- [ VRPG-Doc-Sc] Génie mécanique --- هندسة ميكانيكية

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Analyse des phénomènes mécaniques aux interfaces sous charges et leurs effets sur la RTC.
(2018-02-17) CHADOULI Rachid; Encadreur: MAKHLOUF Mohammed; Co-Encadreur: LEBON Frédéric
:الملخص (بالعربية) يندرج هذا العمل البحثي تحت موضوع الميكانيك وواجهات الاتصال الحرارية الصلبة-الصلبة. و الذي يتعلق بتحليل الظواهر الميكانيكية التي تتدخل في واجهات المعادن وتأثيرها على انتقال الحرارة على مستوى الطبقة غير المتجانسة الرقيقة جدا و التي تسمى "طبقة الانتقال" التي تمتد على جانبي المستوي النظري للاتصال. منذ زمن بعيد ، قد جذب هذا الموضوع الاهتمام وهناك العديد من المقالات المخصصة لوصف الواجهات و نمذجة المقاومة الحرارية للاتصال و نلاحظ أيضا أنه في جميع القطاعات الصناعية، بما في ذلك السيارات و الطائرات وصناعة المواد والتشكيل، أصبحت ضرورة المعرفة و التمكن الجيد من دراسة الظواهر الميكانيكية عند واجهات الاتصال أكثر أهمية في الممارسة العملية يستخدم تحليل ظواهر نقل الحرارة عند هذا المستوى مفهوم المقاومة الحرارية للاتصال "RTC". وترتبط هذه مقاومة بضغط الاتصال والمعايير الهندسية التي تميز السطوح الصلبة في واجهة و بالتالي فإن التشوه الميكانيكي للأسطح المشاركة في الاتصال وتطور خصائصها الميكانيكية أثناء التحميل يكون لها تأثير حاسم على نقل الحرارة في هذه المنطقة Résumé (Français et/ou Anglais) : La présente action de recherche relève du thème de la mécanique et la thermique des interfaces de contact solide-solide. Elle porte sur l’analyse des phénomènes mécanique intervenant aux interfaces métalliques et leur effet sur les transferts de chaleur à travers la couche hétérogène très mince dite ‘ couche de transition ’ qui s’étend de part et d’autre du plan théorique de contact. Depuis fort longtemps, ce thème suscite de l’intérêt et on recense de nombreux articles dédiés à la caractérisation des interfaces comme à la modélisation de la résistance thermique de contact. On note aussi que dans tous les secteurs industriels, notamment l’automobile, l’aéronautique et l’industrie de la mise en forme des matériaux, les exigences sur la connaissance et la maitrise des phénomènes mécaniques et thermiques aux interfaces métalliques deviennent de plus en plus importantes. En pratique l’analyse des phénomènes de transfert de chaleur à ce niveau fait appel à la notion de la résistance thermique de contact « RTC ». Cette résistance est liée à la pression de contact et aux paramètres géométriques caractérisant les surfaces des solides à l’interface. Ainsi la déformation mécanique des surfaces participant au contact et l’évolution de leurs propriétés mécaniques au cours du chargement ont un effet déterminant sur les transferts de chaleur dans cette zone.
ANALYSE DU COMPORTEMENT MECANIQUE DES INTERFACES OS/CIMENT ET CIMENT/IMPLANT DANS LES PROTHESES TOTALES DE HANCHE
(2018-07-04) BOUSNANE TOUFIK; Encadreur: Benbarek Smaïl
الملخص (بالعربية) في البدائل الاصطناعية المثبتة بواسطة الإسمنت الجراحي، تدهور الواجهات المتواجدة بين إسمنت العظام وعظم الفخذ من جهة وبين المزروع المعدني وإسمنت العظام من جهة أخرى تعرف كسبب مباشر لكسر مفاصل الورك الصناعية. من أجل فهم سلوك كلتا الواجهتين لتحسين التثبيت، من الضروري دراسة السلوك الميكانيكي للواجهتين بين الاسمنت / العظم والإسمنت / المزروع المعدني. الغرض من عملنا هذا هو التحليل، بواسطة طريقة العناصر المحدودة لنموذج رقمي ثلاثي الأبعاد لمفصل الورك، للسلوك الميكانيكي لهذه الواجهات والعوامل التي تؤثر على انفصالها وكذلك تقدير عمر المفصل الصناعي. سيسمح هذا العمل للجراح بتكييف تقنيته الجراحية بشكل أفضل مع العظم وهذا بغرض زيادة عمر مفصل الورك الصناعي المثبت بواسطة إسمنت العظام. Résumé (Français et/ou Anglais) : Dans les remplacements prothétiques cimentés, la détérioration de l'interface collé entre le ciment osseux, le fémur et l'implant métallique est reconnu comme la cause la plus immédiate de la rupture des joints artificiels de la hanche. Dans le but de comprendre le comportement clinique pour l'amélioration de la fixation, il est essentiel d'étudier le comportement mécanique des interfaces ciment/os et ciment/implant. Le but de notre travail est d'analysé par la méthode des éléments finis sur model numérique 3D réel de la jonction de hanche le comportement mécanique de ces deux interfaces, les facteurs influent sur leurs décollement, l'estimation de vie de la jonction et reproduire si c'est possible un descellement aseptique observé cliniquement. Ce travail permettra au clinicien de mieux adapté leur technique chirurgical afin d'augmenté la durée de vie des prothèses cimentées. In cemented prosthetic replacements, deterioration of the bonded interface between the bone cement, the femur and the metallic implant is recognized as the most immediate cause of the breakdown of artificial hip joints. In order to understand the clinical behavior for improving the fixation, it is essential to study the mechanical behavior of the cement / bone and cement / implant interfaces. The purpose of our work is to analyse, a 3D model of hip joint, by finite element method the mechanical behavior of these two interfaces, the factors affecting their separation and the estimation of joint’s lifetime. This work will allow the clinician to better adapt their surgical technique to increase the lifetime of cemented prostheses.
Analyse du comportement mécanique des structures composites en utilisant une cinématique raffinée avec un nombre réduit de variables
(2020-12-24) ABBAS Soufiane; BENGUEDIAB Mohamed
الملخص (بالعربية) : إن الهدف من هذا العمل هو تطوير نهج تحليلي يعتمد على نظرية فعالة لتشوه القص مع تأثير التمدد لتحليل الإجهاد الانحنائي للصفائح المركبة الرقائقية المتقاطعة المصفحة المعرضة للحمل المكافئي المستعرض و الحمل الخطي باستخدام نموذج حركي جديد ، حيث تتضمن الإزاحة المحورية عنصرا تكامليًا غير محدد من أجل تقليل عدد المجاهيل ودالة جيبية في عبارة إحداثيات السمك لتشمل تأثير تشوه القص العرضي. تحتوي النظرية الحالية على خمسة مجاهيل فقط وتفي بشروط إجهاد القص المعدوم على الأسطح العلوية والسفلية للّوحة دون استخدام أي معاملات لتصحيح القص. تُستمد المعادلات التفاضلية وشروط حدودها من خلال استخدام الصيغة الثابتة لمبدأ العمل الافتراضي. يتم الحصول على حلول مغلقة الشكل للصفائح الرقائقية المتقاطعة و المدعومة ببساطة باستخدام تقنية حل ناڢييه ، وتتم مقارنة دراسات الحالة العددية بالنتائج النظرية للتحقق من صلاحية النموذج المقترح. أخيرًا ، يمكن ملاحظة أن النظرية الموضحة الحالية أكثر دقة من بعض نظريات تشوه القص التي تم تطويرها سابقًا لدراسة الألواح المركبة المصفحة الساكنة. Résumé (Français et/ou Anglais) : L'objectif de ce travail est le développement d'une approche analytique basée sur une théorie raffinée de déformation par cisaillement avec l'effet d'étirement pour l'analyse de la contrainte de flexion des plaques composites stratifiées à plis croisés soumises à un chargement parabolique et linéaire transversal en utilisant un nouveau modèle cinématique dans lequel, les déplacements axiaux contiennent une composante d'intégrale afin de réduire le nombre des inconnues et une fonction sinusoïdale dans l'expression de la coordonnée d'épaisseur pour introduire l'effet de la déformation par cisaillement transverse. La présente théorie contient uniquement cinq inconnues et satisfait la condition de nullité des contraintes tangentielles dans la face supérieure et inférieure de la plaque sans utiliser aucun facteur de correction de cisaillement. les équations différentielles et ses conditions aux limites sont tirées en utilisant la version statique du principe des travaux virtuels. Les solutions de forme fermée pour les plaques stratifiées à plis croisés simplement appuyées sont obtenues en appliquant la solution de Navier, et les études de cas numériques sont comparées avec les résultats théoriques pour vérifier la validité du modèle proposé. Enfin, on pourra observer que la présente théorie est plus précise par rapport à quelques théories de déformation par cisaillement à ordre élevé précédemment développées pour étudier la flexion statique des plaques composites stratifiées. The focus of this work is to develop an analytical approach based on an efficient shear deformation theory with stretching effect for bending stress analysis of cross-ply laminated composite plates subjected to transverse parabolic load and line load by using a new kinematic model, in which the axial displacements involve an undetermined integral component in order to reduce the number of unknowns and a sinusoidal function in terms of the thickness coordinate to include the effect of transverse shear deformation. The present theory contains only five unknowns and satisfies the zero shear stress conditions on the top and bottom surfaces of the plate without using any shear correction factors. The governing differential equations and its boundary conditions are derived by employing the static version of principle of virtual work. Closed-form solutions for simply supported cross-ply laminated plates are obtained applying Navier’s solution technique, and the numerical case studies are compared with the theoretical results to verify the utility of the proposed model. Lastly, it can be seen that the present outlined theory is more accurate and useful than some higher-order shear deformation theories developed previously to study the static flexure of laminated composite plates
Analyse du vieillissement de l’adhésif et du composite utilisés dans la réparation des structures endommagées
(2021-07-22) BELGHOUL Hakima; Encadreur: MADANI Kouideur
Résumé (en Français) : The technique of repair and reinforcement by composite patch is widely used in several industrial fields and continues to develop day by day. Its limit of use in primary structures is caused by its low resistance to aging (temperature, UV humidity, etc.) given the considerable degradation of the mechanical properties of the composite and the adhesive. The objective of our work is to use the finite element method to analyze the effect of the degradation of the mechanical properties of the composite and the adhesive (based on experimental results) on the transfer of stresses from the damaged plate to the composite patch. In this context,we used the 2024-T3 aluminum structure; however the choice of adhesive is fixed on the ADIKETA-140 and for the composite, a very thin de l6 ply laminate allowing better load transfer of the plate. The study takes into consideration several types of patch materials (carbon, aramid boron and aluminum type metal patch) with different fiber orientations. The stress intensity factor was assessed as a function of crack length, immersion time and temperature. The variation of maximum shear stresses in the adhesive and peel stresses in the patch were also analyzed. Les mots clés : Plate, Composite patch, Adhesive, Aging, Crack, FIC, temperature Abstract (en Anglais) : Abstract La technique de réparation et de renforcement par patch composite connait un grand usage dans plusieurs domaines industriels et ne cesse de se développer de jour en jour. La limite d'utilisation de cette technique dans les structures primaires est causée par sa faible résistance au vieillissement (température, humidité UV etc...), vue la dégradation considérable des propriétés mécaniques du composite et de l'adhésif. L'objectif de notre travail est d'utiliser la méthode des éléments finis pour analyser l'effet de la dégradation des propriétés mécaniques du composite et de l'adhésif (basées sur des résultats expérimentaux) sur le transfert des contraintes de la plaque endommagée vers le patch composite. Dans ce contexte, nous avons utilisé la structure en aluminium 2024-T3, cependant le choix de l'adhésif est fixé sur l'ADIKET A-140 et pour le composite, un stratifié de16 plis très fin permettant un meilleur transfert de charge de la plaque. L’étude prend en considération plusieurs types de matériaux du patch (Carbone, Boron et Aramide et patch métallique de type aluminium) avec différentes orientations de fibres. Le Facteur d'Intensité de Contraintes a été évalué en fonction de la longueur de la fissure, du temps d'immersion et de la température. La variation des contraintes de cisaillement maximale dans l'adhésif et de pelage dans le patch ont également été analysés. Keywords : plaque, patch composite, colle, vieillissement, fissure, FIC, température
Analyse dynamique des nano-poutres en FGM sous l’action d’une charge mobile
(2019-02-21) EL MEICHE Abbes; Encadreur: MEGUENI Abdelkader
Analyse expérimentale et modélisation du comportement thermodynamique des aciers inoxydables et dual phase. Application au procédé du soudage par résistance par point
(2016-12-14) LEBBAL Habib; Encadreur: ZIADI Abdekader; Co-Encadreur: BOUKHOULDA F.Benallel
Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé Le présent travail porte, d’une part, sur l’influence des paramètres de soudage par résistance par points sur la résistance mécanique du point de soudage, et d’autre part, sur la modélisation du phénomène thermomécanique de ce procédé d’assemblage de tôles minces utilisées dans l’industrie automobile. La simulation expérimentale avait pour but de déterminer les caractéristiques mécaniques du point en déterminant les charges limites du noyau et les contraintes résiduelles dues au procédé de soudage en faisant varier le temps de soudage, l’intensité de courant, les paramètres géométriques de tôles et le type de matériau. L’analyse des résultats a mis en évidence l’influence des paramètres suscités sur la résistance du point de soudure. Dans un deuxième temps, une analyse numérique du procédé a été réalisée au moyen du logiciel de calcul ANSYS 13.0. Un modèle électro-thermo-métallurgique à rayons de contact constants a été développé afin de simuler numériquement le soudage par résistance par points des tôles dont les épaisseurs varient généralement entre 0,5 à 3mm. La résistance électrique de contact entre les tôles impose une montée en température pouvant atteindre des valeurs proches de 800 °C. Abstract This work focuses on the influence of resistance spot welding parameters on the strength of the welding point, and modeling of the thermomechanical phenomenon of this method of joining thin sheets used in the automotive industry. The experimental simulation was to determine the mechanical characteristics of the point by determining yield stress and the residual stresses due to the welding process by varying the welding time, the current intensity, the geometric parameters of sheets and the type of material. Analysis of the results showed the influence of parameters raised on the strength of the welding point. In a second step, a numerical analysis method was carried out using the ANSYS 13.0 calculation software. An electro-thermo-metallurgical model in constant contact rays has been developed to simulate digitally the resistance spot welding of metal sheets whose thickness generally varies between 0.5 to 3mm. The electrical contact resistance between the metal sheets requires a rise in temperature up to values close to 800 °C.
Analyse numérique de la propagation de la fissure par le critère T-stress
(2016-09-16) KHELIL Foudil; Encadreur: BELHOUARI Mohamed
Résumé (Français et/ou Anglais) : Analysis of breakdown of the behavior of cracked structures is dominated mainly by the stress field near the crack tip. The interest in mechanics of linear elastic fracture mainly focuses on the stress intensity factors that describe the singular stress field at the crack tip and govern the breakdown of a test when his stress intensity factor criticism is reached. The usefulness of the crack tip parameters representing the singular stress field was shown early on by many research. However, there is experimental evidence that also the stress contributions acting on a long distance from the crack tip can affect the fracture mechanics properties. The stress contribution term (first term higher order expansion of Williams field, appointed by the T-term stress) is the next important parameter. Sufficient information on the stress state is available, if the FIC and the T-stress are known. In special cases it may be advantageous to also know the higher coefficients of expansion of the series of constraints. This is a method that allows to know the stress intensity factors and T-stress for cases of complicated loading was determined. These calculation methods are explained in detail. For this purpose a method, called the method of virtual strain gauge is proposed for accurate numerical evaluation of the stress intensity factor (SIF), the T-stress and biaxial parameter β. This method is based on the optimal positions of the virtual strain gauges located close to the crack tip such that the effect of dominant singular strains is canceled. The applicability of the proposed method is examined for incidence terms of quasi-static loading and low speed on a (TPB in three-point bending) and test single crack on the edge (SENT). The effects of loading conditions, configuring the geometry and length of the crack were presented and discussed. A good agreement was found between the results of the proposed method and those of numerical and experimental data published previously. Furthermore, we note that the proposed method is an alternative and more advantageous than the extrapolation method because of its simplicity and its accuracy of results.
Analyse numérique par la méthode des éléments finis du comportement en rupture des matériaux composites.
(2021-02-20) CHAHRAOUI Yamina; Encadreur: SERIER Boualem
الملخص(بالعربية) يعتمد السلوك الميكانيكي للمركبات على قيود التشغيل وظروف الاستخدام البيئية. تتعرض بشكــل عـام لأحمــال ميكانيكية معقدة. تتطلب قدرتهم على التحمل وعمرهم معرفة سلوكهم تحت هذه الضغــوط يتم عمل تقاطع الألياف مع المصفوفة بشكل عام عند درجات حرارة عالية. عندما يبرد هذا الوصــل إلـى درجة حرارة الغرفـــــــة ، تنشأ الضغوط الداخلية بسبب الاختلاف في معاملات التمدد الحراري بيــــــن المصفوفة والألياف. يحدد تراكب هذه القيــــــــود على تلك الخاصة بالتكليف موثوقية وأداء المركبـات. إن الهدف من هذا العمل هو بالتالي دراسة ، ثنائي الأبعاد وثلاثي الأبعـاد باستخدام طريقة العناصـــــــر المحددة ، تأثير هذا التراكب على العمر من حيث تباين عوامــــــل شـــــــدة التوتــــــــر في الأنمــــــاط على رأس صدع بيني في البدايـــــــة من مصفوفــة الايبوكســـي عززت مع الأليـــــاف . (IIIو II ,I) يتم تحليل هذا الاختلاف كدالة لتوجه الصدع ، وكثافة ضغوط التكليف ، ودرجة حرارة تحضير المركـب ، وتراكـــــــب ضغـــــــــــوط الإجهـــــــــاد الداخلـــي ، وطبيعــــــــــة الأليــــــــــــاف وجزء حجمـــه Résumé (Français et/ou Anglais) : Français Le comportement mécanique des composites dépend des contraintes de mise en service et des conditions d’utilisation environnementales. Ils sont généralement soumis à des chargements mécaniques complexes. Leur endurance et leur durée de vie nécessitent la connaissance de leur comportement sous de telles sollicitations. La jonction fibres-matrice se fait généralement à des températures élevées. Lors du refroidissement de cette jonction jusqu’à la température ambiante, des contraintes internes naissent du fait de l’écart des coefficients de dilatation thermique entre la matrice et les fibres. La superposition de ces contraintes à celles de mise en service détermine la fiabilité et la performance des composites. L'objectif de ce travail est donc d’étudier, bidimensionnellement et tridimensionnellement par la méthode des éléments finis, l’effet de cette superposition sur la durée de vie en termes de variation des facteurs d’intensité de contraintes en modes I , II et III en têtes d’une fissure initialement interfaciale. D’une matrice époxy renforcée par des fibres. Cette variation est analysée en fonction de l’orientation de la fissure, de l’intensité des contraintes de mise en service, de la température d’élaboration du composite, de la superposition contrainte de mise en service-contraintes internes, de la nature des fibres et de leur fraction volumique. Anglais The mechanical behavior of the composites depends on the stresses of commissioning and the environmental conditions of use. They are generally subjected to complex mechanical loads. Their endurance and their lifespan require knowledge of their behavior under such stresses. The fiber-matrix junction is generally made at high temperatures. When this junction cools down to room temperature, internal stresses arise due to the difference in the coefficients of thermal expansion between the matrix and the fibers. The superimposition of these stresses on those of commissioning determines the reliability and performance of the composites. The objective of this work is therefore to study, two-dimensionally and three-dimensionally by the finite element method, the effect of this superposition on the lifetime in terms of variation of the stress intensity factors in modes I, II and III at the head of an initially interfacial crack. Of an epoxy matrix reinforced with fibers. This variation is analyzed as a function of the orientation of the crack, of the intensity of the stresses of commissioning, of the temperature of preparation of the composite, of the superimposition of stress of commissioning-internal stresses, of the nature of the fibers and their volume fraction.
Analyse par CFD de l’effet pariétal de la géométrie sur l’amélioration hydrodynamique et thermique du mélange des fluides.
(2021-06-30) DOUROUM Embarek; Encadreur: BENAZZA Abdelylah; Co-Encadreur: LAOUEDJ Samir
Résumé (en Français) : Le mélange des fluides dans des dispositifs micromélangeurs est un domaine de recherche très intéressant. Les micromélangeurs sont généralement classés en deux catégories : passifs et actifs. Dans les micromélangeurs passifs, l’écoulement des fluides Newtoniens et non-Newtoniens s’effectue en régime laminaire à de faibles nombres de Reynolds à cause de leurs dimensions réduites. Ce qui pose un défi pour le mélange des fluides. L’objectif de cette thèse est la conception d’un micromélangeur d’efficacité améliorée basée sur la modification de certains paramètres géométriques en utilisant l’outil CFD. Un code commercial CFD est utilisé pour la résolution des équations qui gouvernent le phénomène physique de mélange de fluides. Une étude paramétrique a été menée pour un micromélangeur à deux couches de canaux croisés de type TLCCM en modifiant la zone de croisement et en réduisant sa longueur de moitié, ce qui a conduit à une amélioration de leurs performances. Le micromélangeur optimal obtenu à partir de cette étude paramétrique a été comparé avec d'autres micromélangeurs proposés par d’autre auteurs (L, OH et OX). Les résultats de la comparaison ont montré que le micromélangeur optimal a les performances de mélange hydrodynamique et thermique les plus élevées avec la plus faible perte de pression et présente aussi le coût énergétique de mélange le plus bas. Des investigations numériques ont été menées pour examiner les performances de mélange des fluides non-Newtoniens (rhéofluidifiants) au sein des micromélangeurs considérés (TLCCM, L, OH, et OX). L’étude comparative réalisée en termes des degrés de mélange hydrodynamique et thermique, des distributions de la fraction massique, des contours de température, le long et à la sortie des micromélangeurs, nous a permis de conclure que le micromélangeur TLCCM présente aussi les meilleures performances de mélange des fluides non-Newtoniens que les autres micromélangeurs. Les mots clés :Mélange de fluides, Mélange thermique, Faible nombre de Reynolds, Micromélangeur passif, Perte de pression, Coût énergétique de mélange, CFD, Géométrie complexe, Advection chaotique. Abstract (en Anglais) : The mixing of fluids in micromixers is a very interesting field of research. Micromixers are generally classified into two categories: passive and active. In Passive Micromixers The flow of Newtonian and non-Newtonian fluids occurs in a laminar regime at low Reynolds numbers because of their small dimensions. This poses a challenge for the mixing of fluids. The objective of this thesis is the design of an improved efficient micromixer based on the modification of some geometric parameters using the CFD tool. CFD commercial code is used for solving the equations that govern the physical phenomenon of mixing fluids. A parametric study was carried out for two-layer crossing channels micromixer (TLCCM) by modifying the crossing zone and reducing its length to the half, which led to an improvement in its performances. The optimal micromixer obtained from this parametric study was compared with other micromixers proposed by other authors (L, OH and OX). The results of the comparison showed that the optimal micromixer has the highest hydrodynamic and thermal mixing performances with the lowest pressure drop and also with the lowest mixing energy cost. Numerical investigations were carried out to examine the mixing performances of non-Newtonian fluids (shear thinning) within the considered micromixers (TLCCM, L, OH, and OX). The comparative study carried out in terms of hydrodynamic and thermal mixing degrees, mass fraction distributions, temperature contours, along and at the outlet of the micromixers, allowed us to conclude that the TLCCM micromixer also has the best performance. For the mixing of non-Newtonian fluids than other micromixers. Keywords :Fluid mixing, Thermal mixing, Low Reynolds number, Passive micromixer, Pressure drop, Mixing energy cost, CFD, Complex geometry, Chaotic advection.
Analyse par éléments finis de la dégradation des propriétés thermomécaniques des stratifiés croisés.
(2017-06-15) BERRIAH Abdelatif; Encadreur: MEGUENI Abdelkader
Résumé (Français et/ou Anglais) : Components manufactured from composite materials are frequently subjected to superimposed mechanical and thermal loadings during their operating service. Both types of loadings may cause fracture and failure of composite structures. When composite cross-ply laminates of type [0m / 90n]s is subjected to uni-axial tensile loading, different types of damage are set-up and are developed such as matrix cracking: transverse and longitudinal cracks, delamination between disoriented layers and broken fibers. The development of these modes of damage can be detrimental for the stiffness of the laminates. From the experimental point of view, transverse cracking is known as the first mode of damage. In this regard, the objective of the present paper is to investigate the effect of transverse cracking in cross-ply laminate on the distribution of the stress filed and thermo-mechanical degradation. A Finite Element (FE) simulation of damage evolution in composite cross-ply laminates of type [0m / 90n]s subjected to uni-axial tensile loading is carried out. The effect of transverse cracking on the cross-ply laminate strength under thermo-mechanical degradation is investigated numerically. The results obtained by prediction of the numerical model developed in this investigation demonstrate the influence of the transverse cracking on the bearing capacity and resistance to damage as well as its effects on the variation of the mechanical properties such as Young’s modulus, Poisson’s ratio and coefficient of thermal expansion. The effect of the number n of 90° plies and the number m of 0° plies on the degradation of the longitudinal elasticity modulus and the variation of the normal stress , with different density of transverse cracks, was also studied. The results obtained are in good agreement with those predicted by the shear lag analytical model as well as with the obtained experimental results available in the literature.
Analyse tridimensionnelle du comportement mécanique des implants dentaires
(2018-01-18) CHELAHI CHIKR Yamina; Encadreur: BOUTABOUT Benali
الملخص بالعربية الغرض من هذا العمل هو تطوير نموذج ثلاثي الأبعاد الجديد من بدلة الأسنان. هذا واحد يخضع لأحد الأحمال الثلاثة من المضغ (كورونو أبيكال، ديستو-ميسيال واللغوية عن طريق الفم)، يطبق على سطح الإطباق من التاج. تحديد توزيع شدة الإجهاد المكافئ فون ميسس في العظام ومكونات بدلة الأسنان عدديا من خلال طريقة عنصر محدود باستخدام رمز حساب أباكوس. وقد مكننا هذا التحليل العددي من إظهار تأثير المعلمات الهندسية للزرع مثل طوله وقطره وكذلك عدد الخيوط وطبيعة الخيوط على تباين الإجهاد المكافئ بالقرب من واجهة العظام / زرع. يتم تقييم هذه الاجهادات الوجيهية في الاعلى وفي أسفل الشبكة. من المهم أن نعرف آثار هذه العوامل لضمان، من ناحية، الاستقرار و الجمود من زرع الأسنان في العظم السنخية، ومن ناحية أخرى، القوة الميكانيكية للعظم القشرية Résumé (Français et/ou Anglais) Le but de ce travail est de développer un nouveau modèle tridimensionnel d'une prothèse dentaire. Celle-ci est soumise à l'une des trois charges de mastication (corono-apicale, disto-mésiale et linguo-buccal), appliquée sur la surface occlusale de la couronne. La distribution et l’intensité de la contrainte équivalente de von Mises dans l'os et dans les composants de la prothèse dentaire sont déterminées numériquement par la méthode des éléments finis à l’aide du code de calcul Abaqus. Cette analyse numérique nous a permis de montrer l'effet des paramètres géométriques de l’implant tels que sa la longueur et son diamètre ainsi que le nombre de filets et la nature du filetage sur la variation de la contrainte équivalente au voisinage proche de l'interface os/implant. Ces contraintes interfaciales sont évaluées sur la partie extérieure et au fond du filet. Il est important de connaître les effets de ces facteurs pour assurer d'une part, la stabilité et l'immobilité de l'implant dentaire dans l'os alvéolaire et d'autre part, la tenue mécanique de l'os cortical.
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.
Approche globale de la mécanique de la rupture appliquée aux polymères PVC
(2012-11-28) BELHAMIANI Mohamed; Encadreur: BENGUEDIEB Mohamed
Résumé : Les applications des réseaux en PVC sont très diversifiés et les pipes sont utilisés pour la construction de ces réseaux pour transporter des fluides sous pression tels que l'eau potable et l'eau d'assainissement, ainsi que pour l'irrigation agricole dans l'industrie pétrochimique. la présence des défauts nocifs dans ces réseaux doit être évitée et cela nécessite une bonne connaissance de ce type de matériau et de ces processus de rupture en se basant sur les approches de la mécanique de la rupture. Dans notre cas l'approche globale est utilisée pour caractériser la rupture du matériau polymère PVC. Mots clés : Mécanique de la rupture, PVC, EWF, Intégrale J Abstract The applications of networks in PVC are very diversified and pipes are used for the construction of these networks to transport fluids under pressure such as the domestic water and the water of purification, as well as for the agricultural irrigation in the petrochemical industry. The presence of the defects in these networks should be avoided and it requires a good knowledge of this type of material and the fracture process based on the approaches of fracture mechanics In this study, the global approach is used to characterize the fracture of the PVC polymer. Keywords : Fracture mechanics, PVC, EWF, J integral
Boualem SERIER
(2018-06-09) CHAREF Djilali; Encadreur: Boualem SERIER
الملخص (بالعربية) طول العمر الافتراضي لمفصل الورك الاصطناعية محدود ، ويرجع ذلك أساسا إلى تدهور الخصائص الميكانيكية للأسمنت العظمي بعد تحقيق عدد معين من الدورات. في هذا العمل البحثي ، سنقوم بتقييم الخطر الذي يحدث من ممارسة الأنشطة اليومية من قبل مرضى ذوي استبدال مفصل الورك من أجل حظر الأنشطة التي تمثل مخاطر عالية ، والتوصية بالأنشطة الذين يحرضون على أضعف نسب الاجهد ، وفي نهاية المطاف تصحيح الأنشطة التي يتم تنفيذها بطريقة خاطئة. سنقوم أيضًا بتحليل دور التقنيات الجراحية في إطالة عمر الأطراف الاصطناعية ، خاصةً خفض مستوى الإجهاد المرتبط بتقنيات تحضير العظام. سوف ندرس أيضًا جدوى تعزيز PMMA من أجل تحسين خواصه الميكانيكية ولديها عمر أطول ، وسوف نقوم أيضًا بتحليل سلوك الأسمنت العظمي المدعم تحت ظروف مماثلة لتلك الموجودة في الجسم الحي ومن ثم إجراء مقارنة مع الأسمنت العظام التقليدية (غير المدعومة). ولإتمام هذا العمل دراسة عن تحديد زاوية الشروع في انتشار التشقق في الاسمنت العظمي، وذلك أثناء ممارسة الأنشطة اليومية Résumé (Français et/ou Anglais) : Les prothèses totales de hanche cimentées ont une durée de vie limitée, et ce vu la détérioration des propriétés mécaniques du ciment orthopédique après avoir effectué un certain nombre de cycle, dans ce travail nous allons évaluer le danger provenant des activités quotidiennes exercées par les patients porteurs de prothèse totale de hanche dans le but de proscrire les activités à haut risque, de recommander ceux induisant les contraintes les plus faibles et éventuellement de corriger les activités qui sont mal exercées, nous allons aussi analyser le rôle de la technique chirurgicale dans la prolongation de la durée de vie du PMMA et plus précisément, la réduction des contraintes qu’y sont induites surtout durant la préparation du houssing qui contiendra le ciment et l’implant prothétique, nous allons aussi étudier la faisabilité du renforcement du PMMA afin d’améliorer ses propriétés mécanique et avoir par la suite une durée de vie plus importante, nous allons également analyser le comportement du ciment orthopédique renforcé par des particules inframicrométriques en céramique dans des conditions identiques à celles rencontrées in-vivo et puis effectuer une comparaison avec celui non renforcé soit le ciment conventionnel. Et pour conclure ce travail, une étude sur la détermination de l’angle de propagation des fissures amorcées au niveau du ciment osseux, et ce durant la pratique des activités journalières.
Caractérisation mécanique globale et locale de joints soudes des tuyauteries sous pression
(2017-11-30) BAHRAM KADDOUR; Encadreur: BENATTOU BOUCHOUICHA; Co-Encadreur: BENGUEDIAB Mohamed
الملخص(بالعربية) يجب الآن النظر في نمزق الأنابيب عند تحليل سلامة أجهزة الضغط. وهذا ينطوي على تحليل خطورة الضرر القائم أو المفترض على هذه الأجهزة , تنفيذ الاختبارات الميكانيكية لمختلفة المواد سيتم على مستوي مختبر LMSR سيدي بلعباس من أجل تقديم دراسة كاملة، والأهداف هي المساهمة في الاستفادة المثلى من مختلف المعايير التي تؤثر على ج مختلفة من لحام الأنابيب. تم استخدام دراستين : - دراسة تجريبية مكرسة لدراسة مختلف العوامل المتعلقة بالخصائص الميكانيكية للمواد، وشرح ظاهرة التعب، والمساهمة في دراسة هذه الظاهرة في حالة المفاصل الملحومة. يتم كذلك دراسة - محاكاة عددية على هذه الوصلات الملحومة لتحديد القيود المختلفة للمواد المستخدمة وكذلك المعادن المضافة والتحقق من سلامة الهيكل. وقد أظهرت الاختبارات المختلفة أن الصلب المستخدم لديه مقاومة أفضل للتصدعبالتعب مقارنة مع الكربون الصلب وهذا يرجع إلى تحسين الخصائص الميكانيكية وحجم الحبوب. والمحاكاة العددية باستخدام نهجين، جعلت من الممكنتسليط الضوء على أهمية المعايير المتعلقة بالنموذج. وتسجل أكبر قيم التكامل (J) عند الجمع بين أقصى ضغط وأقصى قيم الحد المرن والسمك. كلمات مفتاحية:تمزق / ملحومة مشتركة / المرونة / صلابة / الشرخ Résumé (Français) Afin de présenter une étude complète, les objectifs visés est de contribuer à l’optimisation des différents paramètres influençant les différentes zones d’un joint de soudure constituant une canalisation. Deux alternatives ont été utilisées : - Une étude expérimentale consacré à l’étude des différents paramètres liés aux caractéristiques mécaniques des matériaux, pour expliquer le phénomène de la fatigue et apporter une contribution à l'étude de ce phénomène dans le cas des joints soudés. - Une simulation numérique sur ces jonctions soudées pour déterminer les différentes contraintes du matériau utilisé ainsi que le métal d’apport et de vérifier l’intégrité de la structure. Les différents essais ont montrés que l’acier utilisé présente une meilleure résistance à la fissuration par fatigue comparativement aux aciers au carbone ceci est dû à l’amélioration des caractéristiques mécaniques et la taille des grains. Et la simulation numérique à l’aide de deux approches, a permis de mettre en évidence l’importance des paramètres liés au modèle. Les valeurs de l’intégral J les plus grandes sont enregistrées lorsqu’on combine entre la pression maximale et les valeurs les plus basent de la limite élastique et l’épaisseur. Mots clés : Rupture / Joint soudé / résilience / ténacité / déchirure
Comparaison des performances des réparations par patch en composite entre les structures en alliages d'aluminium 2024 T3 et 7075 T36 : cas de l'application d'une surcharge
(2022-01-17) HADJ MOHAMED BOUCHKARA Najla; Encadreur: BACHIR BOUIADJRA Bel Abbes
Résumé (en Français) : Les exigences sécuritaires dans le monde industriel incitent à une connaissance plus approfondie du comportement et de la rupture des polymères utilisés. Cette connaissance est nécessaire pour dégager les processus physiques responsables de leur tenue mécanique. L’endommagement est le mécanisme physique qui décrit le mieux la ruine ductile des matériaux polymères. D’autre part, Le comportement élasto-viscoplastique non linéaire des polymères dépend fortement de la vitesse de déformation. Ce comportement est décrit au moyen du modèle des défauts quasi ponctuels. L’expression des lois cinétiques relatives au développement des déformations non élastiques repose sur des concepts de mobilité moléculaire. Il est connu, actuellement, que ce mode d’endommagement survient suivant plusieurs stages successifs qui sont la nucléation des cavités, leurs croissances et la coalescence à un stade plus avancé de la déformation. Abstract (en Anglais) : In the industrial world, the security requirements encourage a deeper understanding of the behavior and the breakdown of the polymers used. This knowledge is needed to identify the physical processes responsible for their mechanical strength. The damage is the physical mechanism that describes greatly the ruin of ductile polymer materials. On the other hand, the non-linear elastic-viscoplastic behavior of polymers depends strongly on the strain velocity. This behavior is described by the quasi-point defects model. The laws kinetic term relating to the development of non-elastic strain based on molecular mobility concepts. Currently, it is known that this damage occurs following successive stages which are nucleation cavities, their growth and coalescence in a more advanced stage of strain. The aim of this work is the identification of mechanical parameters characterizing the nonlinear elastic-viscoplastic behavior of the polymer material in large deformation and mechanical stresses applied to a different strain range. On the other hand a polymer damage quantification study is needed. A presentation of a numerical model that will allow us to compare the performance of different basic calculations triaxiality and address the influence of the initial size and the shape of the void on the final ruin of the material.
Comportement mécanique des structures dentaires
(2020-07-02) BOUZOUINA Kheira; Encadreur: BOUTABOUT Benali
الملخص الهدف من هذه الدراسة هو تحليل تأثير جهود المضغ على شدة وتوزيع ضغط فون مايزس المكافئ المتولد في العظام والعناصر التي تشكل بنية الأسنان. يهتم التحليل العددي ثلاثي الأبعاد بطريقة العنصر بدراسة مقارنة بين هيكلين للأسنان يخضعان لأحمال ثابتة وديناميكية. يخضع كل نظام من أنظمة الأسنان للتحميل الميكانيكي الذي يحاكي عمل السن في ثلاثة اتجاهات: تاجي-دروي ،نصفي-مَسَيْحِيّ ولساني شدقي. هناك العديد من الحلول لاستبدال واحد أو أكثر من الأسنان المفقودة. الحل الأول هو استخدام ثلاثة أطقم أسنان تحل محل السن الشبه المولية والسنين الموليين. الحل الثاني هو استخدام نظام جسر الأسنان المكون من ثلاثة تيجان ويهدف إلى استبدال أول الأسنان المولية المفقودة باستخدام غرستين. أبرزت هذه الدراسة موقع مناطق تركيز الإجهاد من ناحية ، على مستوى مناطق التلامس بين عناصر هيكل الأسنان ومن ناحية أخرى ، على مستوى العظم المحيط بزراعة الأسنان. مهما كانت جهود الإطباق الساكنة أو الديناميكية والمتعلقة بأطراف الأسنان ، فإن أعلى ضغوط مكافئة توجد في عناصر نظام جسر الأسنان. يقدرشدة الجهد الديناميكي فون ميزس في طقم الأسنان ضعف شدة الجهد الثابت في ونظام جسر الأسنان. العظم هو الحلقة الأضعف في بنية الأسنان ، وهو مرهق للغاية في الجزء العلوي منه ، والذي يتلامس مع الغرسة. أظهرت النتائج أن الإجهاد الأقصى يمثل خطرًا لتدهور العظم الإسفنجي في البداية للوصول إلى العظم القشري وأخيرًا تفكك الغرسة. قد يكون جسر الأسنان هو الخيار الأفضل إذا كان للأسنان المجاورة حشوات كبيرة وتحتاج إلى تيجان في المستقبل. وإذا فقدت السن أو الأسنان لفترة طويلة ، فسيتم تقليل اللثة والعظام وهناك حاجة إلى إجراءات أخرى بدلاً من زراعة الأسنان. ومع ذلك فإن عيوب نظام جسر الأسنان هو أنه يسبب فقدان العظام تدريجيًا ، لأنه لا يحفز المضغ في الواقع و لا يستقر السن الاصطناعي على عظم الفك مما يؤدي إلى تفاديه. الكلمات المفتاحية ديناميكية- العظم الإسفنجي -جسر الأسنان- أطقم أسنان - لساني شدقى- الأسنان المولية Résumé: L’objectif de cette étude est d'analyser l'effet des efforts masticatoires sur l'intensité et la distribution de la contrainte équivalente de von Mises engendrée dans l'os et les éléments qui constituent la structure dentaire. L'analyse numérique tridimensionnelle par la méthode des éléments, s’intéresse à une étude comparative entre deux structures dentaires soumises à des charges statique et dynamique. Chacun des systèmes dentaires est sollicité à un chargement mécanique simulant le fonctionnement de la dent selon les trois directions : corono- apicale, disto-mésiale et Linguo-buccal. Il existe plusieurs solutions pour remplacer une ou plusieurs dents manquantes. La première solution consiste à utiliser trois prothèses dentaires qui remplacent la dent prémolaire et les deux dents molaires. La deuxième solution consiste à utiliser le système de bridge dentaire constitué de trois couronnes et il vise à remplacer la première dent molaire manquante en s’appuyant sur deux implants. Cette étude a mis en évidence la localisation des zones de concentration de contraintes, d'une part, au niveau des régions de contact entre les élément de la structure dentaire et d'autre part, au niveau de l'os entourant l'implant dentaire. Quels que soient les efforts occlusales statique ou dynamique et relativement à la prothèse dentaire, les contraintes équivalentes maximales les plus élevées se trouvent dans les éléments du système de bridge dentaire. L'effort dynamique conduit à une contrainte de von Mises dans la prothèse dentaire et le système de bridge dentaire dont l'intensité est environ deux fois plus grande que celle de l'effort statique. L’os est le maillon le plus faible de la structure dentaire, il est fortement sollicité dans sa partie supérieure, qui est en contact avec l’implant. Les résultats montent que les contraintes maximales présentent un risque de détérioration de l’os spongieux en premier abord pour atteindre l’os cortical et finalement le descellement de l’implant. Un bridge dentaire peut être la meilleure option si les dents voisines ont de gros obturations et ont besoin de couronnes dans le futur. Et si la dent ou les dents ont été perdues pendant une longue période, la gomme et l'os seront réduits et d'autres procédures sont nécessaires à la place de l'implant dentaire. Néanmoins, l'inconvénient du système de bridge dentaire est qu’il entraîne progressivement une perte osseuse, car il ne stimule pas la mastication. En effet, la dent artificielle ne prend pas appui sur l’os de la mâchoire ce qui cause ce désagrément. Les mots clés : l’os spongieux- L'effort dynamique-Linguo-buccal-bridge dentaire –prothèse dentaire-dent molaire Abstract : The objective of this study is to investigated the effect of chewing efforts on the intensity and distribution of the equivalent von Mises stress generated in the bone and the elements that constitute the dental structure. The three-dimensional numerical analysis by the finite element method is interested in a comparative study between two dental structures subjected to static and dynamic loads. Each of the dental systems is subjected to mechanical loading simulating the operation of the tooth in three directions: corono-apical, mesio- distal and bucco-lingual. There are several solutions to replace one or more missing teeth. The first solution is to use three prostheses that replace a premolar tooth and two molar teeth. The second solution is to use a dental bridge system made of three crowns supported by two implants and it aims to replace the first missing molar tooth. This study highlighted the location of stress concentration zones, on the one hand, at the level of the contact regions between the elements of the dental structure and on the other hand, at the level of the bone surrounding the dental implant. Whatever the static or dynamic occlusal efforts and relative to the dental prosthesis, the highest maximum equivalent stresses are found in the elements of the dental bridge system. The dynamic effort leads to a von Mises stress in the dental prosthesis and the dental bridge system, which is approximately twice as great as that of the static effort. The bone is the weakest link in the dental structure, it is highly stressed in its upper part, which is bonded to the implant. The results show that the maximum stresses firstly present a risk of deterioration of the cancellous bone and the cortical bone and finally the loosening of the dental implant. A dental bridge may be the best option if the neighboring teeth have large fillings and need crowns in the future. And if the tooth or teeth have been lost for a long time, the gum and bone will be reduced and other procedures are needed in place of the dental implant. However, the downside of dental bridge is that it gradually causes bone loss, as it does not stimulate chewing. Indeed, the artificial tooth does not rest on the jaw bone which causes this inconvenience Keywords : bucco-lingual- dental prosthesis- dental bridge- bone cancellous -dynamic occlusal- molar teeth
Comportement en fatigue des assemblages soudés par friction malaxage
(2017-05-09) KAMBOUZ Youb; Encadreur: BENGUEDIAB Mohamed; Co-Encadreur: BOUCHOUICHA Benattou
Résumé (Français et/ou Anglais) : Le procédé de soudage par friction malaxage (FSW) est un progrès important dans le domaine de la recherche sur la technique de soudage connue depuis plusieurs décennies. Cette technique d'assemblage présente une originalité évidente puisque le soudage est réalisé à l'état solide, ce qui peut aider à éliminer les défauts liés à la phase de solidification par rapport à la soudure conventionnelle. La modélisation numérique de ce type de processus est complexe, non seulement en ce qui concerne la variété des phénomènes physiques qui doivent être considérés, mais aussi en raison de la procédure expérimentale à suivre pour vérifier et valider les prédictions numériques. Dans ce travail, un modèle d'éléments finis est proposé afin de simuler la propagation des fissures sous chargement monotone dans les différentes zones du cordon de soudure d'une éprouvette CT-50, en alliage d'aluminium AA 6082-T6. Des mesures de la microdureté ont été effectuées pour caractériser le profil de dureté Vickers à proximité de la zone de soudure. Le processus de soudage par friction malaxage entraîne une diminution des propriétés mécaniques statiques par rapport au matériau de base. Un examen détaillé a révélé une diminution de la dureté dans la zone affectée thermiquement (ZAT) et la dureté moyenne dans le noyau a été jugée nettement inférieure à la dureté du métal de base. Des essais expérimentaux de fissuration ont été réalisés utilisant des éprouvettes CT-50 soudées et non soudées. Les éprouvettes soudées ont montré des vies significativement moins élevées que le matériau de base.
Comportement en fatigue des assemblages soudés par friction malaxage
(2017-05-09) KAMBOUZ Youb; Encadreur: BENGUEDIAB Mohamed; Co-Encadreur: BOUCHOUICHA Benattou
Résumé (Français et/ou Anglais) : Le procédé de soudage par friction malaxage (FSW) est un progrès important dans le domaine de la recherche sur la technique de soudage connue depuis plusieurs décennies. Cette technique d'assemblage présente une originalité évidente puisque le soudage est réalisé à l'état solide, ce qui peut aider à éliminer les défauts liés à la phase de solidification par rapport à la soudure conventionnelle. La modélisation numérique de ce type de processus est complexe, non seulement en ce qui concerne la variété des phénomènes physiques qui doivent être considérés, mais aussi en raison de la procédure expérimentale à suivre pour vérifier et valider les prédictions numériques. Dans ce travail, un modèle d'éléments finis est proposé afin de simuler la propagation des fissures sous chargement monotone dans les différentes zones du cordon de soudure d'une éprouvette CT-50, en alliage d'aluminium AA 6082-T6. Des mesures de la microdureté ont été effectuées pour caractériser le profil de dureté Vickers à proximité de la zone de soudure. Le processus de soudage par friction malaxage entraîne une diminution des propriétés mécaniques statiques par rapport au matériau de base. Un examen détaillé a révélé une diminution de la dureté dans la zone affectée thermiquement (ZAT) et la dureté moyenne dans le noyau a été jugée nettement inférieure à la dureté du métal de base. Des essais expérimentaux de fissuration ont été réalisés utilisant des éprouvettes CT-50 soudées et non soudées. Les éprouvettes soudées ont montré des vies significativement moins élevées que le matériau de base.
Comportement en rupture des matériaux composites stratifiés sollicités à différentes charges
(2016-09-08) ACHACHE HABIB; Encadreur: BOUTABOUT BENALI
الملخص(بالعربية): نتيجة لتحالف بين تعزيز ليفي (الزجاج والبورون والجرافيت)، ومصفوفة (راتنجات الايبوكسي)، تقدم المادة المركبة إمكانيات جديدة في مجالي النقل والطيران. بكثافتها المنخفضة للغاية مقارنة بالمعدن، تتميز هذه المادة بأفضل الخصائص كمقاومة الضغط والتآكل. أدى التقدم في المحاكاة الرقمية في السنوات الأخيرة إلى تطورات بارزة في دراسة المواد المركبة ونمذجتها الميكانيكية. و صار مجال السيطرة على السلوك الميكانيكي للمواد والهياكل المركبة تحت الأحمال ثابتة ومتحركة ميدان واسعا ومعقدا في وقتنا الحاضر. تلعب نمذجة الظواهر الفيزيائية المختلفة المميزة لسلوك المادة المركبة خلال التشوه دورا هاما في تصميم الهياكل. وتهدف دراستنا إلى القيام بتحليل عددي لمعدل استرجاع الطاقة للصفائح المركبة من الزجاج والبورون مع مصفوفة ايبوكسي [+ α، -α]، في وجود صدع بين تجويفين دائريين بدلالة العديد من العوامل كاتجاه الألياف، موقع وحجم الصدع و الموقع المعتبر للتجويفين من جهة و من جهة أخرى تحت تأثير حمولة ديناميكية (تأثير) بدلالة السرعة و اتجاه الألياف و هذا من اجل نفس الصفيحة زجاج ايبوكسي. Résumé (Français et/ou Anglais) : Following an alliance between fiber reinforcement (glass, boron and graphite) and a binder (epoxy resin), the composite material offers new possibilities in the field of transportation and aerospace. With its extremely lower density than that of the metal, this material is characterized by better strength properties to the pressure and corrosion. In recent years, advances in numerical simulation led to significant developments in the study of composite materials and their mechanical modeling. At present time, the control of mechanical behavior of composite materials and structures under static and dynamic loads, is a vast and complex field in research. The modeling of various physical phenomena characteristic of the behavior of a composite material during deformation plays an important role in the design of structures. Our study aims is to analyze numerically the rate of energy release of laminated composite plates of glass and boron with an epoxy matrix [+ α, -α], in the presence of a crack between two circular notches, for several parameters such as the fiber orientation, the position and size of the crack and the considered position of the two circular notches on one hand and on the other hand under the effect of a dynamic loading (impact) in terms of the speed and the fibers orientation, and this for the same glass / epoxy plate.