Mécanique

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APPLICATION DE LA MECANIQUE LINEAIRE DE LA RUPTURE AUX ESSAI DE CHOC D’UN MATERIAU COMPOSITE

S. Achouri, S.Bouhouche, B. Redjel, D.Berdjane  (2012)
Article de conférence

Ce travail présente une étude expérimentale de la rupture de matériau composite perlon verre_ polyester, utilisé dans la fabrication des prothèses orthopédiques et fabriqué au niveau de l’ONNAPH de Annaba par la mesure du taux de restitution d’énergie (G). Ce concept fait intervenir la notion d’énergie de rupture. Ce qui permet dans un sens de quantifier la résistance à la rupture à travers la mesure d’une valeur critique du taux de restitution d’énergie( GC). Dans cette optique, des essais de choc sur mouton pendule destiné aux matériaux composites ont été réalisés sur des éprouvettes entaillées.L’analyse des courbes (énergie _ BWø ) est complétée par des observations visuelles des ruines. Voir les détails

Mots clés : composite, tissu, fissuration, énergie de rupture

L’avantage des modèles de forces cohésives dans la prédiction de la charge d’amorçage des fissures et la simulation de la propagation. Problème de bande infinie sous chargement de rupture anti-plan

A. Brick Chaouche, H. FERDJANI, N. Tala-ighil, R. Badji  (2012)
Article de conférence

Dans ce travail on a étudié l’amorçage et la propagation d’un défaut de type fissure localisé au milieu d’une bande infinie soumis à un chargement de cisaillement anti-plan en utilisant le modèle des forces cohésives de type Dugdale-Barenblatt, l’amorçage des fissure via les modèles des forces cohésives présentent des avantages par rapport à la théorie de Griffith, les équations d’équilibre sont transformé en une équation intégrale singulière est résolue en utilisant les polynômes de Tchebychev. Les résultats obtenus sont représentés an termes de la charge d’amorçage en fonction des différentes grandeurs caractéristiques du modèle de forces cohésives utilisé. Voir les détails

Mots clés : Théorie de Griffith, modèles de forces cohésive, charge d’amorçage

Evaluation de la charge limite de rupture avec le modèle de force cohésive de type Dugdale

A. Brick Chaouche, H. FERDJANI, N. Tala-ighil, R. Badji  (2012)
Article de conférence

En mécanique de la rupture et d’une façon générale, les modèles de forces cohésives, sont de plus en plus employés. Les effets d’échelle qui les accompagnent du fait de la présence d’une longueur caractéristique sont mal connus. Il est donc impératif de bien connaitre leurs propriétés pour pouvoir les utiliser efficacement. La théorie de GRIFFITH associe à toute fissure une énergie de surface proportionnelle à sa longueur. Dans cette théorie seule les défauts de type fissure sont susceptibles de se propager. Cette théorie est incapable de rendre compte de l’initiation des fissures sauf dans des cas très particulier ou la structure possède des singularités fortes. Elle est aussi incapable de prédire seul le trajet spatio-temporel de la fissure. Le modèle de DUGDALE-BRENBLATT présente l’avantage sur le modèle de GRIFFITH, de rendre compte de l’amorçage des fissures dans une structure saine en terme d’un critère en contraintes. Le modèle des forces cohésives de DUGDALE-BARENBLATT est utilisé ici, pour traiter le problème d’une bande infinie contenant une fissure localisée en son milieu, la bande est soumise à une contrainte de cisaillement anti-plan, positive et uniforme. Le problème revient à résoudre numériquement une équation intégrale singulière en utilisant les polynômes de CHEBYSHEV. L’évaluation numérique de la charge de rupture en utilisant le modèle de type DUGDALE est réalisée. Les résultats obtenus sont la variation de la charge appliquée en fonction des paramètres caractéristique du modèle (La taille de la zone cohésive en développement et le seuil critique de décohésion en pointe de la fissure). Voir les détails

Mots clés : Théorie de Griffith, Modèle de Dugdale-Barenblatt, Equation Intégrale Singulière

Effet de différents types de défaut sur le comportement mécanique d’une plaque en alliage de Titan soumise à un chargement axial

A. Brick Chaouche, N. Tala-ighil  (2012)
Article de conférence

Dans la mécanique élastique linéaire de la rupture, le champ de contrainte au voisinage d’un défaut est singulière, cette singularité varie selon la forme et la taille du défaut. Les fissures sont les défauts qui induisent la plus forte singularité ce qui a été prouvé par la théorie de Griffith. En élasticité linéaire, le champ de contrainte dans une structure en présence d’une fissure est donnée en 1/(r)1/2 (r est le rayon d’un cercle centré sur la pointe de la fissure), avec un facteur multiplicateur qui est le facteur d’intensité de contrainte K et une dépendance angulaire. Plus le rayon est faible plus on s’approche de la pointe et plus les contraintes sont singulière. En élasticité linéaire, l’utilisation de la MEF (Méthode des Eléments Finis) avec les lois de la mécanique de la rupture afin de traiter le problème d’une plaque contenant un défaut de forme latéral, permet de confirmer le résultat de la Théorie de Griffith. Trois types de défauts avec différentes tailles ont été traités : un demi-cercle de différents rayons, une entaille avec différents angles d’ouverture et une fissure de différentes longueurs. Voir les détails

Mots clés : Théorie de Griffith, FEM, Facteur d’intensité de contrainte, Taux de restitution d’énergie élastique, fissure

EFFET DU COMPORTEMENT MECANIQUE SUR LE TRAVAIL DISSIPE

A. Benaissa, L. Aminallah, A. Merdji, B. Serier  (2012)
Article de conférence

L’évaluation des risques de fissures, présentes dans une structure donnée, est un problème industriel et de sécurité important. Dans ce domaine, l’effort de recherche s’explique par la nécessité de prévoir correctement l’amorçage et la propagation de ces fissures. Les premiers résultats, datant des années 50, s’inscrivent dans le cadre de la mécanique élastique linéaire de la rupture. Puis, la théorie s’est complexifiée et la mécanique non-linéaire de la rupture est apparue.A cette époque, elle a permis de prendre en compte le comportement plastique des matériaux et l’ensemble du comportement est défini par l’intégrale J. Le but de ce travail est de déterminer la variation du travail dissipe sous divers comportement élastique et élastoplastique, en utilisant un code de calcul FRANC2D, Les résultats obtenus sont basé sur l'approche énergétique Voir les détails

Mots clés : Élastique, élastoplastique, l’intégrale J, travail dissipe

MODELISATION DU COMPORTEMENT A RUPTURE DES COMPOSITES A MATRICE POLYMERE. PRISE EN COMPTE DU DURCISSEMENT POST ENDOMMAGEMENT

A.MOKHTARI, M.Ould Ouali  (2012)
Article de conférence

L’approche développée dans ce travail a pour objectif de construire un outil numérique capable de prédire la dégradation des propriétés mécaniques des composites stratifiés. Le modèle de comportement aborde certaines problèmes identifiées dans les lois de comportement s’appliquant aux composites. Cette nouvelle loi de comportement combine le modèle d’endommagement de Matzenmiller [1] avec le modèle de rupture basé sur l’estimation de type Langlie et Cheng [2]. Ce modèle a été implémenté dans le code de calcul Abaqus/Explicit en utilisant la subroutine VUMAT. Afin d’attester de la capacité de ce modèle à reproduire correctement les résultats expérimentaux, des simulations numériques de validation ont été effectuées à l’aide de différentes méthodes de discrétisation. Les résultats de la simulation numérique sont comparés aux résultats expérimentaux, puis commentés. Voir les détails

Mots clés : comportement, endommagement, implémentation, composite, matrice polymère

DAMAGE MECHANISMS IDENTIFICATION IN GLASS-EPOXY COMPOSITES

A.Satour, S. Montresor, M. Bentahar, R. El Guerjouma, F.Boubenider  (2012)
Article de conférence

The aim of this work is to introduce a new approach for clustering acoustic emission data occurring during the fracture process of glass fibre reinforced polymer (GFRP) plates. In particular, we have developed signal processing techniques based on continue wavelet transform (CWT) in order to isolate acoustic signature corresponding to each damage mechanism (fibre breakage,matrix cracking, etc.). Entropy criterion was used to provide selection of most significant wavelet coefficients of AE signals. Models are established in the form of dictionaries, whose elements are the waveforms collected during specific experiments in which the created damage mechanisms are well known. Dictionaries should be used to classify acoustic emission signals recorded when polymer composites are under load Voir les détails

Mots clés : soudage, le CND, Industrie des Matériaux et Alliages

CARACTERISATION DE L’INTERFACE DES COUPLES SOUDES PAR DIFFUSION DE L’ACIER INOXYDABLE AUSTENITIQUE 304LZIRCALOY4

Aboudi. D, Lebaili.S, Taouinet.M, Badidi bouda. Ali  (2012)
Article de conférence

Des jonctions en Acier Inoxydable Austénitique304L - Zircaloy4 sont réalisées par soudage-diffusion dans une plage de température de 820°C à 1050°C. Afin de révéler les changements physico-chimiques survenus au niveau de l’interface des couples soudés, une caractérisation par microscopie électronique à balayage (MEB) couplée à la spectroscopie d’analyse dispersive en énergie (EDX) est effectuée. Partant de l’acier Inoxydable Austénitique 304L la bande de diffusion indique que l’interface du couple soudé est composée de trois zones. Partant de l’Acier Inoxydable 304, une première zone, sous forme d’un liseré étroit de contraste sombre, d’épaisseur approximative de 5µm, et de concentration très élevée en chrome par rapport à la matrice de l’Acier. Une deuxième zone, d’aspect moucheté, des taches gris foncé contenues dans un constituant gris clair, probablement dû à une coexistence de plusieurs phases. Une troisième zone, monophasée homogène d’aspect gris clair, dont le spectre de concentration des éléments révèle une forte concentration du zirconium et une présence notable, du fer et du Nickel. La distribution des éléments chimiques à travers l’interface, obtenue par les profils de concentration avec correction ZAF, révèle un changement de la composition dans la bande de diffusion. Ainsi, ces éléments prennent part au phénomène de diffusion et interagissent pour former de nouvelles phases, de nature fragile Voir les détails

Mots clés : soudage par diffusion, diffusion, Interface, alliage de zirconium, intermétallique

INFLUENCE DE L’ETAT DE SURFACE SUR LA FORMATION DE PHASES FER-ZINC LORS DE LA GALVANISATION A CHAUD

Atailia Sihem, Khettache Abdelkader, Ramdane Nora, Hayette, Malek Samira, Baccouche Mostefa, Ouanas Lakhdar  (2012)
Article de conférence

Le revêtement galvanisé n’est pas un simple dépôt de zinc à la surface de l’acier comme une peinture. Il s’agit réellement d’une réaction métallurgique de double diffusion entre le zinc et le fer.Cette diffusion conduit à la formation de couches d’alliages Fe-Zn composés intermétalliques. - d’une ou plusieurs couches de composés intermétalliques dépendant du bain et du procédé technologique ; - d’une couche de zinc externe, zinc entraîné au retrait de la pièce par capillarité. Les échantillons ont étés découpés d’une tôle laminée à chaud et bobinée (590° et 630°C) suivi d’un laminage a froid. Nous leurs avons conféré six rugosités, un échantillon miroir et un échantillon grenaillé. Les valeurs des rugosités de 0.05 à 11.23µm.Après le traitement de surface, les échantillons galvanisés à chaud à une température 440 à 480°C pendant deux minutes. La caractérisation combinée par diffraction des rayons X en incidence rasante, la microscopie électronique à balayage et l’analyse EDAX, ont révélé essentiellement la présence en extrême surface d’une fine couche d’oxyde de zinc suivie de la phase η(FeZn) d’une épaisseur de 40 à 100µm, ensuite la phase ζ(FeZn13) avec une épaisseur comprise entre 38 et 49µm, et à la fin la phase Γ2(Fe5Zn21) très fine avec une épaisseur entre 3,5 et 5µm. On note aussi la présence du composé intermétallique Fe 11Zn40 et de l’oxyde de silicium SiO2. Dans le cas de l’échantillon grenaillé, on a observé un revêtement présentant tout simplement un dépôt de zinc à la surface sans formation apparente de phases intermédiaires Fe-Zn Voir les détails

Mots clés : galvanisation, zinc, diffusion, corrosion

COMPORTEMENT ELECTROCHIMIQUE D’INTERFACE ZY4-ACIER SOUDEE PAR LASER CO

M.O. Azzoug, N.Zaourar, K.Boulgheb, B. Negeche  (2012)
Article de conférence

Cette étude a été consacrée à l’étude du comportement électrochimique des interfaces soudées dans un milieu électrolytique l’iodine dissolu dans du méthanol. Parmi les résultats obtenus, on distingue une augmentation de la résistance à la corrosion des interfaces soudées avec l’augmentation de la puissance du laser. Voir les détails

Mots clés : soudage laser, interfaces, corrosion