Browsing by Author "Encadreur: BELAKHDAR Khalil"

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    Analyse de la stabilité des plaques FGM avec des épaisseurs variables
    (2016-05-22) BOUGUENINA Otbi; Encadreur: BELAKHDAR Khalil; Co-Encadreur: TOUNSI Abdelouahed
    :الملخص (بالعربية) في هذه المذكرة نتعرض لدراسة الانـبـعـاج الحراري لـصـفـائـح ذات خـصـائــص مـاديـة مـتغـيـرة فـي اتـجـاه الارتــفــاع وسـمـك مـتـغيـر، مرتـكـزة عـلـى دعــائم بسيـــطة، باسـتـعـمال طـريقـة الفروق المــحدودة أولا نقوم باستخراج المعادلة التفاضلية التي تتحكم في استقرار الانبعاج الحراري للصفيحة تحت تأثير حرارة موزعة بانتظام على سمك الصفيحة، بعد ذلك نقوم بحل هذه المعادلة التــفاضلية باستعمال طريقة رقمية، و ذلك بإدراج طـريقـة الـفـروق المــحدودة، للتأكد من مدى قدرات هاته الطريقة لحل مثل هاته الحالات نقوم بمقارنتها مع الحلول بالطرق التحلــيلية. بعد التـأكد من الطريقة المقترحة باستعمال الفروق المــحدودة، نقوم بـإدراج خاصية تغـير سمـك الصفـيحة في معادلات الفروق المــحدودة. لمعرفة مدى مـلائمة هذه الطريقـة نقوم بمقارنة النــتـائج المحصل عليها مع النتـائـج المـوجودة باستـعمال الـطرق التحلـيلـية و قـد لاحظـنا ان هاتـه الطـريقة المقـتـرحة اعطـت نتاـئج جـد مرضـية. في الأخـير نسرد دراسـة و مناقـشة مـدى تـأثيـر بعـض الخصائـص مثـل الابعـاد، السمـك و معامـل تـغيـر المـواد داخـل الصـفيـحة علـى درجـة الحـرارة الحـرجة لحصـول انـبـعاج الصـفائـح المتـدرجة وظـيفـيا. الكلمات مفتاحية: الصفائح المتدرجة وظيفيا ذات سمك متغير، الانبعاج الحراري، معاينة الاستقرار، طريقة الفروق المــحدودة، الطرق الرقمية. Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé Dans cette recherche une solution numérique en utilisant la méthode des différences finies pour évaluer le flambement thermique d’une plaque FGM simplement appuyée avec une épaisseur variable est présentée. Tout d'abord, l'équation différentielle régissant la stabilité thermique au flambement d’une plaque soumise à une température uniforme à travers l'épaisseur de la plaque est dérivée. Ensuite, l'équation régissant a été résolu en utilisant la méthode des différences finies. Après validation de la méthode numérique présentée à la solution analytique, la formulation des différences finies a été étendue afin d'inclure la variation d’épaisseur. La précision de la méthode des différences finies pour analyser le flambement thermique des plaques avec épaisseur variable a également été comparée aux résultats rapportés à la littérature où un bon accord a été trouvé. En outre, une étude paramétrique a été menée pour analyser l'effet des paramètres matériels et géométriques sur la résistance au flambement thermique des plaques FGM. On a constaté que la variation de l'épaisseur des plaques affecte un peu plus les plaques isotropes que les plaques FGM. Mots-clés : plaque FGM d'épaisseur variable ; flambement thermique ; analyse de la stabilité ; différences finies ; méthode numérique. Abstract A numerical solution using finite difference method to evaluate the thermal buckling of simply supported FGM plate with variable thickness is presented in this research. First, the governing differential equation of thermal stability under uniform temperature through the plate thickness is derived. Then, the governing equation has been solved using finite difference method. After validating the presented numerical method with the analytical solution, the finite difference formulation has been extended in order to include variable thickness. The accuracy of the finite difference method for variable thickness plate has been also compared with the literature results where a good agreement has been found. Furthermore, a parametric study has been conducted to analyze the effect of material and geometric parameters on the thermal buckling resistance of the FGM plates. It was found that the thickness variation affects isotropic plates a bit more than FGM plates. Keywords: FGM plate with variable thickness; thermal buckling; stability analysis; finite difference; numerical method.
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    Etude Du Comportement Mécanique Des Structures Composites à Section Variables
    (2018-06-24) MEKSI ALI; Encadreur: BELAKHDAR Khalil; Co-Encadreur: BACHIR BOUIDJRA Mohamed
    :الملخص (بالعربية) ان المواصفات لعنصر من الهياكل (البنية)التي تعبر بدورها عن وطائف يجب الوفاء بها وفي الدور التي تلعبه : يجب ان تكون خفيفة وزن, مقاومة للتشوه و درجة الحرارة العالية, لها اسطح مناسبة للتجميع (الاندماج الجيد)ومقاومة للصدأ. تعتبر معرفة المواد التي يتم تحديدها من خلال النماذج والخصائص السلوكية خطوة ضرورية وأوليه لأي مشكل محدد. يتطلب الامر مراعاة ثلاث مجالات : التركيبة والبنية المجهرية, الخصائص الميكانيكية, الخصائص الهندسية, يجب ربط هذه المجالات بعقلانية حيث يهتم علم المواد بالربط بين المجالين الاوليين كما ان هندسة الهياكل تسعى الى متطلبات التصميم الهدف من هده الدراسة هو الحصول هلى متطلبات معينة لعناصر هيكلية, علاوة على ذلك دراسة صفيحة ذات مقطع عرضي متغير, وهذه المعاينة مكرسة لدراسة الانبعاج الميكانيكي لصفائح ذات خصائص مادية متغيرة والتي تتميز بسطح مقعر ومعرضة لمختلف قوى على مستوى الحواف, والتي عرضت بشكل جيد في هذا البحث تشتق المعادلة التحليلية ومن تم يتم حل المعادلة التفاضلية للتوازن رقميا باستخدام طريقة الفرق المحدد, يتم ادراج معادلة خاصة لمتابعة تغيرات السمك حيت تتحكم هذه المعادلة في التغير المكافئ للسمك الصفيحة من دون تغير الحجم الاصلي للمادة تشير النتائج الى ان معدل هبوط في مقاومة الانبعاج سببه الاختلاف في السمك, يعتمد هذا الهبوط بشدة على الخصائص الهندسية للصفيحة دون ان يتأثر بخصائص المادة وتدرج المواد المكونه, يتم دراسة مدى تأثير خصائص المادة والخصائص الهندسية على هبوط معدل مقاومة للانبعاج والتي يمكن ان تساعد في التصميم المبدئي لمثل هذه العناصر المعقدة الكلمات مفتاحية: الصفائح المتدرجة وظيفيا ذات سمك متغير, الانبعاج الميكانيكي, معاينة الاستقرار, الطريقة العددية, القطع المكافئ المقعر Résumé (Français et/ou Anglais) : Les spécifications d’un élément de structure expriment les fonctions à remplir, le rôle à jouer : être légères, « résister » à la déformation, à la température, avoir des surfaces adaptées à un bon contact, la résistance à la corrosion... La connaissance des matériaux, rendue objective par des modèles et des caractéristiques de comportement, est une étape nécessaire préalable à tout problème de choix. Elle nécessite de prendre en considération trois champs : la composition et la microstructure, les propriétés mécaniques, et les géométries ; et de relier ces champs de façon rationnelle, la science des matériaux s’intéresse aux liens entre les deux premiers, le génie des structures cherche à rendre compte des exigences de la conception. L’objectif de ce travail avoir à une certaine exigence structurelle en plus l’utilité sur l’étude d’une plaque de section transversale variable. Cette étude numérique consacrée sur la résistance au flambement mécanique des plaques FGM qu’elle ayant une variation d’épaisseur parabolique-concave qu’il exposée à une charge dans le plan est bien présenté dans ce travail de recherche. Une équation analytique est dérivée, en suite l’équation différentielle de stabilité est résolue numériquement en utilisant la méthode des différences finies. Une fonction spécifique de variation d’épaisseur est introduite, où cette fonction contrôle l’intensité de la variation parabolique de l’épaisseur de la plaque sans changer le volume de matériau d’origine. Les résultats indiquent que le taux de perte dans la résistance au flambage dû à la variation d’épaisseur parabolique-concave, dépend fortement des propriétés géométriques de la plaque, sans être affecté ni par les propriétés du matériau ni par le profil de distribution des matériaux constitutifs. L’influence des paramètres matériels et géométriques sur la chute de la résistance au flambement est étudiée, ce qui peut aider à la conception de lignes directrices pour de telles structures complexes.
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    Simulation Par Éléments Finis Des Poutres En Béton Armé Renforcées Par Des Plaques FRP
    (2016-05-22) ZIDANI M’hamed Berrezoug; Encadreur: BELAKHDAR Khalil; Co-Encadreur: ADDA BEDIA El Abbas
    Résumé (Français et/ou Anglais) : Le présent travail présente un modèle d’éléments finis en utilisant le logiciel d'éléments finis à usage général « ANSYS » pour simuler le comportement en flexion des poutres en béton armé initialement endommagés et réparés avec des plaques de FRP. Le modèle est capable de simuler toute l’historique des étapes où la poutre est initialement chargé pour introduire des dommages, puis la poutre est rechargée jusqu'à la rupture après l'application du système de réparation par collage des plaques FRP. Le modèle d'éléments finis a été validé en utilisant des données expérimentales existantes dans la littérature et a été utilisé pour étudier l'effet des modèles béton-FRP, la distribution inter-faciale de la contrainte de cisaillement, le model de la fissuration, et le mécanisme de rupture. En outre, l’effet de l'épaisseur de la plaque et la capacité de charge obtenu en termes de degrés de dommages ont été également étudié. Les résultats prédits indiquent que la capacité de chargement de toutes les poutres réparées est supérieure à celle de la poutre témoin quel que soit le degré d'endommagement. De plus, lors de la réparation des poutres endommagées, le mode de défaillance probablement le plus attendu est le décollement de la plaque quel que soit son épaisseur (épaisseur de la plaque FRP). ABSTRACT This work presents an advanced finite element model using the general purpose FE software Ansys to simulate the flexural behaviour of initially damaged concrete beams repaired with FRP plates. The model is capable to simulate the full history stages; where the beam is initially loaded to introduce damage, then, after bonding the FRP plates, the beam is reloaded up to failure. The finite element model has been validated using experimental data in the literature and used to study the effect of concrete-FRP models, interfacial shear stress distribution, crack pattern, and failure mechanism. In addition, the effect of plate thickness and the gained load capacity in terms of damage degree have been also investigated. The predicted results indicated that the load capacity of all repaired beams is higher than that of the control beam for any damage degree. Moreover, when repairing highly damaged beams, the most likely expected mode of failure is plate debonding for any FRP plate thickness.