Génie mécanique
Etude de l’influence des deformationselastiques et des effets thermiques sur lescaracteristiques du contact dans un palierhydrodynamique lourdement charge
Dans ce mémoire, on s’intéresse à l’étude de la lubrification hydrodynamique despaliers lisses, qui traite essentiellement des deux grandes parties : la première portant surl’analyse de l’influence des déformations élastiques sur le comportement statique du palier, ladeuxième ayant pour objectif d’analyser l’influence des effets thermiques sur la lubrification.On développe au préalable un modèle élastique semi-analytique basé sur la formulation duproblème élasto-statique dans le plan complexe pour le calcul des champs de contraintes et dedéplacements dans les milieux élastiques. Ceci permet de traiter les cas de solides de formesgéométriques simples à utilisation fréquente tels que, les tubes et les secteurs cylindriques.Une fois validé ce modèle est intégré ensuite dans le procédé de calcul élastohydrodynamique(EHD), dont la résolution du problème est effectuée par la méthode desdifférences finies avec calcul itératif.Dans la deuxième partie qui tient compte de l’influence des variations de latempérature sur la lubrification hydrodynamique des paliers lisses, on met au point un modèlenumérique comportant essentiellement trois équations différentielles, régissant la distributiondes pressions et des températures au sein des paliers. Ce modèle dit thermo-hydrodynamique(THD) contient un ensemble de procédés de calcul itératif basé sur la méthode de Gauss-Seidel. Finalement, on compare les résultats de calcul EHD avec ceux de THD en se référantau calcul hydrodynamique (HD) isotherme. Voir les détails
Mots clés : Palier lisse hydrodynamique, Elasto-hydrodynamique, Thermo-hydrodynamique, Interaction fluide-structure, Elasto-statique, Viscosité dynamique, modélisation thermique
COMPORTEMENT MECANIQUE ET RUPTURE DU HDPE SOUS ENVIRONNEMENTS CONTROLES
Nowadays, the high density polyethylene resins (HDPE) are generally transformed into pipes and assemblies on a large scale to build the natural gas distribution and transmission systemsThe polymeric materials are largely used by various industrial applications like the transport of liquids under pressure.Several researches are centred on the development of new resistant and durable resins in the aggressive environments. It is the case of the high-density polyethylene. This study relates to the preparation and the test ofthe standards specimens machined under specific conditions. The adopted norm is ISO 527. The effect of the corrosive conditions like solvents containing benzene and the bases is discussed according to the exposure times.The results are expressed in the form of mechanical properties standards (E, σy, σCD, σu, Ɛy ). It arises that deterioration is significant and varies proportionally at the exposure time. Attenuation of E and E, σy, can arrive up to 25% of the starting value. On the level mechanisms, it is advanced the degradation of the molecular chains (segmentation) and also the hardening under the effect of external forces. Voir les détails
Mots clés : polyethylene, Pipe, mechanical properties, pipe wall, aggressive environment, degradation
ETUDE DE L’INFLUENCE DE LA STRATIFICATION SUR LESPROPRIETES ET LE COMPORTEMENT MECANIQUE D’UN MATERIAUCOMPOSITE PERLON –VERRE –ACRYLIQUE
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
Hydrodynamic effects of texture geometries on journal bearing surfaces
Lately, the expanding range of tribological applicationsto the microscopic levels has revived interest in thisfield. Actually, little is understood about the subtle effects of variations of a journal bearing’s profile uponits 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 cubic 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 inaccordance with the geometrical differences. Voir les détails
Mots clés : texture, lubrication, hydrodynamic, journal bearing
Influence de la répartition des textures sur les performances d’un palier lisse
Un intérêt progressif est accordé aux surfaces texturées dans les paliers lisses. L’utilisation desurfaces avec certaines géométries et dispositions de textures peut être une approche efficace pour améliorer la performance d’un palier hydrodynamique. Cet article présente l’approche numérique utilisée pour analyser l’effet des textures de formesphérique sur les caractéristiques d’un contact hydrodynamique. Les résultats obtenus montrent que les caractéristiques les plus importantes du contact comme l’épaisseur minimale du film, la pression maximale dans le contact, le débit axial et le couple de frottement peuvent être améliorés à travers un choix approprié de la répartition des textures sur la surface du contact. Voir les détails
Mots clés : texture, palier, lubrification, hydrodynamique, film mince
Effects of surface texture on journal-bearing characteristics understeady-state operating conditions
Developments in microscopy have a profound effect on the resurgence of tribological applications at themicroscopic level. Using surfaces with controlled micro geometry may prove an effective approach toimproving bearing performance. It is consequently of interest to study the lubrication of journal bearingsystems taking into consideration the effect of surface geometry design. A numerical approach is used inthe analysis of texture effects on bearing characteristics. The results from investigating the performanceof bearing surfaces with spherical dimple textures suggest that contact characteristics such as minimumfilm thickness, maximum pressure, axial oil film flow, and friction torque may be improved through anappropriate surface texture geometry and appropriate textures distribution on the contact surface. Themain purpose of our work is to model and understand the evolution of journal-bearing characteristics withtextures. A rigorous methodology is recommended. The work is divided into two steps. The first oneserves to quantify the evolution of the characteristics with the texture parameters and to deduce theiroptimized values. The second step enhance the performance of the journal bearing by progressivelytaking into account the optimized values of texture parameters, especially the textures disposition. Voir les détails
Mots clés : textured surface, dimples, Hydrodynamic lubrication, journal bearing, Finite difference method
Etude des Propriétés Mécaniques et de la Ténacité du Polyéthylène Haute Densité Destiné au Revêtement des Pipelines de Gaz
Pour bien étudier l’influence de la morphologie des matériaux polymères sur la variabilité des propriétés mécaniques et de la rupture, nous avons pu déterminer la ténacité à l’amorçage au mode I des PEHD destinés aux revêtement des pipelines gaz, en utilisant des corrélations qui permettent d’obtenir la ténacité à partir des critères en termes de contraintes et des critères énergétiques. L’étude montre l’influence de l’épaisseur de la couche de revêtement ainsi que la vitesse de chargement sur la variabilité des propriétés mécaniques, et qu’il est possible de mesurer expérimentalement le facteur d’intensité de contrainte en état de contrainte plane égale à 0.954 , on se basant sur des courbes d’évolution de la contrainte ultime en fonction d’un coefficient englobant la géométrie de l’éprouvette et la longueur de la fissure, ainsi que la mesure expérimentale de la ténacité représentée par égale 87.95 KJ/m2 , observée par des essais de traction sur les éprouvettes parallélépipèdes d’épaisseur 1mm présentant des longueurs d’entailles différents. Voir les détails
Mots clés : matériau polymère, PEHD, ténacité, facteur d'intensité de contraintes, intégrale J
Contribution à l’étude d'endommagement des pipes en composites hybrides sollicités en flambement
Sur la base d’une modélisation adaptée de type mécanique de la rupture, il est possible de prévoir par simulation numérique le comportement résiduel des pipes endommagés ou contenant des défauts de fabrication, dans les domaines de pré et post flambage global. Ce travail vise à trouver le rapport entre les sollicitations et le comportement du pipe en matériaux composites hybrides, en utilisant la méthode des éléments finis. Dans cette étude nous envisageons l’évaluation de l’endommagement dans le tube en composite hybride, estimation et la validation du modèle de calcul numériques. Pour la modélisation nous utilisons l’implantation des subroutines sous abaqus. Voir les détails
Mots clés : flambement, matériaux composite, MEF, endommagement, pipes
Contribution à l’étude du comportement mécanique des compositesstratifiés sous différentes sollicitations
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
Effet de la rugosité sur les performances d'un système mécanique- Approche par fractale
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