Mécanique
INFLUENCE DU MOLYBDENE SUR LE PHENOMENE ROUISSAGE ET L’USURE DE L’ACIER A 12 % MANGANESE
Ce travail de recherche porte sur l’influence du molybdène sur les propriétés métallographique et tribologique d’un acier à 12% de manganèse. Cet acier, destiné à des sollicitations continues d’usure et de choc, est recommandé pour les industries lourdes dont les applications utilisent les mâchoires de broyeur, les marteaux d’impact, les aiguilles de chemins de fer et les bandes de roulements de chenilles. L’addition du molybdène est dans le sens d’assurer une meilleure couche de travail présentant une meilleure résistance à l’usure et une grande dureté. L’acier étudié est fabriqué dans un four électrique à arc. Des taux de molybdène variant entre0.15 et 0.3% ont été ajoutés sous forme de ferro-alliage à l’acier de base. Des techniques de caractérisation : par la métallographie optique et électronique et la micro dureté ont été utilisées pour mettre en évidence l’effet de l’addition du molybdène sur les propriétés de travail des différents échantillons d’acier obtenus.Les résultats obtenus ont montré la nette influence du molybdène sur le caractère de cristallisation des compositions étudiées. Il a été noté que différentes structures métallographiques sont obtenues après ajout de molybdène et aussi après écrouissage. Ces microstructures font apparaitre deux couches variables de différentes épaisseurs caractérisées par des duretés plus élevées que celles prises sur la matrice et sur l’alliage de base. L’importance d’introduire à la composition de base, de faibles taux de molybdène a été saisie par une nette augmentation de l’épaisseur et la dureté de la couche écrouit ce qui indique aussi l’augmentation de la résistance à l’usure. Voir les détails
Mots clés : Alliage Fe C Mn, effet du molybdène, écrouissage, usure
INFLUENCE DES ADDITIONS SUR L’EVOLUTION DE LA STRUCTURE ET LA NATURE DES PHASES FORMEES DE LA CERAMIQUE DE TYPE TiC –Al2O3
Le composite céramique TiC-Al2O3 est un matériau industriellement important .il trouve une large exploitation, comme pièces résistantes à l’usure, du fait de sa grande dureté et sa ténacité moins élevée, particulièrement comme outil de coupe. Notre étude a porté sur l’élaboration de la poudre céramiques noire par les procédés métallothermiques cette technologie permet de réduire sensiblement la durée du processus, et par conséquent le coût de production des matériaux. A cet effet, plusieurs mélanges de poudres ont été préparé par les techniques de la métallurgie des poudres (MDP).les essais métallothermiques ont été réalisés dans le but de mettre au jour l’influence de la nature de réducteur métallique (Al, Mg) et des ajouts sur le taux de réduction et sur la nature des phases formées. Les additions telles que Mg et SiO2 introduites dans le mélange de base, ont pour conséquences la formation des nouvelles phases et des changements notables de la morphologie de la céramique et ces propriétés. Des observations par la microscopie à balayage MEB ont permis de mettre en évidence la morphologie de ces poudres élaborées ainsi l’analyse par diffraction des rayons X(DRX) à confirme la présence des phases recherchées, en l’occurrence TiC -Al2O3 avec cependant de non réduits(TiO) et des résidus de graphite(c) Voir les détails
Mots clés : céramique, composite, métallothemie, poudre
INFLUENCE DU L’INCORPORATION DE PE-g-MAH SURLES PERFORMANCES DES COMPOSITES À MATRICETHERMOPLASTIQUE
Ce travail est une étude exploratoire sur la possibilité de réaliser un composite PEBD/ CaCO3 pour ce faire nous avons choisi un polyéthylène greffé avec une fonction anhydride maléique (PEBD-g-MAH) et les substrats de CaCO3 traités avec un agent de couplage de types organosilane (silquest A-187). La synthèse de l’agent compatibilisant (PEBD-g-MAH) a été conduite dans une extrudeuse monovis. Deux techniques ont été envisagées pour calculer le taux de greffage. Il s’agit, de la méthode de dosage classique de la fonction anhydride et la technique basée sur l’identification des groupements fonctionnels par Spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier (IRTF). Le dépôt de l’agent de couplage et son interaction avec le carbonate de calcium ont été également étudiés par Spectroscopie (IRTF). L’introduction de (PEBD-g-MAH) dans la résine manifeste une influence notable sur les caractéristiques mécaniques des composites. Ils conduisent à une forte augmentation de la contrainte à la fois au seuil d’écoulement et la rupture ainsi que le module de Young. La forte diminution de la déformation des composites traduite un important couplage opérant entre la charge et le polymère éventuellement favorisé par la présence d’une zone interfaciale particulière. Sur l’exploitation des propriétés thermiques mesurées par la température de fléchissement sous charge, il est apparu que les améliorations obtenues traduisent une qualité d’interface relativement bonne Voir les détails
Mots clés : greffage, anhydride maléique, peroxyde, polyéthylène, CaCO3
ETUDE TRANSITOIRE D’UN ECOULEMENT STRATIFIE ET POCHE BOUCHON EN CONDUITE
Les écoulements de mélanges gaz-liquide ont lieu dans plusieurs installations industrielles tels que les pipelines, les échangeurs de chaleur et les circuits de refroidissements.Dans le présent travail on se propose d‟étudier l‟évolution des paramètres d‟écoulement sur une configuration d‟une conduite inclinée en quelques points. Le modèle théorique est constitué d‟un système à quatre équations de conservation, à savoir deux équations de continuité et deux autres moyennées de la quantité de mouvement.Afin de prendre en compte le problème de compressibilité du gaz, nous avons introduit, dans le cadre d‟une reformulation des équations précédentes, l‟équation des gaz parfaits et une forme linéaire de l‟évolution du débit massique du gaz. Le modèle de deux équations de quantité de mouvement pour la configuration séparée stratifie. La résolution de ces équations par un schéma aux différence finis implicite à permis l‟obtention de l‟évolution de la pression et du taux de vide en fonction du temps le long d‟une canalisation. Voir les détails
Mots clés : écoulement transitoire, conduite, stratifie, poche-bouchon
Mechanical properties study in extruded HDPE-80 pipe wall used fornatural gas distribution
Polymers represent a remarkable family of materials becauseof the variety of products that it is possible to design with and the different implementationprocesses offered. The use of these materials allowed to acheive substantial gains onassociated costs, service times and repair. Despite the acceptance of polyethylene as an economicalternative for pipes networks, safety remains a fundamental issue, and it requiresthe ability to determine intrinsic properties as a function of the service conditions requiredby the design and the use. This study deals with the determination of the mechanical behaviourof an HDPE resin through the entire pipe wall thickness. Standard testing specimenshave been manufactured under specific conditions in the longitudinal direction accordingto ISO-527. The mechanical properties are measured in traction using a computer-driventesting machine. The results indicate that there is a clear evolution of the mechanical propertiesthrough the pipe wall, which confirms the bahaviour observed in other studies ofpolyethylene filaments tested under the same conditions. These variations are attributed tomorphological gradients and the evolution of internal stresses imparted by the extrusionprocess. Voir les détails
Mots clés : Mechanical caracterization; polyethylene pipe; elastic modulus; extrusion; traction
Procédés d’Elaboration de Surfaces - Effets sur un Contact Mécanique
L’analyse et la caractérisation de surface usinée jouent un rôle important dans plusieurs domaines de l'ingénierie, en l’occurrence la mécanique de contact et la tribologie. De nombreux industriels se trouvent contraints de mieux comprendre le comportement des surfaces, pour améliorer leurs produits manufacturés dans ce contexte, on se propose à l’aide d’outils informatiques, d’étudier la topographie des surfaces réalisées par trois procèdes : Tournage, rectification, et traitement mécanique par brunissage. Des programmes sous matlab7.0 ont été développés, afin d’exploiter les profils des rugosités obtenus à partir des mesures effectuées sur les surfaces finies. Le but de ces programmes, dans un premier temps est d’élaborer à partir des profils de rugosité des différentes surfaces, l’aspect réel en 3D, en second temps d’estimer le pourcentage des points de contact entre deux surfaces superposées afin d’évaluer un contact mécanique, ainsi que le calcul du rapport h/σ qui permet de déterminer l’importance de la rugosité vis à vis de la lubrification. Ces résultats aident à faire un choix judicieux du procédé d’élaboration de surface et d’en apprécier l’importance des rugosités et sa prise en compte dans le calcul de l’épaisseur du film lubrifiant. Voir les détails
Mots clés : rugosité, topographie, traitement de surface, contact
Simulation des problèmes liés aux procédés de mise en forme de matériaux composites par les méthodes naturelles
Depuis une dizaine d’années, de nouvelles méthodes numériques, alternatives à la méthode des éléments finis, ont été développées. Ces méthodes, appelées « méthodes sans maillage » sont récentes et ne sont qu’en cours de développement. L’objectif visé dans ce projet est de développer l’une de ces méthodes que nous pensons qu’elle sera convenable pour des applications numériques dans la modélisation des discontinuités d’un matériau composite. L'application de la méthode des éléments naturels (NEM) pour les problèmes aux limites en deux dimensions, de petits déplacements élastostatiques est présentée. Le modèle discret du domaine se compose d'un ensemble distinct de nœuds N, et une description polygonale de la frontière. Dans la méthode des éléments naturels, les fonctions d’approximations et les fonctions de tests sont construites en utilisant l’interpolation du voisin naturel. Ces interpolations sont basées sur les Diagrammes de Voronoï de l'ensemble des nœuds N. Les interpolations sont régulières () partout, sauf aux nœuds où ils sont. L’interpolation de NEM est strictement linéaire entre deux nœuds sur la limite de l'enveloppe convexe, ce qui facilite l'imposition de conditions aux limites essentielles. Un déplacement à base de la procédure Galerkin est utilisé pour obtenir un système discret d'équations linéaires. Application de NEM à divers problèmes, qui comprennent, poutre Timoshenko et l’interface bi-matériau pour les estimations des champs de contraintes et de déplacements sont présentés. Excellent accord obtenues avec les solutions exactes (analytiques). Voir les détails
Mots clés : matériaux composites, interpolation de voisin naturel, méthode des éléments naturels, diagrammes de Voronoï de 1er et 2eme ordre, triangle de Delaunay, élastostatiques
Contribution à l’amélioradedetion du comportement en fatigue d'un alliage d’aluminium anodise
Le présent travail porte sur l'influence d'un traitement d'anodisation optimisé sur le comportement en fatigue dans un alliage spécifique à l'application aéronautique subit deux traitements thermiques différents où le phénomène essentiel est reconnu pour tenir compte de la problématique énoncée. Des essais de fatigue sont réalisés sur des éprouvettes (CT) à l'aide de la machine de fatigue Hydropuls, sous l'effet d'un chargement cyclique. Lorsque la fissure est amorcée, sa présence inhérente aux surfaces anodisées et la concentration de contraintes modifiées de façon important par le traitement d'anodisation, peuvent provoquer la propagation rapide d'une telle fissure. Pour cela on a examiné les aspects thermiques et mécaniques de la fissuration sans et avec anodisation par la thermographie et l'extensométrie. Voir les détails
Mots clés : AU4G, eprouvettes (CT), thermographie infrarouge, fatigue mécanique, essai de traction, fissuration, extensomètrie, Anodisation sulfurique
Influence des procédés d’usinage sur les rugosités de surface et leurs répercussions sur un contact mécanique
L’élaboration de ce mémoire comprend une recherche bibliographique relative, à l’état de surface, ces défauts, aux paramètres de rugosité, ainsi que l’influence de cette dernière sur le comportement des surfaces en contact, et la relation entre procédés d’usinage et qualité de surface usinée. Une partie expérimentale mettant en place des essais utilisant trois procédés de fabrication : tournage, rectification, et brunissage. Dans une première phase, en suivant le modèle des plans d’expériences de Box-Behnken et une simulation au moyen d’un programme sous Matlab, le régime optimal a été déterminé et appliquée pour la préparation des surfaces de l’éprouvette d’essai. En seconde phase, ont été réalisées des traitements de surface par rectification et brunissage, des mesures de rugosité des surfaces obtenues ont été réalisées et les résultats ont été interprétés. En troisième et dernière phase, les données de rugosité des surfaces ont été numérisées et exploitées au moyen de programmes développés sous matlab7.0, afin de reconstituer les topographies des surfaces. Ensuite, un traitement des données a été effectué ayant pour but d’analyser et d’évaluer des contacts mécaniques entre surfaces. Voir les détails
Mots clés : procédés de fabrication, états de surface, plans d’expériences, contact mécanique, simulation des surfaces usinées
EFFET DU FACTEUR D’EMPIETEMENT SUR LE MODELE DE JMA_CAS DES TRANSFORMATIONS ISOTHERMES DANS LES ACIERS
Des travaux récents ont montré que l’introduction d’un facteur d’empiètement dans le modèle de cinétique de JMA conduit parfois à une meilleure estimation des paramètres de transformation solide- solide aussi bien en conditions isothermes qu’anisothermes. Dans le présent travail nous donnons deux exemples où l’ajustement de l’empiètement permet une meilleure corrélation de la transformation. Le premier exemple concerne la décomposition en conditions isothermes de l'austénite d’un acier faiblement allié.Le deuxième exemple traite de la précipitation de la phasesigma lors d’un maintien isotherme à haute température d’une soudure d’acier inoxydable duplex. Dans ces deux exemples, nous montrons que le paramètre d’empiètement intervient exclusivement aux derniers stades de la transformation Voir les détails
Mots clés : le Soudage, le CND, l’Industrie des Métaux