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    Analyse par la méthode des éléments finis des contraintes résiduelles dans les matériaux composites
    (2015-12-08) SELLAM Souad; Encadreur: SERIER Boualem
    Résumé (Français et/ou Anglais) : Dans ce travail, un modèle numérique a été développé pour analyser les effets du chargement mécanique, thermique ainsi que l’effet combiné des deux sur les matériaux composites à matrice Pyrex (Py) renforcée par des fibres en Alumine (Al2O3). La méthode des éléments finis a été utilisée pour la détermination du niveau des contraintes résiduelles, du facteur d'intensité de contraintes en fonction de la propagation des fissures dans ces composites et à l'interface matrice/fibre. L’Influence de ces chargements sur les facteurs d'intensité de contrainte de fissures dans la matrice a été analysée ainsi que le comportement des fissures inclinées. D’autre part, on s’est intéressé à l’existence de défauts (pores et micro-fissures) près de l'interface fibre/matrice et leurs effets sur la propagation des fissures
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    Analyse Tridimensionnelle Des Contraintes Résiduelles dans les Matériaux Composites à Matrice Polymère
    (2018-05-24) MECIRDI Mohamed El Amin; Encadreur: SERIER Boualem
    الملخص(بالعربية) تتطور الإجهادات الحرارية المتبقية في المواد المركبة كنتيجة مباشرة لدورة الإعداد مقترنة بالاختلافات في الخصائص الفيزيوحرارية بين المصفوفة والدعائم. تؤثر هذه الإجهادات على السلوكالموضعي للكسر والتَشْوِه على مقياس الدعامة والمصفوفة، وتحدد الخصائص الميكانيكية وخصائص الكسر للمواد المركبةالنهائية يندرج عملنا في هذاالموضوع،حيث يتضمن التحليل العددي، باستعمالطريقةالعناصرالمنتهية، لتوزيع الإجهادات الحرارية المتبقيةفي المواد المركبة وتحديد المخاطر المحتملة للضرر الذي تمثله هذه الإجهادات.وهكذا، فقد تبين من خلال هذه الدراسة أن حالة وشدة هذه الإجهادات تعتمد على خصائص المكونات (المصفوفة و الدعائم ) والأطوارالبينية وعلى معايير هيكلية مختلفة. من جهة أخرىتم تحديد المنطقة القريبة من واجهة الدعامة / المصفوفة على أنها موقع لتركيز الإجهادات الحرارية المتبقيةوالتي قد تكون،على حسبشدتها،السبب الرئيسي في إتلاف التركيب. تمأيضا توضيح تأثير وجود دعامة ثانية في المواد المركبةالمسمات بالهجينة على توزيع وشدة الإجهادات الحرارية المتبقية.في الجزء الأخير من هذه الأطروحة، سنحاول إنشاء نموذج ضرر للمواد المركبة الليفية يعتمد على FIC من أجل إبراز تأثير العديد من المعايير مثل النسبة الحجميةللألياف ووجود عيوب Résumé (Français) : Les contraintes thermiques résiduelles se développent dans les matériauxcomposites comme conséquence direct au cycle d’élaboration combineraux différences des propriétés thermophysique entre la matrice et les renforts. Ces contraintes,affectent les comportements locauxde rupture et de déformationà l’échelle du renfort et de la matrice, et déterminent les propriétés mécaniques et de rupture des matériaux composites. Notre travail s’inscrit dans cette problématique ; il s’agit d’analyser numériquement, par la méthode des éléments finis, la distribution des contraintes thermiques résiduelles dans les matériaux composites etidentifier le risque potentiel d’endommagement que représentent ces contraintes. Ainsi, il a été démontré dans cette étude que l’état et l’intensité de ces contraintes dépendent des propriétés des constituants et des interphases et de divers paramètres structuraux.Par ailleurs,la région proche de l'interface renfort/matrice a été identifiée comme étant lesiège de concentration des contraintes résiduelles qui peuvent, en fonction de leurs amplitudes, être àl'origine de la rupture de l'assemblage. L’effet de la présence d’une deuxième phase derenforcement dans les composites dits hybrides sur la distribution et l’intensité des contraintes thermique résiduelles a été mis en évidence. Dans une dernière partie de cette thèse, nous essaierons d’établir un modèle d'endommagement dans lesmatériaux compositesfibreux basé sur le FIC afin de mettre en évidence l'effet de plusieurs paramètres tel que la fraction volumique des fibres, et l’existence des défauts. Résumé (Anglais) : ThermalResidual stresses develop in composite materials as a direct consequence of the fabrication process combinedto the thermophysical properties mismatch between matrix and reinforcements.These stresses affect the local fracture and deformation behavior at the scale of the reinforcement and the matrix and determine the mechanical and fracture properties of composite materials. Our work falls within this issue;it involves numerically analyzing, using the finite element method, of the distribution of thermalresidual stresses in composite materials and identifying the potential risk of damage represented by these stresses.Hence, it was shown in this study that the state and intensity of these stresses depend on the properties of the constituents and interphases and on various structural parameters. Besides, the region close to the reinforcement / matrix interface has been identified as being the site of concentrations of residual stresses which may, depending on their amplitudes, be at the origin of the rupture of the assembly.The effect of the presence of a second phase reinforcement in composites calledhybrid on the distribution and intensity of thermalresidual stresses has been highlighted.In a last part of this thesis, we will try to establish a damage model in fibrous composites materialsbased on the SIFto highlightthe effect of several parameters such as the volume fraction of fibers, and the existence of defects.
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    Comportement Mécanique des Biomatériaux Application aux Implants Dentaires
    (2018-06-21) SIFI Miloud; Encadreur: SERIER Boualem; Co-Encadreur: MERDJI Ali
    الملخص (بالعربية) الهدف من هذه الدراسة هو التحليل ثلاثي الأبعاد للقيود البيوميكانيكية ومستواها في المواد الحيوية لبدلة الأسنان والعظام المحيطة تحت تأثير الضغوط الميكانيكية الخارجية. من المعروف أن نجاح زراعة الأسنان يعتمد على الثبات الأولي للزرع وعلاجه على المدى الطويل بسبب التوزيع الأمثل للقيود الميكانيكية الحيوية في نظام الزرع / العظام. وقد تم تحليل العديد من المعضلات ، بما في ذلك تصميم الغرسة ، والهندسة الاصطناعية ، وشروط القوة الخارجية المطبقة ، واستخدام المواد الحيوية. وهكذا ، فإن العمل الذي نقدمه في هذه الرسالة يتناول تحليل عددي ثلاثي الأبعاد بواسطة طريقة العناصر المحددة لتأثير المسافة بين الغرسة ، وطبيعة الأطعمة التي تمضغها ، وجودة العظم ، على المستوى والتوزيع. ما ولدت في العظام والمواد الحيوية التي تشكل الطرف السني. هدف هذه الدراسة هو تحليل المخاطر الناجمة و يتم تقييمها بواسطة تقنيات تحليل العناصر المحدودة ثلاثية الأبعاد و باستخدام برنامج للتحميل الزائد للعناصر الاصطناعية والعظمية. التقدير المناسب لهذه التأثيرات يسمح بتحديد المواقع الصحيحة للزرعات في مواقع العظام من أجل تجنب فشل عملية التفويض العظمي وضمان نجاح عملية الزرع Résumé (Français et/ou Anglais) : Le but de cette étude est l’analyse tridimensionnelle des contraintes biomécaniques et de leur niveau dans les biomatériaux de la prothèse dentaire et l’os environnant sous l’effet de sollicitations mécaniques extérieures. Il est bien connu que le succès d’implantologie dentaire dépend de la stabilité initiale de l’implant et de son ostéo-intégration à long terme dû à la distribution optimale des contraintes biomécaniques dans le système implant/os. Plusieurs dilemmes ont été analysés, comprenant notamment de la conception d'implant, de la géométrie de prothèse, des conditions de forces extérieures appliquées, et des biomatériaux utilisés. Ainsi, le travail que nous présentons dans cette thèse porte sur une analyse numérique tridimensionnelle par la méthode des éléments finis de l’effet de la distance inter-implantaire, la nature des aliments mastiqués, et la qualité osseuse, sur le niveau et la distribution de la contrainte biomécanique équivalente de Von Mises engendrée dans l'os et les biomatériaux qui constituent la prothèse dentaire ont été mis en évidence. Cette étude a été évaluée par les techniques d’analyse tridimensionnelles par éléments finis en utilisant le logiciel Abaqus 3D afin d'analyser les risques de surcharge mécanique dans les éléments prothétiques et osseuses. Une estimation appropriée de ces effets permet de positionnement correct des implants dans les sites osseux afin d'éviter l'échec d'ostéointégration et assurer le succès de l'implantation.