Génie mécanique

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Finite volume modeling of laser assisted friction stir welding of 2017A-T451 aluminum alloy for enhanced sustainability of welded joints.

Oussama Mimouni, Riad BADJI, Mohamed HADJI, Afia Kouadri- Henni  (2016)

This study focuses on a new welding modification friction stir welding, using a preheating during the welding phase. This method utilizes laser energy to pre-heat the workpiece to a localized area at the front of the FSW tool, thereby reducing the temperature gradient over a localized area in advance of the tool. The amount of heat generated during welding determines the quality of the weld. Therefore the understanding of the temperature distribution is required to determine the optimal method of welding parameters. In this study, a two-dimensional model of an aluminum alloy plate coupled to a circular laser source is developed, using FLUENT software that is based on the finite volume method, also the geometry of the pin of the FSW tool was modified in several configurations to highlight the effect of the geometry of the tool on the temperature distribution in the welded plate. The model developed can be used to better understand the process, predict process performance and to determine the optimal parameters of the process. Voir les détails

Mots clés : riction stir welding, 2017A-T451 aluminum alloy, Finite volume modeling

Numerical Simulation of Temperature Distribution and Material Flow During Friction Stir Welding 2017A Aluminum Alloys.

Oussama Mimouni, Riad BADJI, Mohamed HADJI, Afia Kouadri-David, Hamel Rachid, Nabil Chekroun  (2016)

Abstract.This study describes the use of fluid dynamic code, FLUENT to model the flow of metal in the AA2017A case around the welding tool pin (FSW). A standard threaded tool profile is used for the analysis of phenomena during welding such as heat generation and flow of the material are included. The main objective is to gain a better understanding of the flow of material around a tool. The model showed a large number of phenomena similar to those of the real process. The model has also generated a sufficient amount of heat, which leads to a good estimate of the junction temperature. These results were obtained using a viscosity which is near the solidus softening. Voir les détails

Mots clés : Friction Stir Welding, 2017A aluminum alloy, Temperature distribution

A Comparative Study of Various Methods of Bearing Faults Diagnosis Using the Case Western Reserve University Data

A. Boudiaf, A. Moussaoui, A. Dahane, Issam ATOUI  (2016)

Bearing is probably one of the most critical components of rotating machinery. They are employed to guide and support the shafts in rotating machinery. Therefore, any fault in the bearings can lead to losses on the level of production and equipments as well as potentially unsafe. For these reasons, the bearing fault diagnosis has received considerable attention from the research and engineering communities in recent years. The purpose of this study is to review the vibration analysis techniques and to explore their capabilities, advantages, and disadvantage in monitoring rolling element bearings. Voir les détails

Mots clés : Vibration analysis, bearing Fault diagnosis, Temporal analysis, Cepstrum analysis, Envelope analysis, Wavelet transform

Analysis of Laminated Composite Plates Vibration Behavior Using a New Simple Finite Element Based on Reddy’s Third Order Theory

Khmissi Belkaid, Nadir FERGANI  (2018)
Article de conférence

In this paper a 2D quadrilateral finite element has been developed based on Reddy’s third order shear deformation theory for the natural vibration behavior analysis of composites laminated plates. The developed element is a C0 four-nodded isoparametric with seven degrees of freedom (7DOF) at each node. Each node has only three translation components, two rotations and two higher order rotational degrees. In particular, the selective numerical integration technique is introduced in the present FE formulation in order to achieve good results and to alleviate the locking phenomenon. The performance and reliability of the proposed formulation are demonstrated by comparing the author’s results with those obtained using the three-dimensional elasticity theory, analytical solutions and other advanced finite element models. The results indicate that the proposed formulation is promising in terms of the accuracy and the convergence speed for both thin and thick plates Voir les détails

Mots clés : Third Order Shear Deformation Theory Laminated Composite Plates; Finite Element;Vibration Behavio, Laminated Composite Plates, finite element, Vibration Behavior


Article de conférence

La plus grande ressource d’énergie techniquement accessible sur la planète est disponible dans les régions désertiques. Nous allons étudier plus particulièrement l’énergie solaire qui permet de récupérer la chaleur du rayonnement solaire au sein d’un fluide, cela par la conversion de l’énergie noble (énergie solaire) en énergie thermique par la mise en œuvre des capteurs solaires thermiques. Le présent travail propose une étude numérique des performances optiques d’un concentrateur cylindro-parabolique à eau, nous avons simulé la distribution du flux solaire autour du tube absorbeur à l’aide d’un logiciel SOLRACE en utilisant la méthode de Monté Carlo Ray-tracing. Voir les détails

Mots clés : Concentrateur cylindro-parabolique, Flux solaire, Simulation.


Article de conférence

L'utilisation des énergies solaires n'est pas liée uniquement à ses avantages économiques mais surtout à la protection de l'environnement ou il faut trouver des solutions aux problèmes de pollution (énergie propre). Dans la nature, il ya beaucoup de sources d'énergies renouvelables, l'énergie solaire est la plus importante. Le présent travail propose une étude numérique des performances optiques et géométriques d’un concentrateur cylindro-parabolique à eau, nous avans simulé la distribution du flux solaire autour du tube absorbeur à l’aide d’un logiciel SOLRACE en utilisant la méthode de Monté Carlo. La détermination des différents facteurs notament le modificateur de l’angle d’incidence, le facteur d’ombre et les perte d’éxtrimités permet d’avoir les performances optiques du concentrateur. Voir les détails

Mots clés : Concentrateur cylindro-parabolique, Facteur optiques et géométriques, Simulation.

Etude et dimensionnement d’un système solaire combiné Application: Logement individuel type F3 à Batna

Taki Eddine REDDAH (2014)
Mémoire de magister

Un système solaire combiné est une installation solaire qui fournit à la fois de l’eau chaude sanitaire et le chauffage. L’objet de ce travail est le dimensionnement d’un système solaire combiné (détermination de la surface de captation du système). Deux parties essentielles sont traitées : la première partie est consacrée au calcul des apports solaires pour le site de Batna et la seconde partie pour les calculs des besoins mensuelles de chauffage et en eau chaude sanitaire dans le cas d’une famille de cinq personnes à la ville de Batna. La demande mensuelle du chauffage est d'environ 1600 kWh en hiver, pour une température désirée égale à 20 °C et une température extérieure d’environ 6 °C. La demande en eau chaude sanitaire d’une famille de cinq personnes est de 400 kWh/mois. Voir les détails

Mots clés : Système solaire combiné, Chauffage solaire, Eau chaude sanitaire.

Application of A Basquin Model On Fatigue Tests of a Fragile Materials

S.Tlili, O.GHELLOUDJ, D.Berdjane., B. Redjel  (2017)
Article de conférence

Cyclic tests of repeated fatigue loads were carried out in three-point bending on a fragile materials. The tests were conducted to burden with R = 0 (ratio of minimum stress to maximum stress), a charging frequency set to a minimum of 75 cycles / min, 1,25Hz and a sinusoidal signal. The specimens used were cut on medium thickness molded plaques 4 mm, dimensions of 80 mm length and 15 mm width according to the recommendations of the standard EN ISO 14125. These specimens were subjected to various loading levels versus the maximum charge of static failure in three-point bending, either: 90%, 80%, 85%, 70%, 60%, 55%, 45%, 40% for each load level, a minimum of three test specimens was tested. The curve traced Wohler is distinguished by a wide dispersion in the lifetimes between the specimens subjected to the same level of loading and tested under the same conditions of cycling and was modeled by a straight line. This dispersion is a consequence of the heterogeneity of the studied fragile materiel. Indeed, the characteristics of specimens such as reinforcement’s rate, distribution, density and shape defects and static strength are not comparable from one specimen to another. This phenomenon of dispersion that the life of forecasts studied fragile materials can be estimated with a high probability by the curve of Wöhler. However, the route of the latter giving the middle part a good and acceptable performance can still be used as a comparison corresponding to variations in compositions, test frequency, cycling parameters …. etc . The deterioration of the fragile material takes place in the early fatigue loading cycles and gradually increases on the surface and within the volume to the final fracture. The state of fatigue damage is characterized mainly by a combination of density and orientation of microcracks. The stages of evolution of the damage in the case of cyclic loading are the same as those encountered in static loading but chronology and different magnitudes. Voir les détails

Mots clés : fatigue, damage, frequency, static, Wöhler curve


Youcef FACI (En préparation)
Thèse de doctorat

Ce travail étudie l'évolution des modes d’endommagement et les mécanismes de ruptures d’un assemblage boulonné en composite tissé fibre de carbone/époxy. Trois types de configurations sont étudiées : [0°,45°,0°,45°], [0°,45°,0°,45°]s et [0°,45°,0°,45°,0°]s. Afin d’analyser le comportement mécanique globale de l’assemblage, des essais de traction monotone sont effectués. L'évolution de l'endommagement est suivie simultanément par émission acoustique (A.E) et la corrélation d'image numérique (D.I.C). Les signatures acoustiques des quatre modes d’endommagement sont identifiées à savoir la fissuration matricielle, la décohésion fibre-matrice, le délaminage et enfin la rupture des fibres ; puis ils sont confirmées par des observations microscopiques au microscope électronique à balayage (MEB). Ces analyses combinées des données de ces deux techniques sont utilisées pour : - Identifier les différentes phases de comportement global et la chronologie d’endommagement des assemblages boulonnés. - Détecter les points d’amorçage et les phases de propagation des défauts. - Maitriser le processus d’endommagement des composites. Une analyse numérique par éléments finis est bien été étudiée en utilisant un modèle de matage pur et modèle d’assemblage boulonné. L’analyse microscopique sur des stratifiés sollicités en matage a permis d’établir la cinétique de l’endommagement par matage. Le matage est décrit comme un phénomène essentiellement dû à des micro-flambements de paquets de fibres à 0° et à +45°. Ces micro-flambements (ondulation hors plan) sont initiés en bord de trou et entraînent par la suite des délaminages et la rupture du stratifié. Les fibres à 0° jouent un rôle majeur dans la tenue au matage mais les plis à +45° (situés à l’extérieur du stratifié) interagissent avec la tenue des plis à 0° en s’opposant à la fissuration des plis à 0°.Mots clés : Composite woven, émission acoustique, assemblage boulonné, corrélation d'image numérique, endommagement. Voir les détails

Mots clés : Mots clés : Composite woven, émission acoustique, assemblage boulonné, corrélation d'image numérique, endommagement.

An experimental analysis of fracture mechanisms by acousticemission of woven composite bolted assembly


This work is focused on the study of the evolution of damage mode and failure mechanisms of woven composite bolted assembly carbon fiber/epoxy. In the present paper three configurations are studied [0°,45°,0°,45°], [0°,45°,0°,45°]s and [0°,45°,0°,45,0°]s. In order to analyze a global mechanical behavior of the assembly, monotonous tensile tests are performed. The damage evolution is followed simultaneously by acoustic emission (A.E) and digital image correlation (D.I.C). Acoustic signatures of four modes of damage are identified, matrix cracking, fiber-matrix debonding, delaminating and fiber breakage, then confirmed by microscopic observations in scanning electron microscopy (SEM).Composite woven, émission acoustique, assemblage boulonné, corrélation d'image numérique, endommagement. Voir les détails

Mots clés : Woven composite, acoustic emission, bolted assembly, digital image correlation, Damage.