Mécanique
ANALYSE DU COMPORTEMENT MECANIQUE GLOBALD’UN ASSEMBLAGE PAR SOUDAGE FSW
Le procédé de Soudage par Friction Malaxage, connu sous la dénomination anglaise « Friction Stir Welding – FSW », est un procédé récent d’assemblage qui a été mis au point par l’Institut de Soudure britannique, le TWI (The Welding Institute), en 1991. Il constitue une avancée considérable dans le domaine de la recherche relatif au Soudage par Friction, technique connue depuis plusieurs décennies. Cette technique d’assemblage présente une originalité manifeste puisque le soudage est effectué à l’état solide, ce qui peut contribuer à supprimer la naissance des défauts liés à la phase de solidification par rapport au soudage classique. Son principe consiste à brider deux tôles, qui doivent être en contact, l’outil approprié, animé par un mouvement de rotation (700à 2000 tours/min) et un mouvement de translation (40 à 400 mm/min), pénètre entre les deux tôles et crée un état « pâteux » du matériau par la chaleur engendrée par friction. Généralement, l’outil est composé de parties essentielles : un épaulement et un pion. Plusieurs travaux de recherche ont été axés sur l’incidence des morphologies du pion sur la qualité du soudage. Le travail consiste à établir une démarche globale en vue de définir les conditions optimales pour le soudage des tôles en alliage d’aluminium par la technique FSW. Le travail est scindé en trois parties (Essais mécaniques, Etude microstructurale et analyse fine des différentes zones des joints soudés) Voir les détails
Mots clés : Assemblage, FSW, micro dureté, 5083 alliage d’aluminium, le pseudo index de chaleur
EFFET DU TYPE ET DE LA TAILLE D’UN DEFAUT SUR LE COMPORTEMENT MECANIQUE D’UNE PLAQUE EN ALLIAGE DE TITANE SOUMISE A UN CHARGEMENT AXIAL
Dans la mécanique élastique linéaire de la rupture, le champ de contrainte au voisinage d’un défaut est singulier. 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 [1]. En élastic ité 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 contrainte 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
ANALYSE DU FLAMBEMENT DES PIPES STRATIFIEES EN COMPOSITE ASYMETRIQUE
Dans notre étude, l’analyse du flambage a été effectuée sur des pipes en composite stratifiés avec et sans entaille carrée, en ayant recours a la simulation numérique a l’aide du code abaqus. Le pipe stratifié comporte plusieurs couches alternées de la manière suivante (Θ/-Θ)10. La résistance au flambage des pipes est mise en évidence en fonction de l’orientation des fibres. Les résultats montrent que la charge de flambage est plus grande pour les plus petits diamètres, et surtout pour les orientations (20°/-20°). Et pour la distribution des contraintes de Von mises, la concentration la plus importante est pour les orientations (20°/-20°) et les plus faibles au niveau de l’orientation 90°. Donc l’ampleur des contraintes dépend fortement de l’orientation des fibres de chaque pli Voir les détails
Mots clés : Entaille carrée, Concentration de contraintes, Flambage, Pipe en composite, Analyse par finis
EFFET DE LONGUEUR SUR L'EVALUATION DE L'AMORTISSEMENT STRUCTURAL POUR UNE POUTRE STRATIFIÉE AMORTIE
Cette étude est consacrée à l’analyse modale d’une poutre en matériau composite stratifiée. Ce matériau a subit une traction cyclique avec différents taux de chargements (endommagés). Les essais expérimentaux sont effectués en flexion encastrée d’une extrémité et libre de l’autre. L’analyse numérique est effectue par la méthode des éléments finis en utilisant l’élément poutre lors de la modélisation. L’amortissement structural des différentes poutres est évalué à partir des énergies de déformations calculées par la méthode des éléments finis. L’augmentation du niveau de chargement entraîne une augmentation du taux d’endommagement du matériau, diminuant ainsi sa rigidité et donc ses fréquences propres d’où l’importance de l’étude vibratoire linéaire Voir les détails
Mots clés : vibration linéaire, éléments finis, chargement cyclique, longueur, fréquence propre, amortissement
CARACTERISATION DES COUCHES GALVANISEE OBTENUES PAR DIFFERENTS TEMPS D’IMMERSION A CHAUD D’UN ACIER A BAS CARBONE
Ce travail est basé sur l’étude de formation et de caractérisation des composés intermétalliques des couches de galvanisation à chaud. Ces composés sont généralement des solutions solides zinc-fer formées sous l’effet des mécanismes de diffusion – précipitation entre le bain de l’alliage de zinc et le fer de substrat d’acier. Cet effet pourra être favorisé par une énergie environnant conditionnée par les paramètres désirés qui sont le temps d’immersion et la température de traitement. La caractérisation physique, chimique, structurale et mécanique trouvera son essor lors de cette étude. En effet, la caractérisation combinée par diffraction des rayons X en incidence rasante, la microscopie électronique à balayage et l’analyse EDAX, nous a révélé essentiellement, la présence en extrême surface d’une fine couche d’oxyde de zinc suivie de la phase Eta, puis de la phase Zêta et enfin de la phase Gamma. On note aussi la présence du composé intermétallique Fe11 Zn40. A signaler, que la formation des ces couches est observée pour tous les temps d’immersion imposés à nos échantillons. La caractérisation par XPS a montré une forte contamination sur la surface de galvanisation. L’essai électrochimique à montrer une nette amélioration de la résistance à la corrosion de la couche galvanisée en comparaison avec l'acier non revêtu. Suite à l’essai de pliage on a observé, l’apparition de fissures de différentes taille et nombre sur toutes les éprouvettes utilisées. Nous supposons que, cela peut être lié à la formation des sous couches fragiles. Le procédé de galvanisation à façon doit être réservé de préférence aux pièces ne subissant pas une mise en forme ultérieure. Par contre, il est recommandé pour les pièces utilisables en l'état après leur galvanisation. Ce qui a été confirmé par des observations constatées dans d'autres travaux Voir les détails
Mots clés : galvanisation, diffusion, précipitation, composés intermétalliques, acier, zinc
FINITE ELEMENT ANALYSIS OF THE THERMAL RESIDUAL STRESSES OF PRECIPIT ATE FORMED DURING THE WELDING PROCESS
In the present work the finite element method is used to analyze the distribution and the level of residual stress induced in a matrix by the phenomena of precipitation Fe2C compounds resulting from the process of welding. The effect of temperature and the interaction between precipitates on the residual stress level were highlighted Voir les détails
Mots clés : Weld, Defect, Precipitate, contrainte résiduelle
D FINITE ELEMENT ANALYSIS OF THE EFFECT OF PORE SIZE AND FORM ON STRESS CONCENTRATION FACTOR IN SPOT WELDS
The work presented in this paper utilises a numerical analysis for the computation of stress concentration factor generated by the presence in the weld nugget of a pore formed during the welding process. Welded structure containing porosity is subjected to uniaxial tensile stress. The effects of geometrical parameters of the pore and the interaction pore-defect on the stress concentration factor variation have been analysed Voir les détails
Mots clés : Finite Element Method, Stress Concentration Factor, Defect, Porosity, Spot weld, steel
sous l'effet de flambage Comportement des Pipes fissurés en Composites Stratifiés
Le comportement des pipes en composites fissurés sous l’effet du flambage est explorée en effectuant une analyse linéaire de flambage en utilisant la méthode des éléments finis. Le pipe est sollicité sous compression en présence des fissures longitudinale, radiale et inclinée par rapport à l'horizontal. Les résultats indiquent que l'augmentation du rayon du pipe conduit à la diminution du paramètre de flambage et les valeurs maximales sont obtenues pour les plus faibles orientations des fibres. Les contraintes maximales sont obtenues pour le rayon de 400mm. Par ailleurs, 'augmentation du nombre de plis du pipe en composite mène à l'accroissement du paramètre du flambage. La taille de la fissure, son orientation et sa position dans le pipe sont mis en évidence. Voir les détails
Mots clés : Flambage, Fissure et pipe, Concentration de contraintes, Analyse par éléments finis
RADICAL COPOLYMERIZATION SYSTEM OF MONOMERS ACRYLONITRILE/STYRENE IN EMULSION MEDIUM
This study examines the radical copolymerization in emulsion of the monomer system acrylonitrile/styrene. These copolymers are of great interest to the plastics industry, because they combine the good mechanical properties and implementation provided by the styrene units in the very high solvent resistance and extreme gas impermeability provided by the acrylonitrile units. The properties of a copolymer are directly related to its composition and distribution of monomer units in its macromolecular chains. Based on the reports of the couple reactivity’s of monomers (AN/S) found in the literature, the objective of the work is to provide theoretical simulation (by analytical and numerical integration of the equation of copolymerization): The kinetics of the reaction copolymerization of AN / S in emulsion medium (drift composition, azeotropic) and the microstructure (distribution of monomer sequences) and the glass transition property of the macromolecular chains instant formed throughout the copolymerization reaction Voir les détails
Mots clés : copolymerization, microstructure, acrylonitrile, styrene, glass transition, emulsion
Effects of Thermomechanical Treatment on the Microstructures andMechanical Properties of Al-Mg-Si Alloy
In this paper we studied the effect of deformation in the thermomechanical treatment on the microstructure and age hardening behavior in an Al - Mg- Si aluminum alloy. Transmission electron microscopy is used in order to follow the distribution and the morphology of the hardening precipi tates. The maximum of hardness increases and is shifted to low time with an increase of the deformation. The coarsening and the density of the precipitates are more significant when the alloy is more deformed Voir les détails
Mots clés : Al- Mg- Si alloys, thermomechanical treatment, artificial ageing, Precipitation