a wide range of Reynolds numbers (1 ≤ Re ≤ 600), and Grashof (29.2 ≤ Gr ≤ 685800). The frontiers of transition from one regime to another regime of convection (forced-mixed and mixed-natural) were determined by a modified Richardson Number. Finally, we found that the parameter which specifies the natural convection regime is Gr/Re1, 58194 and for the forced convection regime is Gr/Re1, 50235. Voir les détails
Mots clés : square cavity, low Prandtl number, modified Richardson Number
Modélisation dynamique d’un robot parallèle forme de plusieurs modules empiles
Le travail développé dans ce mémoire concerne la modélisation du robot parallèle hybride, ce robot se compose de plusieurs modules empilés (ces modules peuvent être différents par leurs dimensions). Pour la modélisation dynamique d’un module parallèle, la méthode utilisée prend en compte la dynamique des chaines cinématiques et de la plate-forme de ce module. La dynamique de la plate-forme est calculée en fonction des variables cartésiennes de la plate-forme, tandis que les modèles dynamiques des chaines cinématiques sont calculés en fonction des variables articulaires, ce choix permet d’obtenir des relations moins compliquées que le calcul des deux dynamiques dans l’espace articulaire. Ensuite, nous avons étudié la modélisation du robot parallèle hybride constitués de plusieurs modules parallèles montés en série. La méthode utilisée est une méthode récursive basée sur le calcul des efforts appliqués sur les différents modules de la structure les uns par rapport aux autres et faisant intervenir les efforts provenant de l’environnement extérieur. L’étude présentée se compose de plusieurs parties à savoir : géométrique, cinématique et dynamique d’un robot parallèle hybride à n étages. Afin d’illustrer les différentes étapes de la modélisation on a réalisé des simulations en Matlab pour le cas particulier d’un robot parallèle comportant trois module de dimensions différentes. Voir les détails
Mots clés : robots parallèles, modélisation géométrique, cinématique, dynamique
MODELISATION DYNAMIQUE D’UN ROBOT PARALLELE FORME DE PLUSIEURS MODULES EMPILES
Le travail développé dans ce mémoire concerne la modélisation du robot parallèle hybride, ce robot se compose de plusieurs modules empilés (ces modules peuvent être différents par leurs dimensions). Pour la modélisation dynamique d’un module parallèle, la méthode utilisée prend en compte la dynamique des chaines cinématiques et de la plate-forme de ce module. La dynamique de la plate-forme est calculée en fonction des variables cartésiennes de la plate-forme, tandis que les modèles dynamiques des chaines cinématiques sont calculés en fonction des variables articulaires, ce choix permet d’obtenir des relations moins compliquées que le calcul des deux dynamiques dans l’espace articulaire. Ensuite, nous avons étudié la modélisation du robot parallèle hybride constitués de plusieurs modules parallèles montés en série. La méthode utilisée est une méthode récursive basée sur le calcul des efforts appliqués sur les différents modules de la structure les uns par rapport aux autres et faisant intervenir les efforts provenant de l’environnement extérieur. L’étude présentée se compose de plusieurs parties à savoir : géométrique, cinématique et dynamique d’un robot parallèle hybride à n étages. Afin d’illustrer les différentes étapes de la modélisation on a réalisé des simulations en Matlab pour le cas particulier d’un robot parallèle comportant trois module de dimensions différentes. Voir les détails
Mots clés : robots parallèles, modélisation géométrique, cinématique, dynamique
Modélisation thermique lors du soudage d’un acier HSLA
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.
Détermination des Paramètres Caractérisant la Convection Mixte Laminaire dans une Cavite Carrée
Le présent travail consiste à une étude numérique de la convection mixte laminaire dans une cavité carrée, dont le but est la recherche d’un paramètre capable de situer ce genre de convection. Approuvent une vrais concurrence entre convection forcée et convection naturelle, on a choisi une cavité dont la paroi verticale gauche est mobile et soumise à une température froide, tandis que la paroi droite est considérée fixe et chaude. Les parois horizontales sont adiabatiques. Les équations régissantes sont l’équation de continuité, les équations de Navier-Stocks et l’équation d’énergie. Ces équations sont discrétisées par la méthode des volumes finis sur un maillage décalé et l’algorithme SIMPLE a été utilisé pour le traitement du couplage vitesse-pression. Les simulations numériques ont été faites pour une large plage des nombres de Reynolds ( ), et de Grashof ( ) en restant toujours en régime laminaire. Les frontières de transition d’un régime de convection à un autre régime (forcée-mixte, puis mixte-naturelle) ont été déterminées par nombre de Richardson modifié. Voir les détails
Mots clés : Cavité carré, Nombre de Richardson modifier, Régime convectif, Transition.
Effect of textured area on the performances of a hydrodynamic journal bearing
A growing interest is given to the textured hydrodynamic lubricated contacts. The use of textured surfaceswith different shapes of microcavities (textures) and at different locations of the texture zone can be aneffective approach to improve the performance of bearings. The present study examines the texturelocation influence on the hydrodynamic journal bearing performance. A numerical modelling is used toanalyze the cylindrical texture shape effect on the characteristics of a hydrodynamic journal bearing. Thetheoretical results show that the most important characteristics can be improved through an appropriatearrangement of the textured area on the contact surface. Voir les détails
Mots clés : textures, Hydrodynamic lubrication, journal bearing, Finite difference method
Analyse tribologique et thermique d’un matériau composite carbone-carbone dans un contact électrique
Pour comprendre et maitriser les phénomènes lies au frottement solides, la mécanique ne peut seule les éclairer. C’est pourquoi on a recours non seulement à la mécanique, mais également a la physique des solides à la thermodynamique et la chimie.On connaît l’intérêt de l’étude de frottement ; en effet, le frottement gêne nos travaux quotidiens : il diminue le rendement des machines et se traduit également par la dégradation et la détérioration des pièces tournantes. Aussi, il apparaît nécessaire d’étudier le frottement dans le but de maîtriser, soit en de le diminuer (cas le plus général), soit en vue de l’accentuer(cas de freinage).L’objet de ce travail, est donc d’étudier le frottement d’un matériau composite carbone/ carbone utilisant un contacte électrique d’un conducteur fixe a un système, qu’il s’agisse de collecteurs de type motrice (réseaux ferroviaires) ou de balais sur les moteurs électriques.Le développement a partir des années 1980 a conduit a un emploie de plus en plus intéresser , plus particulièrement ,a des collecteurs en matériaux composites, renforces par des fibres de carbones .aujourd’hui , le développement de la technologie fait que le courant qui circule a travers des aires de contact glissantes et de plus en plus intense ; l’optimisation de la géométrie du collecteur nous apparait nécessaire et il nous a semblé intéressant d’étudier le frottement et l’usure du matériau " taffetas carbone " dans le but d’obtenir : - un bon passage du courant ;- Une usure faible du matériau en fibres du carbone ;- Une température du collecteur peu élevée, impliquant une bonne dissipation thermique.L’objectif de ce travail consiste donc à étudier, a la fois le comportement tribologique et thermique d’un matériau composite en fibre de carbone. Voir les détails
Mots clés : tribologie, contact sec, composite, frottement, température de contact, usure
INTERACTION DES STRUCTURES TOURBILLONNAIRES AVEC LA COUCHE LIMITE DANS UNE CAVITÉ DIFFÉRENTIELLEMENT CHAUFFÉE
Le transfert de chaleur par convection constitue, jusqu’à présent, unprincipe de base de nombreuses applications industrielles. La présenteétude conduit à l’analyse de la convection naturelle turbulente Ra > 109dans une cavité parallélépipédique tridimensionnelle remplie d’air, lesdeux parois verticales opposées sont différentiellement chauffée àtempérature constante, les autres parois sont adiabatiques. La méthodedes volumes finis à été utilisée afin de discrétiser les équations del’écoulement en convection naturelle en régime turbulent.Les résultats obtenus sont pertinents, car ils montrent que pour unnombre de Pr = 0.71 et en faisant varier les configurations, le nombre deRayleigh et le flux de chaleur, engendrant par conséquent une grandeinfluence sur le transfert de chaleur à l’intérieur du domaine d’étude, et ledéclenchement de l’instabilité due aux interactions des structurestourbillonnaires avec la couche limite. Voir les détails
Mots clés : convection naturelle, volumes finis, parallélépipédique