Browsing by Author "Encadreur: BOULENOUAR Abdelkader"

Now showing 1 - 2 of 2
  • Thumbnail Image
    Item
    ÉTUDE NUMERIQUE DU COMPORTEMENT EN RUPTURE DES MATERIAUX EN FGM SOUS DIFFERENTS TYPES DE CHARGEMENT
    (2021-06-03) AIT FERHAT Yazid; Encadreur: BOULENOUAR Abdelkader
    الملخص (بالعربية) : الهدف من هذه الدراسة هو التحليل الرقمي لسلوك كسر المواد ذات الخصائص المتدرجة وهذا تحت تأثير الضغط الميكانيكي والحراري، باستعمال طريقة العناصر المحدودة. من خلال هذا العمل، تم اقتراح العديد من الطرق الرقمية بهدف تعيين تطور عامل شدة الإجهاد في الوضع المختلط. تحقيقا لهذه الغاية، تم اختبار ومقارنة عدة أمثلة متنوعة بالاعتماد على النهج المحلي. تم اقتراح طريقة تعتمد على تقنية ارتباط الإزاحة تدعى «GDC»، وكذا التحقق من صحتها في حالة المواد ذات الخصائص المتدرجة. إن الإعلان عن الخصائص الميكانيكية لهذه المواد تم باستخدام برنامج فرعي اُدمج في برنامج حساب ANSYS يعتمد على طريقة العناصر المحدودة. يتيح هذا البرنامج الفرعي تحديد إحداثيات مركز ثقل لكل عنصر من عناصر الشبكة، لغرض حساب الخصائص الميكانيكية المرنة باستعمال قوانين الخلط لهذه المواد. ان الهدف الثاني من هذا العمل هو تقديم الجوانب الرقمية المتعلقة بتنفيذ أسلوب يدعى تكاملات التفاعل من اجل تحديد عامل شدة الإجهاد، بالاعتماد على النهج العام. يعتمد هذا التطور الرقمي على اقتران البرنامجين Ansys وMatlab. تم التحقق من دقة وموثوقية الخطوات، عن طريق مقارنة النتائج المتحصل عليها تم مقارنتها بأعمال رقمية أخرى متاحة في المراجع. -------------------------------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais) : L’objectif de cette étude est d'analyser numériquement, par la méthode des éléments finis, le comportement en rupture des matériaux à gradient des propriétés (FGM), sollicités sous chargement mécanique et thermique. Dans ce travail de thèse, plusieurs méthodes numériques ont été proposées afin de déterminer l’évolution des FICs en mode mixte. A cet effet, des exemples d’applications suffisamment variés ont été testés et comparés, en se basant sur l’approche locale. Une technique basée sur la corrélation de déplacement dite « GDC » a été proposée et validée pour le cas des matériaux FGM. Les propriétés mécaniques des structures en FGM sont déclarées à l’aide d’un sous-programme implémenté dans le code par éléments finis ANSYS. Ce programme permet de localiser les coordonnées du centre de gravité de chaque élément du maillage et de calculer ensuite les propriétés mécaniques élastiques à partir des lois de mélange des matériaux FGM. Le deuxième objectif de ce travail est de présenter des aspects numériques liés à l’implémentation de la méthode d’intégrale d’interaction pour le but de déterminer les FICs par l’approche globale. Le présent développement numérique est basé sur le couplage des codes de calcul Ansys-Matlab. L’exactitude et la fiabilité de la démarche sont validés ; les résultats obtenus sont comparés avec d’autres travaux numériques existent dans la littérature. ----------------------------------------------------------------------------------- The objective of this study is to numerically analyze, by the finite element method, the fracture behaviour of Functionally Graded Materials (FGM), under mechanical and thermal loadings. In this thesis work, several numerical methods have been proposed in order to determine the evolution of SIFs under mixed mode conditions. To this end, sufficiently varied examples of applications were tested and compared, based on the local approach. A technique based on the displacement correlation called “GDC” has been proposed and validated for the case of FGM materials. The mechanical properties of structures in FGM are declared using a subroutine implemented in the ANSYS finite element code. This program makes it possible to locate the coordinates of the gravity center for each element of the mesh and then to calculate the elastic mechanical properties from the mixing laws of FGM materials. The second objective of this work is to present numerical aspects related to the implementation of the interaction integral method for the purpose of determining the SIFs by the global approach. This numerical development is based on the coupling of Ansys-Matlab calculation codes. The accuracy and reliability of the approach are validated; the results obtained are compared with other numerical works used in the literature.
  • Thumbnail Image
    Item
    Simulation numérique de la propagation de fissures dans les matériaux à gradient fonctionnel
    (2021-11-29) CHAFI Meriem Asmaa; Encadreur: BOULENOUAR Abdelkader
    الملخص إن وجود الشقوق داخل المواد ذات التدرج الوظيفي يشكل عائقا للتنبؤ بمسار توسع هذه الشقوق عن طريق المحاكاة الرقمية. إذا كان الحمل المطبق أو شكل العينة غير متناظرين بالنسبة لمحور الشق، يكون الانكسار عن طريق الوضع المختلط (1+2). لذلك، من الضروري استخدام معايير التصدع لتحديد مسار نمو الشقوق. يرتكز الهدف الأساسي لهذه الأطروحة على دراسة رقمية عن طريق محاكاة مسار الشقوق في المواد ذات التدرج الوظيفي، وهذا تحت تأثير الحمل المطبق ميكانيكيا و ميكانيكيا-حراريا في الوضع المختلط (1+2) لميكانيكا التصدع. لهذا الغرض، تم خصيصا تطوير برامج رقمية ثم دمجها في برنامج حساب بطريقة العناصر المتناهية. في الأخير، تم الأخذ بعين الاعتبار العوامل المؤثرة في سلوك الشقوق و نموها داخل هذا النوع من المواد. Résumé : La présence de fissures dans les matériaux à gradient fonctionnel (FGM) pose le problème du trajet de fissuration lors de la simulation de la propagation. Lorsque qu’il n’y a pas de symétrie de chargement ou de la géométrie par rapport à l’axe de la fissure, cette dernière ne se propage pas de façon rectiligne et la rupture se produit en mode mixte. Il faut alors utiliser des critères de bifurcation afin de déterminer la nouvelle orientation du trajet de fissuration L’objectif principal de ce travail est axé sur une étude numérique de la propagation de fissures dans les matériaux FGM sous les conditions de chargement mécanique et thermique en mode mixte. Des programmes numériques seront conçus spécialement et seront par la suite intégrés dans un code de calcul par éléments finis. Enfin, l’influence des différents paramètres sur le processus de propagation de fissure sera prise en considération. Abstract : The presence of cracks in functionally graded materials (FGM) can be problematic to predict numerically the crack path trajectory. When the loading or the geometry of the specimen are not symmetrical to the crack axis, the fracture occurs under mixed mode loading conditions. Therefore, it is necessary to use fracture criteria’s to determine the crack growth direction. The main purpose of this study is focused on a numerical simulation of crack path trajectory of FGM materials under mechanical and thermomechanical mixed mode loading. To this end, numerical programs are developed and integrated into a finite element code. Finally, the influence of different parameters on the crack behavior is considered.