- [ VRPG-Doc] Génie civil --- هندسة مدنية

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Analyse mécanique des structures composites : Etude comparative entre les différentes théories des plaques
(2015-09-14) MERAZI Mohamed; Encadreur: ADDA BEDIA El Abbas
Résumé (Français et/ou Anglais) : Dans cet thèse, une nouvelle théorie de déformation de cisaillement hyperbolique de la plaque basée sur la position de la surface neutre est développé pour l'analyse statique des plaques fonctionnellement graduées (FGPS). la théorie Représente la distribution hyperbolique des déformations de cisaillement transversale et qui satisfait aux conditions aux limites au niveau des surfaces de la plaque sans utiliser les facteurs de correction de cisaillement. La position de la surface neutre pour une plaque fonctionnellement graduée dans laquelle ses propriétés matérielles varient dans la direction de l'épaisseur est déterminée. Les propriétés mécaniques de la plaque sont supposées varier de manière continue dans la direction de l'épaisseur par une simple distribution de loi de puissance en termes de fractions de volume des constituants. Basé sur la présente nouvelle théorie de déformation de cisaillement hyperbolique de la plaque et le concept de la surface neutre, les équations qui régissent l'équilibre sont dérivées du principe de déplacements virtuels. Les illustrations numériques concernent le comportement en flexion des plaques FG avec la composition de métal-céramique. Des études paramétriques sont effectuées pour faire varier la fraction volumique de la céramique, les profils de fraction de volume, les rapports d'aspect et les rapports longueur épaisseur. La précision des solutions actuelles est vérifiée en comparant les résultats obtenus avec les solutions existantes.
Analyse statique et dynamique des structures FGM : Formulation théorique et application dans le domaine de génie civil.
(2021-06-10) ADDOU Farouk Yahia; Encadreur : MERADJAH Mustapha; Co-Encadreur: BENACHOUR Abdelkader
Résumé (Anglais)) : The objective of this work is to analyze the static and dynamic behavior of functionallygraded plates resting on Winkler / Pasternak / Kerr foundations-type using a new hyperbolic shear deformation theory quasi-3D. This theory is simple and easy to apply, and the displacement field contains the indeterminate integrals and involves only four unknowns. Different porosity distributions through the thickness of the FG plates were investigated in this study. The equations of motion (governing) of the plates are obtained using the Hamilton principle. The obtained differential equations are solved using the Navier's solution. To check the validity of the developed theory, the obtained results are compared with those available in the literature. A detailed parametric studieswas established through several illustrations to show the influence of foundation parameters, porosity distributions, power index and the geometry on the response of perfect and imperfect FG plates. Keywords: Functionally graded material, Static analysis, Dynamic analysis, Quasi-3D theory, Elastic foundation, Porosity. --------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français) Ce travail a pour objectif d’analyser le comportement statique et dynamique des plaquesfonctionnellement graduée reposant sur des fondations de type Winkler / Pasternak / Kerr en utilisant une nouvelle théorie de déformation de cisaillement hyperbolique quasi-3D. La présente théorie est simple et facile à appliquer et le champ de déplacement contient des formes d’intégrales indéterminées et n'implique que quatre inconnues. Différentes distributions de porosité à travers l’épaisseur des plaques FG ont été investies dans cette étude. Les équations du mouvement (gouvernantes) des plaques sont obtenues en utilisant le principe d'Hamilton. Les équations différentielles obtenues sont résolues en utilisant la solution de Navier. Pour vérifier la validité de la théorie développée, les résultats obtenus sont comparés à celles disponibles dans la littérature. Des études paramétriques détaillées ont été établies à travers plusieurs illustrations pour montrer l’influence des paramètres de fondation, de distributions de porosité, d’indice de puissance et de la géométrie sur la réponse des plaques FG parfaites et imparfaites. Mots clés : Matériau fonctionnellement gradué, analyse statique, analyse dynamique, théorie quasi-3D, fondation élastique, porosité.
Analyse Thermomécanique des Plaques Composites
(2015-05-24) Taibi Fatima Zohra; Encadreur: Benyoucef Samir
Résumé (Français et/ou Anglais) : This work deals with the thermo-mechanical deformation behaviour of shear deformable functionally graded sandwich plates resting on a two- parameter (Pasternak model) elastic foundation. By dividing the transverse displacement into bending and shear parts, the number of unknowns and governing equations of the present theory is reduced, and hence, makes it simple to use. The presented theory is variationally consistent, does not require shear correction factor, and gives rise to transverse shear stress variation such that the transverse shear stresses vary in hyperbolic manner across the thickness satisfying shear stress free surface conditions. A power-law distribution for the mechanical characteristics is adopted to model the continuous variation of properties from those of one component to those of the other. The sandwich plate faces are made of isotropic, two-constituent (ceramic–metal) material distribution through the thickness. The core layer is still homogeneous and made of an isotropic metal material. Several kinds of nonsymmetric sandwich plates are presented. The governing equations and boundary conditions are derived using the principle of virtual displacements. Numerical results of the present simple shear deformation theory are presented to show the effect of material distribution and foundation parameters on the deflections and stresses. A wide variety of results is presented for the static response of sandwich plates under thermo-mechanical loads.
Application de la théorie du gradient de déformation à l’étude de la réponse des structures multi échelles
(2015-09-13) BELLIFA Hichem; Encadreur: BENRAHOU Kouider Halim
الملخص (بالعربية) : الغرض من هذا العمل هو دراسة استجابة الميكانيكية هياكل متعددة النطاق باستخدام نظرية القص تشوه. ويسلط الضوء على فئتين رئيسيتين هما المقياس النانوي وmacroscale. نقدم نظرية الدرجة الأولى الجديدة من سلالة القص (NFSDT) في حالة من الاهتزاز والسلوك الديناميكي للصفائح. يتم تقليل عدد من المجاهيل هذه النظرية بالمقارنة مع النظريات التقليدية من الدرجة الأولى وأعلى القص أجل تشويه. معادلات تشوه المحوري وعرضية من لوحات متدرج وظيفيا وتحديدها استنادا إلى هذه النظرية الدرجة الأولى من سلالة لوحة القص ومفهوم المادي للسطح محايد. في هذه النظرية، لا وجود للرضوخ غشاء تأثير اقتران في صياغة استنادا إلى منطقة محايدة، وبالتالي فإن المعادلات التي تحكم والشروط الحدية من خصائص لوحات التدرج في السطوح محايدة لها شكل بسيطة كما هو الحال في حالة وحات النظائر. لتقييم مدى دقة هذه الصيغة، وقد قدم العديد من المقارنات. ومن هنا يمكن للمرء أن يستنتج أن نظرية المقترحة هي دقيقة وبسيطة في حل الانحناء ثابت والسلوك الاهتزاز الحر للصفائح المتدرجة وظيفيا. بالإضافة إلى مقياس النانو نظرية غير محلية من الصفر النظام القص تشويه للعوارض ما بعد التواء بين الدول هو تقديم النانو. أصالة هذه الصيغة هي بالإضافة إلى إدراج تأثير استجابة غير محلية التالية نظرية غير محلي مرنة Eringen، النظر في تأثير تشوه في انزياح في استخدام قوى القص بدلا من حركة دورانية كما يدل على ذلك النظريات تشوه القائمة. ويتم الحصول على معادلات التوازن باستخدام مبدأ عمل الظاهري وEringen التفاضلية غير المحلية للعلاقات التأسيسية. الحمل التواء النقدي ومدى الاستجابة غير الخطية الساكنة في حالة ما بعد التواء لحالة الحزم دعمت ببساطة وتم تحديدها جزءا لا يتجزأ من نانو النطاق المضمنة. الكلمات الرئيسية: صفائح متدرجة وظيفيا. نظرية الدرجة الأولى القص تشوه؛ موقف سطح محايد. نانو الحزم. بعد التواء. مرونة غير محلية. ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais) : Le présent travail a pour but d'étudier la réponse mécanique des structures multi-échelles en utilisant la théorie de déformation de cisaillement. Deux grandes catégories sont mises en évidence à savoir l’échelle nano et l’échelle macro. On présente une nouvelle théorie de premier ordre de déformation de cisaillement (NFSDT) pour le cas de vibration et de comportement dynamique des plaques à gradients de propriétés. Le nombre des inconnus de cette théorie est moindre comparé aux théories du premier ordre traditionnelle et d’ordre élevée de déformation de cisaillement. Les équations de déformations axiales et transversales de plaques fonctionnellement graduées sont déterminées en se basant sur la présente théorie de plaque du premier ordre de déformation de cisaillement et du concept physique de surface neutre. Pour la présente théorie, l’effet de couplage membrane-flexion dans la formulation basé sur la surface neutre n’existe pas, et par conséquent les équations gouvernantes et les conditions aux limites des plaques à gradient de propriétés dans les surfaces neutres ont une forme simple comme ceux dans le cas des plaques isotopiques. Pour évaluer l'exactitude de la présente formulation, plusieurs comparaisons ont été faites. D’où on peut conclure que la théorie proposée est précise et simple dans la résolution de la flexion statique et les comportements de vibration libres de plaques fonctionnellement graduées. Par ailleurs à l’échelle nano une théorie non local d'ordre zéro de la déformation du cisaillement pour les états de post-flambement des poutres à l’échelle nano est présentée. L’originalité de cette formulation consiste en plus de l'inclusion de l'effet de la réponse non locale suivant la théorie d'élasticité non-locale d'Eringen, la considération de l'effet de la déformation dans le déplacement axial dans l'utilisation des forces de cisaillement au lieu du déplacement rotatif comme l’implique les théories de déformation existantes. Les équations d'équilibre sont obtenues en utilisant le principe des travaux virtuels et les relations constitutives différentielles non-locales d'Eringen. La charge de flambement critique et l'amplitude de la réponse non-linéaire statique dans l'état de post-flambement pour le cas des poutres à l’échelle nano simplement appuyées et encastrées-encastrées ont été déterminés. Mot clés : Plaques fonctionnellement graduées; Théorie du premier ordre de déformation de cisaillement; position de surface neutre; Nano-poutres; Post-flambement; Elasticité non-locale. ----------------------------------------------------------------------------------- This present work has the objective to study the mechanical answer of multi-scales structures by using shear deformation theory. Two grand categories are put in evidence, nano and macro scales, respectively. For the latter we present a new first-order shear deformation theory (NFSDT) for bending and dynamic behaviours of functionally graded plates. Moreover, the number of unknowns of this theory is the least one comparing with the traditional first-order and the other higher-order shear deformation theories. The equations governing the axial and transverse deformations of functionally graded plates are derived based on the present first-order shear deformation plate theory and the physical neutral surface concept. There is no stretching–bending coupling effect in the neutral surface-based formulation, and consequently, the governing equations and boundary conditions of functionally graded plates based on neutral surface have the simple forms as those of isotropic plates. To examine accuracy of the present formulation, several comparison studies are investigated. It can be concluded that the proposed theory is accurate and simple in solving the static bending and free vibration behaviors of functionally graded plates. on the other hand, on nano scale a nonlocal zeroth-order shear deformation theory is developed for the nonlinear post buckling behavior of nanoscale beams. The beauty of this formulation is that, in addition to including the nonlocal effect according to the nonlocal elasticity theory of Eringen, the shear deformation effect is considered in the axial displacement within the use of shear forces instead of rotational displacement like in existing shear deformation theories. The principle of virtual work together of the nonlocal differential constitutive relations of Eringen, are considered to obtain the equations of equilibrium. Closed-form solutions for the critical buckling load and the amplitude of the static nonlinear response in the post buckling state for simply supported and clamped clamped nanoscale beams are determined. Keywords: Functionally graded plate; First shear deformation theory; Neutral surface position; Nanobeams; Post buckling; Nonlocal elasticity
Application des théories à ordre élevé de déformation de cisaillement pour l’étude du comportement mécanique des plaques épaisses
(2016-06-09) BOUKHARI Ahmed; Encadreur: ADDA BEDIA El Abbas
Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé Dans ce travail Une théorie efficace de la déformation par cisaillement est développée pour l'analyse de la propagation d'ondes d'une plaque à gradient infini en présence d'environnements thermiques. En divisant le déplacement transversal en flexion et en cisaillement, le nombre des inconnues des équations de la théorie actuelle est réduit, et par conséquent, il est simple de l’utiliser. Les effets thermiques et les propriétés du matériau dépendant de la température sont tous deux pris en compte. Le champ de température est supposé être une distribution uniforme sur la surface de la plaque et variée dans le sens de l'épaisseur seulement. Les propriétés du matériau sont supposées être dépendantes de la température, et classés dans le sens de l'épaisseur selon une distribution de loi de puissance simple en termes de fractions de volume des constituants. Les équations de la propagation des ondes dans la plaque fonctionnellement graduée sont dérivées en utilisant le principe de Hamilton et le concept de la surface neutre physique. Il n'y a pas d'effet de couplage étirement-flexion dans la formulation basée sur la surface neutre, et par conséquent, les équations et conditions aux limites de la plaque fonctionnellement graduée en fonction de la surface neutre ont les formes simples par rapport à celles des plaques isotropes. La relation de dispersion analytique de la plaque fonctionnellement graduée est obtenue en résolvant un problème de valeurs propres. Les effets des distributions de fraction volumique et la température sur la propagation des ondes de la plaque fonctionnellement graduée sont discutés en détail. On peut en conclure que la théorie actuelle est non seulement précise, mais aussi simple pour prédire les caractéristiques de propagation des ondes dans la plaque fonctionnellement graduée. Les résultats obtenus peuvent être utilisés dans les techniques d'inspection par ultrasons et surveillance des structures de santé. Mots-clés : propagation des ondes ; plaque Fonctionnellement graduée ; Les effets thermiques ; théorie efficace de déformation de cisaillement ; position de surface neutre Abstract An efficient shear deformation theory is developed for wave propagation analysis of an infinite functionally graded plate in the presence of thermal environments. By dividing the transverse displacement into bending and shear parts, the number of unknowns and governing equations of the present theory is reduced, and hence, makes it simple to use. The thermal effects and temperature-dependent material properties are both taken into account. The temperature field is assumed to be a uniform distribution over the plate surface and varied in the thickness direction only. Material properties are assumed to be temperature-dependent, and graded in the thickness direction according to a simple power law distribution in terms of the volume fractions of the constituents. The governing equations of the wave propagation in the functionally graded plate are derived by employing the Hamilton’s principle and the physical neutral surface concept. There is no stretching–bending coupling effect in the neutral surface-based formulation, and consequently, the governing equations and boundary conditions of functionally graded plates based on neutral surface have the simple forms as those of isotropic plates. The analytic dispersion relation of the functionally graded plate is obtained by solving an eigenvalue problem. The effects of the volume fraction distributions and temperature on wave propagation of functionally graded plate are discussed in detail. It can be concluded that the present theory is not only accurate but also simple in predicting the wave propagation characteristics in the functionally graded plate. The results carried out can be used in the ultrasonic inspection techniques and structural health monitoring. Keywords: Wave propagation; Functionally graded plate; Thermal effects; Efficient shear deformation theory; Neutral surface position.
Contribution à l’étude de la stabilité thermique des structures composites
(2015-05-21) Tebboune Wafa; Encadreur: Benrahou kouider halim
الملخص (بالعربية) في رسالة الدكتوراة تم عرض نظرية التواء القص المثلثي بشكل مبسط و ذو كفاءة عالية بالنسبة لتحليل الالتواء الحراري للصفائح المتدرجة وظيفيا تم الاعتقاد أن الصفائح ملتصقة بالاساسات ذات الطبيعة المطاطية أثناء عملية التشوه كما جرى اعتماد نظرية التوزيع الجيبية لاجهاد القص العرضي. نظرية اجهاد القص العرضي ترضيها شروط القص على الاسطح العلوية و السفلية دون الرجوع لمعامل تصحيح القص بخلاف النظرية التقليدية تحتوي نظريةالتواء القص الجيبي المفتوحة على اربعة مجاهيل. تم الافتراض أن الخواص الغير متجانسة الميكانيكية و الحرارية للصفائح المتدرجة وظيفيا تتغير بهدوء اعتمادا على توزيع قانون الطاقة على امتداد سمك الصفيحة اشتقت معادلات توازن و استقرار الصفائح المتدرجة وظيفيا باستخدام معادلة سلالة الازاحة غير الخطية و تم الافتراض أن الظروف الحدية للصفيحة معتمدة من جميع الحواف صممت الأساسات ذات الطبيعة المطاطية باستخدام عاملين هما نموذج باسترناك و الذي يتحصل عليه باضافة طبقة قص لنموذج وينكلر تظهر اثار الحمل الحراري و تغيرات الطاقة جلية على الصفائح المتدرجة وظيفيا، حيث يكمن جوهر الرسالة في استقصاء و مناقشة نسبة الجانب و السمك و أثرها على درجة الحرارة الحرجة للصفائح المتدرجة وظيفيا كلمات مفتاحية: صفائح متدرجة وظيفيا، نظرية الصفائح، التواء، الأساسات ذات الطبيعة المطاطية Résumé (Français et/ou Anglais) : Dans ce travail, une théorie de déformation de cisaillement simple et efficace est présentée pour l’analyse du flambement thermique des plaques fonctionnellement graduées(FGM). On suppose que la plaque est en contact avec une fondation élastique durant la déformation. Cette théorie explique la distribution sinusoïdale des contraintes de cisaillement transverse et satisfait la nullité des contraintes de cisaillement transverse aux surfaces supérieure et inferieure de la plaque sans employer le facteur de correction de cisaillement. A la différence de la théorie trigonométrique de déformation de cisaillement conventionnelle, la théorie sinusoïdale de déformation de cisaillement proposée contient seulement quatre inconnus. Il est supposé que les propriétés thermiques et mécaniques non-homogènes de la plaque FGM varient par une distribution de loi de puissance suivant l’épaisseur. En utilisant les relations non linéaires de contrainte-déplacement, les équations d’équilibre et de stabilité des plaques fonctionnellement gradués sont dérivées. Les conditions aux limites de la plaque sont supposées être simplement appuyées sur tous les bords. La fondation élastique est modélisée par le modèle de Pasternak de deux paramètres, qui est obtenu en ajoutant une couche de cisaillement au modèle de Winkler. Les effets des différents types de chargement thermiques et variations de puissance du matériau à gradation fonctionnel, rapport d'aspect, et d'un rapport épaisseur sur la température critique de flambement des plaques fonctionnellement graduées sont étudiés et discutés. Mots-clés: Plaques fonctionnellement graduées; Flambement; Théorie des plaques; Fondations élastiques.
Contribution à l’étude de la vibration libre des plaques FGM dans un champ thermique
(2015-02-26) ATTIA amina; Encadreur: ADDA BEDIA El Abbas
الملخص (بالعربية) : في هذا العمل، تقدم عدة نظريات محسنة تحتوي على أربع مجاهيل من أجل تحليل الاهتزاز الحر للصفائح المتدرجة وظيفيا ذات خصائص مادية تعتمد على الحرارة. بتجزئة التحرك العرضي إلى جزأين واحد متعلق بالانحناء و آخر متعلق بالقص، عدد المتغيرات و معادلات الحركة يقل بالنسبة للنموذج الحالي، وهذا يسهل التحليل البنيوي. هذه النظريات تستند على إدخال التوزيعات، الخطية، المكافئة، القطعية، الآسية و الجيبية للإجهادات القص العرضي من خلال السمك بينما تحقق الشروط على إجهادات القص العرضي والتي تنعدم على حواف العلوية و السفلية للصفيحة و ذلك بدون استعمال معامل تصحيح القص.الخصائص المادية تعتبر متغيرة وفق قانون أسي عبر السمك. الظروف الحرارية المنتظمة، الخطية، الغير خطية و الجيبية مطبقة على الصفيحة التي هي بدورها مدعومة. بتطبيق مبدأ هاملتون نحصل على معادلات الحركة. لتحليل الإهتزاز الحر للصفيحة يجب الاعتماد على سلسلة فورييه التي بدورها تحترم شروط الدعم( طريقة نافييه). يتم عرض التحقيقات العددية لإظهار تأثير تركيب المواد، هندسة الصفيحة، و الحقل الحراري على خصائص الاهتزاز. يمكن أن نستنتج أن هذه النظرية ليست صحيحة فحسب بل أيضا من السهل التنبؤ بردود ذبذبات الصفائح المتدرجة وظيفيا التي خصائصها المادية تعتمد على الحرارة. ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais) : Dans ce travail, plusieurs théories raffinées à quatre variables sont présentées pour analyser la vibration libre des plaques fonctionnellement graduées avec des propriétés matérielles dépendantes de la température. En décomposant le déplacement transversal en une composante de flexion et une composante de cisaillement, le nombre de variables et d’équations d’équilibre pour les présents modèles est réduit, ce qui facilite l’analyse structurale. Ces théories considèrent des distributions parabolique, sinusoïdale, hyperbolique et exponentielle des déformations de cisaillement à travers l’épaisseur tout en respectant la condition de contrainte de cisaillement nulle sur les bords libres de la plaque sans introduire des facteurs de correction. Les propriétés matérielles sont supposées variées à travers l’épaisseur de la plaque selon une loi de puissance. Les conditions thermiques uniforme, linéaire, non linéaire et sinusoïdale sont imposées aux surfaces supérieure et inferieure des plaques FG qui est simplement appuyée. Les équations de mouvement sont déterminées à partir du principe d’Hamilton. Les solutions analytiques sont obtenues pour l’analyse de la vibration libre des plaques en se basant sur les séries de Fourier qui satisfirent les conditions d’appuis (la méthode de Navier). Les investigations numériques sont présentées pour montrer l’effet de la composition matérielle, la géométrie de la plaque, et les champs thermiques sur les caractéristiques vibratoires. On peut conclure que les présentes théories sont non seulement précises mais aussi simples pour la prédiction des réponses vibratoires des plaques FG dont les propriétés matérielles dépendent de la température.
DETERMINATION DES CHARGES CRITIQUES DE FLAMBEMENT DES PLAQUES COMPOSITES
(2015-12-09) BENSELAMA KHADIDJA; Encadreur: EL MEICHE NOUREDDINE
الملخص (بالعربية): يهدف هذا العمل إلى تنفيذ الأسلوب التحليلي الذي يعالج سلوك انحناء الهياكل المركبة الهجينة على أسس مرنة نوع وينكلر-باسترناك وتحت الأحمال الموحدة و المزدوجة. عدم استقرار الصفائح المركبة بالانحناء هو ظاهرة معقدة جدا. الأحمال من انحناء الصفائح المركبة يمكن أن تكون حاسمة ويجب أن تكون ممثلة بشكل صحيح من قبل مجموعة متنوعة من النماذج الهيكلية للتنبؤ بسلوكهم. لدراستها استخدمنا نموذج مبسط. واستندت الصياغة على نظرية ذات الترتيب العالي من خلال اعتماد حقل من أربعة متغيرات و مبدأ الطاقة الكامنة لبناء معادلات التوازن. وتم الحصول على الحلول باستخدام تقنية نافيير.والنتائج المتحصل عليها بالنظرية المقترحة (مع أربعة مجاهيل ) تم مقارنتها مع النظريات الأخرى الموجودة في هذا المجال. ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais): Le présent travail vise à mettre en œuvre une démarche analytique qui traite le comportement en flambement des structures en matériaux composites hybrides reposant sur fondations élastiques de type Winkler-Pasternak sous chargement uni et biaxials. L’instabilité par flambement des plaques stratifiées est un phénomène très complexe, Les charges du flambement des plaques en matériaux composites peuvent être critiques et elles doivent être proprement représentées par variété de modèles de structures afin de prévoir leur comportement. Pour étudier leur comportement vis-à-vis le flambage nous avons employé un modèle simplifié. La formulation a été basée sur la théorie d’ordre élevé en adoptant un champ de déplacement à quatre variables ; nous présentons ensuite la formulation du problème d’instabilité en élisant le principe de l’énergie potentielle pour la construction des équations d’équilibre. La plaque utilisée pour cette étude est simplement appuyé soumise à différentes conditions de chargement (des charges uni-axiales et bi-axiales) et reposant sur des fondations élastiques de type Winkler –Pasternak. Les solutions analytiques sont obtenues en utilisant la technique de Navier .L’influence des différents paramètres géométriques et matériels sont entrepris pour calculer les charges critiques de flambement .Les résultats numériques obtenus par l'analyse actuelle du flambement des plaques stratifiées sont comparés à ceux trouvés dans la littérature.
Développement d’un nouveau champ de déplacement pour l’analyse de la vibration et de la stabilité des plaques en matériau composite avancé
(2018-11-29) SEKKAL Mohamed; Encadreur: FAHSI Bouazza
Résumé (Français et/ou Anglais) : Dans la présente thése deux travaux sont abordé, d’une part une nouvelle théorie de déformation par cisaillement quasi-3D (HSDT quasi-3D) pour les plaques à gradient fonctionnel est proposée. La théorie considère la déformation du cisaillement et les influences d'élasticité par une distribution hyperbolique de tous les déplacements dans l'épaisseur, et respecte les conditions aux limites sur les surfaces supérieure et inférieure de la plaque sans l’utilisstion de facteur de correction de cisaillement. Le point culminant de la théorie proposée est qu'il utilise des termes indéterminés dans le champ de déplacement et implique un plus petit nombre de variables et d'équations gouvernantes que les théories quasi-3D conventionnelles, mais ses solutions se comparent bien aux solutions 3D et quasi-3D. Les équations de mouvement sont toujours obtenues par principe de Hamilton et les solutions analytiques pour le flambage et les problèmes dynamiques sont déduites pour les plaques simplement soutenues. Des résultats numériques sont présentés pour prouver l'exactitude de la théorie proposée. D’autre part, une étude de panneaux sandwich ou une nouvelle théorie de déformation par cisaillement (HSDT) est développée pour la vibration et le flambage des plaques sandwich à gradient fonctionnel (FG). La théorie proposée présente un nouveau champ de déplacement en utilisant des termes intégrés indéterminés. Seuls quatre inconnus sont utilisés dans cette théorie, ce qui est inférieur à la première théorie classique de la déformation du cisaillement (FSDT) et à d'autres HSDT. Les équations de mouvement sont obtenues par le principe de Hamilton. Les solutions analytiques des plaques sandwich FG sont déterminées en utilisant la méthode Navier. Un bon accord entre les résultats calculés et les solutions disponibles des HSDT existants se révèle démontrer l'exactitude de la théorie développée. Mots clés : flambage, vibration, panneaux sandwich, quasi-3D, gradient fonctionnel (FG), principe de Hamilton.
Etude comparative entre la théorie locale et non locale d'élasticité: Application aux structures homogènes
(2015-10-29) Zemri Amine; Encadreur: Tounsi Abdelouahed
الملخص (بالعربية) في إطار هذا العمل, قدمنا النظرية اللاموضعية للقص بالنسبة للعوارض النانوية ذات الخصائص المتغيرة تدريجيا وهذا لدراسة الانحناء البسيط, فقدان التوازن بالالتواء و الاهتزاز الحر باستعمال العلاقات التفاضلية لإرينغن. هذه النظرية المطورة ضمن هذا العمل تأخذ بعين الإعتبار التغير ذو الرتبة الأعلى للانتقال الناتج عن القص عبر سمك العارضة النانوية ويكفي شروط انعدام الضغوط للسطحين العلوي و السفلي. إذن عامل التصحيح غير مطلوب في حالتنا هذه. من جهة أخرى, هذا النموذج اللاموضعي للعوارض النانوية يأخذ بالحسبان عامل السلم للأطوال و الذي يمثل لنا تأثير صغر السلم, و له نقاط تشابه كبيرة مع نموذج العوارض الكلاسيكي لإيلر- برنولي. الخصائص المادية للعارضة النانوية ذات الخصائص المتغيرة تدريجيا تأخذ سمك العارضة كاتجاه للتغير. معادلات الحركة اشتقت باستعمال مبدأ هاميلتون. الحلول المقترحة قدمت اعتمادا على العوارض النانوية ذات الارتكاز البسيط, قمنا بمقارنة هذه النتائج مع تلك الموجودة بواسطة النظرية اللاموضعية لتيموشنكو Résumé (Français et/ou Anglais) : Français Dans ce travail, on présente la théorie nonlocale de cisaillement des nano-poutres fonctionnellement graduées, pour la flexion, le flambement et la vibration libre en utilisant les relations constitutives différentielles d’Eringen. Cette théorie développée dans ce travail prend en compte la variation d’ordre élevé de la déformation dû au cisaillement à travers l’épaisseur du nano-poutre, et satisfait les conditions de contrainte nulle aux surfaces supérieur et inférieur. Le facteur de correction n’est donc pas nécessaire. En outre, ce modèle de nano-poutre nonlocale intègre le paramètre d'échelle de longueur qui peut traduire l’effet de petite échelle et il a de fortes similitudes avec le modèle de poutre d’Euler-Bernoulli dans certains aspects tels que les équations du mouvement, les conditions aux limites et l’expression des contraintes résultantes. Les propriétés matérielles de la poutre nano-FGM sont considérées variables à travers l’épaisseur. Les équations de mouvement sont dérivées à partir du principe d’Hamilton. Des solutions analytiques sont présentées pour des nano-poutre simplement appuyée, ces résultats sont comparés par ceux trouvés par la théorie non-locale de Timoshenko. Anglais This paper presents a nonlocal shear deformation beam theory for bending, buckling, and vibration of functionally graded (FG) nanobeams using the nonlocal differential constitutive relations of Eringen. The developed theory account for higher-order variation of transverse shear strain through the depth of the nanobeam, and satisfy the stress-free boundary conditions on the top and bottom surfaces of the nanobeam. A shear correction factor, therefore, is not required. In addition, this nonlocal nanobeam model incorporates the length scale parameter which can capture the small scale effect and it has strong similarities with Euler–Bernoulli beam model in some aspects such as equations of motion, boundary conditions, and stress resultant expressions. The material properties of the FG nanobeam are assumed to vary in the thickness direction. The equations of motion are derived from Hamilton’s principle. Analytical solutions are presented for a simply supported FG nanobeam, and the obtained results compare well with those predicted by the nonlocal Timoshenko beam theory
Etude de la réponse dynamique des plaques FGM avec la prise en compte de l’effet d’échelle
(2015-09-15) BELKORISSAT ISMAHENE; Encadreur: ADDA BEDIA EL ABBAS
الملخص (بالعربية) : في هذا العمل، يتم تقديم نموذج اهتزاز غير محلي جديد للوحة مكررة متدرجة وظيفيا (FGM) يتضمن هذا النموذج غير محلي لوحة بمقياس نانومتري اين يمكن التقاط التأثير على نطاق صغير. يتم اختيار مجال النزوح من الناحية النظرية الحالية على أساس الاختلاف القطعي من خلال سمك الوحة النانومترية. بتقسيم الحركة العرضية الى الانحناء والقص ، يتم تقليل عدد من المجاهيل ومعادلات الحركة للنظرية الحالية، ويسهل التحليل البنيوي. يفترض أن خصائص المواد تختلف فقط في اتجاه السمك والخصائص الفعالة للوحةFGM النانومترية يتم حسابها باستخدام نظام التجانس موري تاناكا. يتم اشتقاق معادلات الحركة على أساس العلاقات التأسيسية التفاضلية غير محلية من ايرينغين بالتزامن مع نظرية الوحة المكررة ذات اربع متغيرات عبر مبدأ هاملتون. يتم الحصول على الحل التحليلي لدعم ببساطة لوحاتFGM نانومترية للتحقق من النظرية بمقارنة النتائج مع الحلول الأخرى المتاحة في الكتابات المفتوحة. آثار كل من الوسيط غير محلي، سماكة لوحة، نسبة العرض إلى ارتفاع الوحة، واختلاف التركيبة على الاستجابة الديناميكية للوحةFGM النانومترية تناقش في هذا العمل . كلمات مفتاحية: نظرية مرونة غير محلية. لوحات نانومترية . الاهتزاز الحر؛ نظرية الوحة المكررة.مواد متدرجة وظيفيا. ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais) : Dans ce travail, un nouveau modèle hyperbolique non local raffiné des plaques est présenté pour étudier la vibration des plaques fonctionnellement graduées. Ce modèle non local introduit le paramètre d’échelle qui traite l’effet des petites échelles. Le champ de déplacement de la présente théorie est choisi en se basant sur la variation hyperbolique des déplacements en plan à travers l’épaisseur de la nano plaque. En décomposant le déplacement transverse en flexion et en cisaillement, le nombre des inconnues et des équations du mouvement est réduit favorisant la facilité de l’analyse des structures. Les propriétés matérielles sont s upposées variantes uniquement dans la direction de l’épaisseur et les propriétés effectives des FG nano plaques sont calculées en exploitant l’expression de l’homogénéisation de Mori -Tanaka. Les équations du mouvement sont obtenues à partir des relations différentielles constitutives non locales d’Eringen en collaboration avec la théorie des plaques raffinées à quatre variables et par l’intermédiaire du principe d’Hamilton. Les solutions analytiques des nano plaques en FGM simplement appuyées sont présentées pour vérifier cette théorie en comparant ses résultats avec d’autres disponibles dans la littérature. Les effets du paramètre non local, l’épaisseur de la plaque, le rapport des dimensions de la plaque et divers compositions matérielles sur la réponse dynamique des nano plaques en FGM sont discutés. Mots clés: Théorie non locale d’élasticité, nano plaque, vibration libre, théorie raffinée des plaques, matériaux fonctionnellement gradués.
Etude de l’effet d’échelle sur le comportement mécanique des structures homogènes et non homogènes
(2016-07-03) AHOUEL Mama; Encadreur: ADDA BEDIA E.A
الملخص(بالعربية): في هدا العمل نظرية مثلثية اللاموضعية لتشوه القص للعوارض على اساس موضع محور محايد تم تطويرها لدراسة الانحناء البسيط فقدان التوازن بالالتواء و الاهتزاز الحر للعوارض الثانوية دات الخصائص المتغيرة تدريجيا باستعمال العلاقات التفاضلية لاريغن. هداالنموذج قادر على النظر في ان واحد من تأثير معامل المعايرة و تأثيرات تشوه القصي العرضي للعوارض الثانوية المتغيرة تدريجيا و دلك دون استعمال لعوامل التصحيح القصي. يفترض ان الخصائص المادية للعوارض المتغيرة تدريجيا متنوعة من خلال السمك . تم تحديد معادلات الحركة باستخدام مبدا هاميلتون و المفهوم الفزيائي للمحور المحايد . و تقدم الحلول التحليلية للعوارض الثانوية المتغيرة تدريجيا المدعومة ببساطة تتم مقارنة النتائج المحصل عليها مع النظرية اللاموضعية لعوارض تيموشانكو الكلمات المفتاحية :العوارض الثانوية , نظرية المرونة اللاموضعية , الانحناء, فقدان التوازن بالالتواء, الاهتزاز الحر, الموادالمتغيرة تدريجيا ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais) : Dans ce travail, une théorie trigonométrique non locale de déformation de cisaillement des poutres basée sur la position de l'axe neutre est développée pour l'analyse de la flexion, du flambement et de la vibration des nano-poutres fonctionnellement graduées en utilisant les relations non-locale différentielles constitutives d'Eringen. Le présent modèle est capable de considérer en même temps l'effet du paramètre d'échelle et les effets de déformation de cisaillement transversales des nano-poutres fonctionnellement graduées, et sans l'emploi des facteurs de correction de cisaillement. Les propriétés matérielles des nano-poutres fonctionnellement graduées sont supposées être variées à travers l'épaisseur. Les équations de mouvements sont déterminées en utilisant le principe d'Hamilton et le concept physique de l'axe neutre. Les solutions analytiques sont présentées pour une nano-poutre fonctionnellement graduée simplement appuyée et les résultats obtenus sont comparés avec ceux de la théorie non locale des poutres de Timoshenko. Mots clés: nano-poutre; théorie d'élasticité non locale; flexion; flambement; vibration; matériaux fonctionnellement gradués
Etude de l’influence des modèles micromécaniques sur la réponse globale des structures FGM
(2018-11-19) MAHMOUDI Abdelkader; Encadreur: BENYOUCEF Samir
الملخص (بالعربية) في هذه الأطروحة، تم دراسة تأثير النماذج الميكانيكية البديلة على سلوك لوحة متدرجة وظيفيا على أساس نظريات القص. ويتم اختبار العديد من النماذج الميكروميكانيكية للحصول على خصائص المواد الفعالة للمواد المتدرجة وظيفيا التي تتغير أجزاءها بشكل مستمر من خلال سمك البنية. تم فحص الاهتزاز الحر والسلوك الحراري الميكانيكي في الانحناء للهياكل ذات الخصائص المتغیرة تدریجیا والمستندة إلى أساس مرن من نوع وينكلر-باسترناك بواسطة نظربتين جديدتين لتشوه القص. النظريات الحالية بالضبط تحقق شروط حدود التوترعلى الوجه العلوي والسفلي للوحة. يتم الحصول على الطاقة الوظيفية للنظام باستخدام مبدأ هاملتون. يتم الحصول على حلول النموذج باستخدام تقنية نافيي؛ ثم يتم العثور على الترددات الأساسية، الانحناء والضغوطات من خلال حل نتائج نظام المعادلة التي تم الحصول عليها. وأخيراً ، يتم توفير النتائج العددية للكشف عن تأثير النماذج الميكروميكانيكية والحمل الحراري الميكانيكي على سلوك الهياكل ذات الخصائص المتغیرة تدریجیا الكلمات المفتاحية هياكل ذات خصائص متغيرة تدريجيا, النماذج الميكروميكانيكية , أساس مرن , تحميل ميكانيكي-حراري, الانحناء , الاهتزاز الحر Résumé (Français et/ou Anglais) : Dans cette thèse, l’influence des modèles micromécaniques alternatifs sur le comportement macroscopique d'une plaque fonctionnellement graduée basée sur des théories de déformation de cisaillement est étudiée. Plusieurs modèles micromécaniques sont testés pour obtenir les propriétés matérielles d'un matériau fonctionnellement graduéedont les fractions volumiques des particules varientd’une façon continue à travers l'épaisseur de la structure. La vibration libreet le comportement thermomécanique en flexion des structures fonctionnellement graduées simplement supportées reposant sur une fondation élastique de typeWinkler-Pasternak sont étudiées par deux nouvelles théories de la déformation de cisaillement. Les théories actuelles vérifient exactement les conditions aux limites des contraintes nulles sur les faces supérieure et inférieure de la structure. La fonction énergétique du système est obtenue en utilisant le principe d’Hamilton et le principe des travaux virtuels. Les solutions de forme sont obtenues en utilisant la technique de Navier; puis les fréquences fondamentales, la flèche et les contraintes sont trouvées en résolvant les résultats de système d’équation obtenu. Enfin, les résultats numériques sont fournis pour révéler l'effet des modèles micromécaniques et la charge thermo-mécanique sur le comportement des structures FGM. Mots clés : Structures FGM ; modèles micromécaniques ; fondation élastique ; chargement thermo-mécanique ; flexion ; vibration libre.
Etude des propriétés nano-mécaniques d’un béton
(2018-04-25) BENKABOU Rim; Encadreur: ASROUN Aïssa
الملخص (بالعربية) : تهدف هذه الأطروحة إلى تطوير طريقة التجانس العددي متعددة المستويات التنبؤ بخصائص اللزوجة اللزجة من الخرسانة عالية الأداء (BHP)، حيث يتم تحليل التغاير التركيبية المجهرية بواسطة نانو اندوتاتيون. الإجراء أجريت التجانس في مستويين وفقا للبنية المجهرية للخرسانة BHP من: المستوى المقابل للمصفوفة المكونة من منتجات الترطيب والكلنكر والرماد ، والمستوى المقابل للملاط الذي يحتوي على المسامية والمجاميع. السلوك مطاط-فيسكو -بلاستيك من المراحل التركيبية المفردة الفردية من المصفوفة يتم التعرف عليها من بيانات نانو اندوتاتيون. يتم تنفيذ طريقة عكسية باستخدام محاكاة العناصر المحدودة لاختبار نانو اندوتاتيون جنبا إلى جنب مع إجراء التحسين الرقمي. ثم يتم استخدام النتائج الميكروميكانيكية معلمات المدخلات للتجانس الأيوني اللامسوجي الرقمي على نطاق واسع المجهرية. يتم تحليل المستوى المقابل للملاط عن طريق التجانس الرقمي باستخدام محاكاة العناصر المحدودة للتنبؤ بالخصائص الكلية للخرسانة. ال تتم مقارنة النتائج مع النتائج التجريبية والتحليلية العيانية من الأدب تظهر اتفاقا جيدا. يعطي الإجراء الذي تم تطويره في هذا العمل نتائج واعدة للتنبؤ خصائص السلوك مطاط-فيسكو -بلاستيك للخرسانة (BHP) ويمكن تمديدها إلى قوانين السلوك الأخرى، بما في ذلك الضرر. الجزء الأخير من الأطروحة مكرسة للدراسة التجريبية للخرسانة أعدت مع اثنين من المواد المساعدة المختلفة. ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français et/ou Anglais) : Cette thèse vise à développer une méthode d'homogénéisation numérique multi-échelle pour la prédiction des propriétés élasto-viscoplastiques d'un béton à haute performance (BHP), où les hétérogénéités microstructurales sont analysées par nanoindentation. La procédure d'homogénéisation a été effectuée en deux niveaux en fonction de la microstructure du BHP : le niveau correspondant à la matrice composée de produits d'hydratation, de clinker et de cendre volante, et le niveau correspondant au mortier qui contient la porosité et les agrégats. Le comportement élasto-viscoplastique des phases microstructurales individuelles de la matrice est identifié à partir des données de nanoindentation. Une méthode inverse est réalisée en utilisant la simulation par éléments finis des tests de nanoindentaion combinée à une procédure d'optimisation numérique. Les résultats micromécaniques sont ensuite utilisés comme paramètres d'entrée pour l'homogénéisation élasto-viscoplastique numérique à l'échelle microscopique. Le niveau correspondant au mortier est analysé par homogénéisation numérique en utilisant la simulation par éléments finis pour prédire les propriétés globales du béton. Les résultats sont comparés aux résultats expérimentaux et analytiques macroscopiques issus de la littérature montrant un bon accord. La procédure développée dans ce travail donne des résultats prometteurs pour la prédiction des propriétés élasto-viscoplastiques du BHP et peut être étendue à d'autres lois de comportement, y compris l’endommagement. La dernière partie de la thèse consacrée à l'étude expérimentale de deux bétons préparés avec deux adjuvants différents.
Étude du comportement mécanique des structures FGM à l'échelle nano- métrique
(2018-12-05) MOUFFOKI Abderrahmane; Encadreur: HOUARI Mohammed Sid Ahmed
Résumé(Français) : Dans ce travail, nous étudions les effets de l'humidité et de la température sur les caractéristiques de vibration libre de nano poutre fonctionnel graduée (FG) reposant sur des fondations élastiques en proposant une nouvelle théorie simple de déformation trigonométrique par cisaillement. Le principal avantage de cette théorie est que, en plus d'inclure l'influence de la déformation de cisaillement, le champ de déplacement est modélisé avec seulement 2 inconnues comme la théorie classique du poutre (CBT) et même inférieure avec la théorie de la poutre de Timoshenko (TBT). Trois types de conditions environnementales, à savoir les charges hygrothermiques uniformes, linéaires et sinusoïdales, sont étudiées. Les propriétés matérielles des poutres fonctionnelles graduée sont supposées varier en fonction d'une distribution de la loi de puissance de la fraction volumique des constituants. Les équations de mouvement sont dérivées du principe de Hamilton. Des exemples numériques sont présentés pour montrer la validité et la précision des théories de déformation de cisaillement actuelles. Les effets des conditions hygrothermiques, de l'indice de loi de puissance, de la non-localité et des fondations élastiques sur les réponses de vibration libres des FG nano poutres sous l'effet hygrothermique sont étudiés. Mots clés:Vibration libre, théorie trigonométrique de déformation de cisaillement, nano poutre fonctionnellement graduée, Théorie de l'élasticité non locale, Effet hygrothermique. Résumé(Anglais) : In this work, the effects of moisture and temperature on free vibration characteristics of functionally graded (FG) nanobeams resting on elastic foundation is studied by proposing a novel simple trigonometric shear deformation theory. The main advantage of this theory is that, in addition to including the shear deformation influence, the displacement field is modeled with only 2 unknowns as the case of the classical beam theory (CBT) and which is even less than the Timoshenko beam theory (TBT). Three types of environmental condition namely uniform, linear, and sinusoidal hygro-thermal loading are studied. Material properties of FG beams are assumed to vary according to a power law distribution of the volume fraction of the constituents. Equations of motion are derived from Hamilton’s principle. Numerical examples are presented to show the validity and accuracy of present shear deformation theories. The effects of hygro-thermal environments, power law index, nonlocality and elastic foundation on the free vibration responses of FG beams under hygro-thermal effect are investigated. Keywords: Free vibration; Trigonometric shear deformation beam theory; Functionally graded nanobeam; Nonlocal elasticity theory; Hygro-thermal effect.
Modélisation couplée des ouvrages géotechnique soumis à la corrosion
(2023-07-08) METERFI Yasmine; Encadreur: HOUMADI Youcef; Co-Encadreur: TROUZINE HABIB
Résumé (en Français) : Assurer la durabilité des systèmes géotechniques en concevant des ouvrages qui garantissent performance et sécurité durant leur vie de service est une préoccupation majeure en génie civil. Quelle que soit la nature des ouvrages géotechniques, l'acier reste le matériau prédominant qui met en évidence la corrosion. Liées aux conditions environnementales agressives la corrosion des infrastructures se manifeste sous différentes formes, le processus complexe de la corrosion résulte de plusieurs mécanismes et interactions électrochimiques. Prédire le comportement à long terme des armatures dans les ouvrages géotechniques en évaluant les endommagements qu'ils sont susceptibles de subir dans le temps suite à une exposition à la corrosion est aux différentes contraintes mécaniques est un enjeu majeur, notamment d'un point de vue économique et scientifique. Le travail présenté vise à approfondir la compréhension du mécanisme de l'attaque mécano-électrochimique couplée de la corrosion et les contraintes internes/externes exercées sur les éléments structuraux des ouvrages géotechniques. Dans le cadre d'une modélisation fiabiliste et numérique, dans ce travail nous avons modélisé le comportement d'une poutre corrodée sous l'impact d'un chargement variant aléatoirement dans le temps, l'analyse fiabiliste est effectuée par une approche de Monte-Carlo (MCS) optimisée dans le but d'évaluer sa probabilité de défaillance, le modèle numérique est réalisé en introduisant les techniques de couplage pour analyser le comportement de la poutre ainsi que la zone de transition entre les deux matériaux acier/béton (ITZ) sous l'effet couplé de la corrosion et les contraintes mécaniques appliquées, cette étude est effectuée en pérennant en compte la porosité du béton tout en montrant l'impact de la protection cathodique sur l'évolution de la corrosion. Les résultats montrent que l'étude de la zone de transition acier/béton (ITZ) est importante dans l'analyse du comportement des éléments structuraux des ouvrages en béton armé sous l'action combinée mécano-électrochimique, vu que c'est la zone la plus faible manifestante les endommagent due à la corrosion, L'évaluation de la diffusion et concentration d'oxygène à travers le réseau poreux du béton jusqu'à l'interface acier/béton, l'évaluation du potentiel électrolytique, et l'évolution de l’hydrogène ainsi que la densité du courant de corrosion est importante dans la modélisation de l'évolution du processus de corrosion des ouvrages géotechniques durant leur vie de service, en utilisant le logiciel des éléments finit Comsol. Les mots clés :Béton, Corrosion, Techniques de couplages Infrastructures, Modélisation , Analyse de fiabilité Abstract (en Anglais) : Ensuring the sustainability of geotechnical systems by designing structures that guarantee performance and safety during their service lives is a major concern in civil engineering. Despite the geotechnical structure nature, steel remains the predominant material that highlights corrosion. Connected to the aggressive environmental conditions the corrosion of infrastructures manifests in different forms, the complex process of corrosion results from several mechanisms and electrochemical interactions. Predicting the long-term behavior of reinforcement in geotechnical structures by assessing the damage caused by corrosion exposure and different mechanical stresses over time is a major challenge in the economic and scientific context. The present work aims to deepen the understanding of the mechanical-electrochemical coupled corrosion attack mechanism and the internal/external stresses applied to the structural elements of the geotechnical structures. Within the framework of reliability and numerical modeling, in this work we have modeled the behavior of a corroded beam under the impact of a randomly varying load over time, the reliability analysis is carried out by an optimized Monte-Carlo (MCS) approach in order to evaluate its failure probability, the numerical model is carried out by introducing coupling modeling techniques to assess the beam behavior as well as the transition zone between the two materials steel/concrete (ITZ) under the coupled effect of corrosion and the applied mechanical stress, this study is carried out by including the porosity of the concrete while showing the impact of cathodic protection on the corrosion evolution. The results show that the study of the steel/concrete transition zone (ITZ) is important in the analysis of the structural elements of reinforced concrete structures and the behaviour under the combined mechanical-electrochemical action since it is the weakest zone manifesting corrosion damage. The assessment of oxygen diffusion and concentration through the concrete porous system to the steel/concrete interface, as well as the evaluation of the electrolytic potential, and the evolution of hydrogen and the density of the corrosion current is important in modeling the corrosion process evolution of the geotechnical structures during their service life using the Comsol Finite Element Software. Keywords :Concrete, Corrosion, Coupling techniques Infrastructures, Modeling, Reliability analysis
Proposition d’une nouvelle théorie de déformation de cisaillement dans une formulation pour l’analyse hygro-thermo-mécanique des plaques composites
(2022-06-20) AMERI Anfel; Encadreur: FEKRAR Abdelkader
الملخص(بالعربية): تقدم الدراسة الحالية التحليل الميكانيكي الحراري الرطب للألواح المركبة غير المتماثلة المدعومة ببساطة باستخدام نظرية أصلية لحساب التفاضل الزائدي المماس المعكوس ثلاثي الأبعاد مع أربعة مجاهيل. تأخذ الصيغ المطورة في الاعتبار تأثير تمدد السماكة وتحتوي على متغيرات متكاملة غير محددة لتقليل عدد المجهول. يضمن النموذج الحالي بطلان ضغوط القص المستعرضة في الأسطح العلوية والسفلية دون استخدام عامل تصحيح القص. يتم تحديد المعادلات الإرشادية باستخدام مبدأ العمل الافتراضي. يتم اشتقاق الحل التحليلي للتحليل الميكانيكي الحراري الرطب من خلال إجراء نافيي. يتم التحقق من دقة وكفاءة النموذج الحالي من خلال مقارنة النتائج مع النماذج الأخرى الموجودة في الأدبيات. يتم تقديم العديد من النتائج العددية في شكل رسوم بيانية لإظهار تأثيرات المظهر والهندسة ونسبة المعامل على الإجهاد والإزاحة العرضية للوحات المركبة غير المتماثلة المدعومة ببساطة. الكلمات المفتاحية: اللوح المركب ، مبدأ العمل الافتراضي ، التحليل الميكانيكي الحراري الرطب ، شبه ثلاثي الأبعاد ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Anglais)) : In this doctoral work, an hygro-thermo-mechanical analysis of simply supported anti-symmetric composite plates by using an original computational four unknown’s quasi-3D inverse tangent hyperbolic theory. The developed formulations take into account the thickness stretching effect and contain indeterminate integral variables to reduce the number of unknowns. The present model ensures the transverse shear stresses nullity at the top and the bottom surfaces without using any shear correction factor. The governing equations are determined with the help of virtual works principle. The analytical solution of the hygrothermo-mechanical analysis is derived via Navier’s procedure. The accuracy and efficiency of current model is checked by comparing the results with others models found in the literature. Several numerical results are presented in graphs form to show the effects of the aspect, geometry and modulus ratio on the stress and transverse displacement of the simply supported anti-symmetric composite plates. Keywords: composite plate, virtual work principle, hygro-thermo-mechanical analysis, quasi-3D HSDT. ----------------------------------------------------------------------------------- Résumé (Français) Dans ce travail de doctorat, on effectue une analyse hygro-thermomécanique de plaques composites antisymétriques simplement appuis en utilisant une théorie originale de calcul fonction hyperbolique tangente inverse quasi-3D à quatre inconnues. Les formulations développées prennent en compte l'effet d'étirement de l'épaisseur et contiennent des variables intégrales indéterminées pour réduire le nombre d'inconnues. Le modèle actuel assure la nullité des contraintes de cisaillement transversales aux surfaces supérieure et inférieure sans utiliser de facteur de correction de cisaillement. Les équations d’équilibre sont déterminées à l'aide du principe des travaux virtuels. La solution analytique de l'analyse hygro-thermomécanique est dérivée de la solution de Navier. La précision et l'efficacité du modèle actuel sont vérifiées en comparant les résultats avec d'autres modèles trouvés dans la littérature. Plusieurs résultats numériques sont présentés sous forme de graphiques pour montrer les effets de l'aspect, de la géométrie et le déplacement transversal des plaques composites antisymétriques simplement appuyées. Mots clés: plaque composite, principe de travail virtuel, analyse hygro-thermomécanique, quasi-3D HSDT.