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

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Analyse analytique et numérique d’un rideau de palplanches corrodées
(2018-12-19) BALEGH benamar; Encadreur: TROUZINE Habib
الملخص (بالعربية): لأسباب تقنية واقتصادية، إن الجودة في مشاريع الهندسة المدنية أساسها العمل لأطول خدمة ممكنة بأقل صيانة.تتكون ستائر الألواح من أشكال معدنية بشكل عام ، متداخلة ويتم ردمها في ااتربة ، لتشكل جدار عموديً. إن الصدء ، سواء كان ملامسا للماء أو التربة أو الغلاف الجوي ، هو ظاهرة معقدة تسبب انخفاضا في سمك الحديد. العمل المقدم هو جزء من آليات لاجراء إعادة تقييم للحياة كومة رقة الإبقاء على الهياكل الخاضعة للصدء، قمنا بتحليل ومقارنة التآكل نماذج تجريبية مع الكود الأوربي 3 ، الجزء 5 لتقدير معدل التآكل وفقدان سماكة كومة صفائح الفولاذ . كما تم تطوير نماذج عددية لدراسة تأثير التآكل على الخواص الميكانيكية الكهروكيميائية لستائر الألواح واستقرار التربة مدعومة بمحاكاة اقتران متعددة العوامل. تسمح هذه النماذج بمحاكاة وتوقع التآزر لتركيز الإجهاد والتآكل الموحد والموضعي على أكوام الصفيحة .تظهر النتائج أنه يجب التأكد من أن أقصى لحظات الانحناء لا تحدث في نفس مستوى مناطق التآكل الرئيسية. وبالإضافة إلى ذلك، فمن الممكن لوضع الحد الأعلى والحد الأدنى المقابلة على التوالي إلى وجود الماء والتربة للتنبؤ بفقدان سماكة الجدار بسبب الصدء. أيضا للتنبؤ بسيناريوهات التآكل من جدران من خلال فترة مدة الاستخدام وهذا من خلال استغلال برمجيات العناصر المحدودة كومصول . الكلمات المفتاحية: جدار الاستناد الحديدي، الصدء، الكود الأوربي 3 الجزء 5، نموذج تجريبي، تحليلي ، رقمي Résumé (Français) : Pour des raisons technico-économiques, la qualité première d'un ouvrage de génie civil est de servir le plus longtemps possible avec un minimum d'entretien. Les rideaux de palplanches sont constitués de profilés généralement métalliques, emboîtées les uns dans les autres et battus dans le sol de fondation, pour former un écran souvent vertical. La corrosion, qu’elle soit due au contact avec l’eau, le sol et/ou l’atmosphére est un phénomène d’altération complexe difficile à prévoir qui provoque une réduction de la section d’acier. Le travail presenté s’inscrit dans le cadre de la comprehention des mécanismes de la corrosion afin de réaliser une ré-évaluation de la durée de vie des ouvrages de soutènement en palplanches soumis à la corrosion, nous avons analysé et comparé des modèles analytiques de la corrosion avec l'Eurocode 3, Partie 5 pour estimer le taux de corrosion et la perte d'épaisseur du rideau de la palplanche en acier, également des modèles numériques sont développés pour étudier l'effet de la corrosion sur les propriétés mécanique du rideau de palplanches et la stabilité de l'ouvrage grâce à une simulation numérique utilisant les techniques de couplage multi-physique. Ces modèles permettent la simulation et la prédiction de la synergie de la concentration des contraintes et de la corrosion uniforme et localisée sur les palplanches. Les résultats montrent qu'il faut veiller à ce que les moments de flexion maximum ne se produisent pas au même niveau que les zones de corrosion principales. De plus, il est possible de définir une limite supérieure et une limite inférieure, correspondant respectivement à la présence d'eau et aux sols, afin de prédire la perte d'épaisseur due à la corrosion aussi de prédire les scenarios de corrosion de rideaux de palplanches à travers leur durées de services en utilisant le logiciel des éléments finis Comsol Mots-Clés : Palplanches, Corrosion, Eurocode 3 partie 5, Analytique, Numérique Résumé (Anglais) : For technico-economic reasons, the main quality in civil engineering works is to serve as long as possible with a minimum of maintenance. The sheet piles consist of generally metallic profiles, nested one inside the other and beaten in the foundation ground, to form a screen often vertical. Corrosion, whether in contact with water, soil and the atmosphere, is a difficult complex weathering phenomenon that causes a reduction in the steel section. The work presented is part of the understanding of corrosion mechanisms in order to carry out a re-evaluation of the service life of correded sheet piles, we have analyzed and compared empirical models of corrosion with Eurocode 3, Part 5 to estimate corrosion rate and thickness loss of steel sheet pile also numerical models are developed to study the effect of corrosion on the mechanical properties of sheet pile and stability of soil supported by a multiphysics coupling simulation. These models allow the simulation and prediction of the synergy of stress concentration and uniform and localized corrosion on sheet piles. The results show that it must be ensured that the maximum bending moments do not occur at the same level as the main corrosion zones. In addition, it is possible to define an upper limit and a lower limit, respectively corresponding to the presence of water and soils, to predict the loss of thickness due to corrosion also to predict the corrosion scenarios of sheet pile walls through their time of service lives by use of software of finite elements Comsol. Keywords: Sheet piles, Corrosion, Eurocode 3 part 5, Empirical model, Analytical, Numerical
ANALYSE DE LA RÉPONSE SISMIQUE DES GRANDS BÂTIMENTS CONTREVENTÉS PAR MURS DE REFENDS
(2015-09-17) BELHADJ ABDESSELEM HICHEM; Encadreur: MEFTAH SIDI AHMED
الملخص (بالعربية) : تحتوي غالبا المباني الشاهقة على اختلافات كثيرة سواء على مستوى الارتفاع أو على مستوى التصميم الأفقي للمنشأة نتيجة لعدم توزيع مرونة المباني أو كتله بشكل متناظر. و بالتالي يكون لهذه المنشآت مراكز للثقل و القص مختلفة لكل مستوى من المستويات المشكلة للمنشأة. و من تم إن المعادلات الديناميكية الناتجة عن الاهتزازات الزلزالية للهيكل تكون مقترنة بعضها مع البعض ، ويرجع ذلك إلى اعتماد درجات للحرية لبعضها البعض . يؤدي هذا النوع من الاقتران إلى تضخيم من قوة الانزلاقات بالتوازي والحركات الدورانية والجانبية للمنشاة المتعرضة للاهتزازات الزلزالية . و يُعلم بأن لاهتزازات الزلزالية ينجم عنها قوى أفقية وأخرى رأسية ولكن في أغلب الأحيان لا تؤخذ القوى الرأسية في الحسبان أثناء التصميم الإنشائي وذلك لأن متانة المباني " في الاتجاه الرأسي تكون دائماً أضعاف المتانة في الاتجاه الأفقي، لهذا تعتبر القوى الناجمة عن الحركة الأفقية المفاجئة للأرض (نتيجة لخاصية الخمول الذاتي للمبنى) هي القوى الأكبر ضرراً على المبنى وينتج عنها تغيرات غير مرنة. P-Δ . وترتكز الدراسة على تطوير نموذج بسيط لحساب المباني الشاهقة المدعمة بجدران القص مع الأخذ بعين الاعتبار آثار هذا النموذج يمكن استخدامه لتحليل الاهتزاز الحر و مدى تحرك المنشاة تحت تاثير الاهتزازات الزلزالية. Résumé (Français et/ou Anglais) : Les grands bâtiments comportent souvent des irrégularités, en plan ou en élévation, dans la distribution de leur rigidités et /ou de leurs masses. Il appert que, pour de tels systèmes, les centres de masses et de rigidités à chacun des niveaux sont distincts. Les équations de mouvement dynamique de la structure sont alors couplées, en raison de la dépendance des degrés de liberté translationnels et torsionnels. La présence de ce type de couplage amplifie les mouvements latéraux et rotationnels d'une structure soumise à des charges latérales dynamiques et provoque des efforts supplémentaires au sein des éléments résistants à ces charges. L'étude porte sur développement d'un modèle éléments finis pour le calcul des grands bâtiments asymétriques contreventés par des murs de refends et des portiques en incluant les effets P-Δ qui peut être utilisé pour l'analyse en vibration libres, de flambage (instabilité) et sismique. Les résultats obtenus de cette étude va nous renseigner sur les effets P-Δ sur les fréquences circulaires en vibrations libre et sur l''évolution du déplacement maximal de la structure sous sollicitations sismiques.
Analyse de la stabilité des plaques FGM avec des épaisseurs variables
(2016-05-22) BOUGUENINA Otbi; Encadreur: BELAKHDAR Khalil; Co-Encadreur: TOUNSI Abdelouahed
:الملخص (بالعربية) في هذه المذكرة نتعرض لدراسة الانـبـعـاج الحراري لـصـفـائـح ذات خـصـائــص مـاديـة مـتغـيـرة فـي اتـجـاه الارتــفــاع وسـمـك مـتـغيـر، مرتـكـزة عـلـى دعــائم بسيـــطة، باسـتـعـمال طـريقـة الفروق المــحدودة أولا نقوم باستخراج المعادلة التفاضلية التي تتحكم في استقرار الانبعاج الحراري للصفيحة تحت تأثير حرارة موزعة بانتظام على سمك الصفيحة، بعد ذلك نقوم بحل هذه المعادلة التــفاضلية باستعمال طريقة رقمية، و ذلك بإدراج طـريقـة الـفـروق المــحدودة، للتأكد من مدى قدرات هاته الطريقة لحل مثل هاته الحالات نقوم بمقارنتها مع الحلول بالطرق التحلــيلية. بعد التـأكد من الطريقة المقترحة باستعمال الفروق المــحدودة، نقوم بـإدراج خاصية تغـير سمـك الصفـيحة في معادلات الفروق المــحدودة. لمعرفة مدى مـلائمة هذه الطريقـة نقوم بمقارنة النــتـائج المحصل عليها مع النتـائـج المـوجودة باستـعمال الـطرق التحلـيلـية و قـد لاحظـنا ان هاتـه الطـريقة المقـتـرحة اعطـت نتاـئج جـد مرضـية. في الأخـير نسرد دراسـة و مناقـشة مـدى تـأثيـر بعـض الخصائـص مثـل الابعـاد، السمـك و معامـل تـغيـر المـواد داخـل الصـفيـحة علـى درجـة الحـرارة الحـرجة لحصـول انـبـعاج الصـفائـح المتـدرجة وظـيفـيا. الكلمات مفتاحية: الصفائح المتدرجة وظيفيا ذات سمك متغير، الانبعاج الحراري، معاينة الاستقرار، طريقة الفروق المــحدودة، الطرق الرقمية. Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé Dans cette recherche une solution numérique en utilisant la méthode des différences finies pour évaluer le flambement thermique d’une plaque FGM simplement appuyée avec une épaisseur variable est présentée. Tout d'abord, l'équation différentielle régissant la stabilité thermique au flambement d’une plaque soumise à une température uniforme à travers l'épaisseur de la plaque est dérivée. Ensuite, l'équation régissant a été résolu en utilisant la méthode des différences finies. Après validation de la méthode numérique présentée à la solution analytique, la formulation des différences finies a été étendue afin d'inclure la variation d’épaisseur. La précision de la méthode des différences finies pour analyser le flambement thermique des plaques avec épaisseur variable a également été comparée aux résultats rapportés à la littérature où un bon accord a été trouvé. En outre, une étude paramétrique a été menée pour analyser l'effet des paramètres matériels et géométriques sur la résistance au flambement thermique des plaques FGM. On a constaté que la variation de l'épaisseur des plaques affecte un peu plus les plaques isotropes que les plaques FGM. Mots-clés : plaque FGM d'épaisseur variable ; flambement thermique ; analyse de la stabilité ; différences finies ; méthode numérique. Abstract A numerical solution using finite difference method to evaluate the thermal buckling of simply supported FGM plate with variable thickness is presented in this research. First, the governing differential equation of thermal stability under uniform temperature through the plate thickness is derived. Then, the governing equation has been solved using finite difference method. After validating the presented numerical method with the analytical solution, the finite difference formulation has been extended in order to include variable thickness. The accuracy of the finite difference method for variable thickness plate has been also compared with the literature results where a good agreement has been found. Furthermore, a parametric study has been conducted to analyze the effect of material and geometric parameters on the thermal buckling resistance of the FGM plates. It was found that the thickness variation affects isotropic plates a bit more than FGM plates. Keywords: FGM plate with variable thickness; thermal buckling; stability analysis; finite difference; numerical method.
Analyse de la vibration libre des plaques épaisses avec l’effet de la micro structure
(2021-11-04) DAMANI BAKHTI; Encadreur: FEKRAR Abdelkader; Co-Encadreur: TOUNSI Abdelouahed
الملخص (بالعربية) في هذا العمل، تم تقديم نظرية تشوه القص شبه ثلاثية الأبعاد (شبه ثلاثية الأبعاد) من أجل الانحناء والتحليل الديناميكي للصفائح المتدرجة وظيفيًا (FG). تمت مناقشة تأثير خصائص المواد المختلفة وجزء الحجم للمكون على السلوك الديناميكي والانحناء للصفيحة FG. فائدة هذا النموذج على المساهمات الأخرى هو أن عددًا من المتغيرات يتضاءل. يأخذ النموذج المطور في الاعتبار عمليات الإزاحة غير الخطية من خلال السماكة ويضمن شروط الحدود الحرة في الوجوه العلوية والسفلية للوحة دون استخدام أي عوامل تصحيح القص. المعادلات الأساسية التي تفسر تأثيرات ضغوط القص المستعرضة والعادية مشتقة من مبدأ هاملتون. يتم تحديد الحلول التحليلية عبر إجراء طريقة نافيير تم إثبات دقة الصيغة المقترحة من خلال مقارنات مع الحلول المختلفة ثنائية وثلاثية الأبعاد وشبه ثلاثية الأبعاد الموجودة في الأدبيات. الكلمات الرئيسية: صفيحة متدرجة وظيفيا، شبه ثلاثية الأبعاد، الانحناء اهتزاز، HSDT Résumé (Français et/ou Anglais) : In this work, quasi three-dimensional (quasi-3D) shear deformation theory is presented for bending and dynamic analysis of functionally graded (FG) plates. The effect of varying material properties and volume fraction of the constituent on dynamic and bending behavior of the FG plate is discussed. The benefit of this model over other contributions is that a number of variables is diminished. The developed model considers nonlinear displacements through the thickness and ensures the free boundary conditions at top and bottom faces of the plate without using any shear correction factors. The basic equations that account for the effects of transverse and normal shear stresses are derived from Hamilton's principle. The analytical solutions are determined via the Navier procedure. The accuracy of the proposed formulation is proved by comparisons with the different 2D, 3D and quasi-3D solutions found in the literature. Keywords: Functionally graded plate; Quasi 3D HSDT; Bending; Vibration Dans ce travail, la théorie de la déformation de cisaillement quasi tridimensionnelle (quasi-3D) est présentée afin d’établir une analyse à la flexion ainsi qu’une analyse dynamique des plaques fonctionnellement gradués (FG). L'effet de la variation des propriétés du matériau et de la fraction volumique du constituant sur le comportement dynamique et en flexion de la plaque FG est discuté. L'avantage de ce modèle par rapport aux autres contributions est qu'un certain nombre de variables est diminué. Le modèle développé prend en considération les déplacements non linéaires dans l'épaisseur et garantit les conditions aux limites libres sur les faces supérieure et inférieure de la plaque sans l’utilisation des facteurs de correction de cisaillement. Les équations de base qui tiennent compte des effets des contraintes transversales et normales de cisaillement sont dérivées du principe de Hamilton. Les solutions analytiques sont déterminées selon la procédure de Navier. La précision de la formulation proposée est prouvée par des comparaisons avec les différentes solutions en 2D, 3D et quasi-3D trouvées dans la littérature. Mots-clés : plaque fonctionnellement gradués ; HSDT ; Quasi 3D ; Flexion ; Vibration
Analyse de la vibration libre et de la propagation des ondes dans les structures FGM
(2019-02-28) FOURN HOCINE; Encadreur: AIT ATMANE Hassen; Co-Encadreur: BOURADA Mohamed
Résumé (en Français) : Dans cette thèse, une analyse de la vibration et de la propagation des ondes des plaques fonctionnellement gradué est présentée en utilisant une théorie de la déformation en cisaillement d'ordre élevé. Cette théorie ne comporte que quatre variable, ce qui est inférieur à la théorie de la déformation par cisaillement au premier ordre (FSDT). Par conséquent, un coefficient de correction de cisaillement n'est pas requis. Contrairement aux autres théories classiques sur la déformation par cisaillement, le travail inclut un nouveau champ de déplacement qui introduit des variables intégrales indéterminées et un nouveau modèle mathématique est développé par la reformulation de la règle de mélange pour incorporer la phase de porosité dans les propriétés du matériau, éventuellement survenant à l'intérieur des matériaux à gradient fonctionnel (FGM) lors de la fabrication. Les propriétés des matériaux sont supposées graduellement variables suivant le sens de la hauteur selon deux distributions simples d'une loi de puissance en termes de fractions volumiques de constituants. Les équations qui régissent la propagation des ondes dans la plaque à gradation fonctionnelle reposant sur des appuis simples sont dérivées en utilisant le principe de Hamilton. La relation de dispersion analytique de la plaque à gradation fonctionnelle est obtenue en résolvant un problème de valeur propre. La convergence et la validation du modèle proposé sont discutées en détail pour démontrer l'efficacité des modèles proposés. Des études paramétriques seront présentées pour soulignerl’influence des différents paramètres (indice de puissance matériel, rapport d’épaisseur longueur, indice de porosité) sur la propagation des ondes. Mots clés :propagation des ondes; plaques fonctionnellement gradués; vibration libre ;porosité;déformation de cisaillement d'ordre élevées. Résumé (en Anglais): In this thesis, an analysis of the vibration and wave propagation in functionally graded plates is presented using a higher-order shear deformation theory. This theory has only four variables, which is less than the theory of first order shear deformation (FSDT). Therefore, a shear correction coefficient is not required. Unlike other conventional shear deformation theories, the present work includes a new field of displacement which introduces indeterminate integral variables and a new mathematical model is developed through the reformulation of the rule of mixture to incorporate the porosity phase in the material properties, possibly occurring inside functionally graded materials (FGMs) during fabrication. The materials properties are supposed classified in the direction of the thickness according to two simple distributions of a power law in terms of volume fractions of constituents. The governing equations of the wave propagation in the functionally graded plate are derived by employing the Hamilton’s principle. The analytical dispersion relationship of the functionally graded plate is obtained by solving an eigenvalue problem. Convergence and validation of the proposed model are discussed in detail to demonstrate the effectiveness of the proposed models. Parametric studies will be presented to underline the influence of the various parameters (material power index, length thickness ratio, porosity index) on wave propagation. Keywords:Wave propagation; Functionally graded plate;Free vibration; Porosity;Higher-order shear deformation.
Analyse des propriétés statiques et dynamiques des structures FGM épaisses en utilisant des modèles de déformation de cisaillement d'ordre élevé
(2019-02-19) AYACHE Belqassim; Encadreur: AIT ATMANE Hassen; Co-Encadreur: TOUNSI Abdelouahed
الملخص(بالعربية): الإيطار العام لأطروحة الدكتوراه هذه هو إجراء تحليل للخصائص الستاتيكية و الديناميكية للھیاكل السميكة و المصنوعة من المواد المتدرجة وظیفیا باستخدام نماذج تشوه القص ذات الترتيب العالي. الهدف من هذه الأطروحة يمكن حصره في هدفين رئيسيين، الأول يتمثل في دراسة الإنحناء و الاهتزازات الحرة للصفائح المتدرجة وظيفيا، مع الأخذ بعين الاعتبار تأثير التشوه الناظمي. قمنا باقتراح نموذجً تحليلي جديد مبني على نظرية الترتيب العالي، بحقل إزاحة جديد ذو خمسة مجاهيل و ذلك بإدخال المتغيرات التكاملية الغير محددة. الهدف الثاني من هذه لأطروحة متعلق بدراسة تأثير المسامية على إنتشار الموجات لرافدة متدرجة وظيفيا، و ذلك باستعمال شكل جديد لتوزيع المسامية. استعمال نظرية قص ذات ثلاث متغيرات. يتم الحصول على معادلات الحركة للروافد و الصفائح المتدرجة السميكة ضمن مبدأ هاميلتون. العلاقات التحليلة للانتشار نتحصل عليها عن طريق الحل التحلیلي المتحصل علیه باستعمال طریقة نافيي. تم إجراء دراسة معيارية لتحديد العوامل التي تحكم السلوك الاهتزازي لهذا النوع من الهياكل ، و مقارنة النتائج المتحصل عليها مع النظریات المدروسة سابقا. كلمات مفتاحية: المواد المتدرجة وظيفيا، الإهتزازات الحرة،انتشار الأمواج، المسامية ، التشوه الناظمي. Résumé (en Français) : Le cadre général de cette thèse de doctorat est l’analyse des propriétés statiques et dynamiques des structures FGM épaisses en utilisant des modèles de déformation de cisaillement d'ordre élevé. Le but de ce travail de recherche se fixe deux objectifs principaux, le premier consiste à une étude de la flexion et de la vibration libre de plaques fonctionnellement gradués en tenant compte de l’effet de la déformation normale (effet de stretching). Nous avons proposé un nouveau modèle analytique basé sur une théorie d’ordre élevé et un nouveau champ de déplacement à cinq inconnues introduisant des variables intégrales indéterminées. Le second objectif qui est relatif à une étude de l’effet de la porosité sur la propagation des ondes d’une poutre FGM poreux avec une nouvelle forme de distribution de la porosité. Les équations gouvernantes dans la poutre et la plaque FG sont dérivées en utilisant le principe de Hamilton. Les solutions analytiques et les relations de dispersion sont obtenues en résolvant un problème de valeur propre en utilisant la solution Navier. Une étude paramétrique a été faite afin de quantifier les facteurs régissant le comportement vibratoire de ce type de structures FGM, et de comparer les résultats obtenues à ceux disponibles dans la littérature. Mots clés: Matériaux fonctionnellement gradués, Vibrations libre, propagation des ondes, porosité, effet de stretching. Résumé (en Anglais): The general framework of this doctoral thesis is the analysis of the static and dynamic properties of thick FGM structures using high order shear deformation models. This research work has two main objectives; the first is a study of the bending and free vibration of functionally graduated porous plates taking into account the effect of normal deformation (stretching effect). We have proposed a new analytical model based on a high order theory and a new five-unknown displacement field introducing indeterminate integral variables. The second objective relates to study of the effect of porosity on wave propagation of a porous FGM beam with a new form of porosity distribution. The governing equations in the beam and the FG plate are derived using the Hamilton principle. Analytical dispersion relations are obtained using the Navier solution. A parametric study was conducted to quantify the factors governing the vibration behavior of this type of FGM structures, and to compare the results obtained with those available in the literature. Keywords: Functionally graduated materials, free vibrations, wave propagation, porosity, stretching effect.
Analyse Des Vibrations Non Linéaires Des Structure De Génie Civil Amorties
(2021-12-19) ABBACHE ALI; encadreur: MEFTAH SID AHMED
Ce travail traite des problèmes des vibrations secondaires dans le cas super-harmonique près de l'excitation harmonique de 1/3ωl, les résultats de la non-linéarité des vibrations qui caractérise la poutre stratifiée mince et moins amortissant avec cœur en matériau composite. Dans ce but, la méthode à échelle multiple en conjonction avec les théories du zig-zag d'ordre supérieur est utilisée pour obtenir les réponses de résonance. Ensuite, une étude paramétrique est menée pour démontrer la vulnérabilité des structures stratifiées aux vibrations super harmoniques et pour réduire autant que possible les vibrations d'amplitude obtenues par une conception structurelle plus appropriée.
Analyse du flambement des plaques composites en utilisant la théorie à ordre élevé
(2012-11-27) FEKRAR Abdelkader; Encadreur: E.A. ADDA BEDIA
Résumé : Dans cette thèse, le flambement mécanique des plaques en matériaux fonctionnement graduels (FGM) est concèderai en utilisant une nouvelle classe des théories des plaques à quatre variable. Contrairement aux autres théories, le nombre d’inconnues impliquées est de quatre alors que les autres théories de déformation de cisaillement nécessite cinq variables .cette présente théorie n’a pas besoin des coefficients de correction de cisaillement et donne une variation parabolique des contraintes de cisaillement transversal à travers l’épaisseur en satisfaisant l’annulation de la contrainte de cisaillement aux surfaces extrême de la plaque .les propriétés matérielles de la plaque sont supposée être varier à traver l’épaisseur selon une loi de puissance .De plus le flambement thermique des plaques (FGM) a été aussi étudié en utilisant une approche simple est efficace basée sur la théorie classique des plaques et la théorie de premier ordre. Mots clés : FGM, déformation, plaques sandwiches. Abstract In this research, mechanical buckling of hybrid functionally graded plates is considered using a new four variable refined plate theory. Unlike any other theory, the number of unknown functions involved is only four, as against five in case of other shear deformation theories. The theory presented is variation ally consistent, does not require shear correction factor, and gives rise to transverse shear stress variation such that the transverse shear stresses vary parabolic ally across the thickness satisfying shear stress free surface conditions. The plate properties are assumed to be varied through the thickness following a simple power law distribution in terms of volume fraction of material constituents. Governing equations are derived from the principle of minimum total potential energy. The closed-form solution of a simply supported rectangular plate subjected to in-plane loading has been obtained by using the Navier method. The effectiveness of the theories is brought out through illustrative examples. In this research, mechanical buckling of hybrid functionally graded plates is considered using a new four variable refined plate theory. Unlike any other theory, the number of unknown functions involved is only four, as against five in case of other shear deformation theories. The theory presented is variation ally consistent, does not require shear correction factor, and gives rise to transverse shear stress variation such that the transverse shear stresses vary parabolic ally across the thickness satisfying shear stress free surface conditions. The plate properties are assumed to be varied through the thickness following a simple power law distribution in terms of volume fraction of material constituents. In addition, the thermal buckling of functionally graded plates is studded using a simple and affection based on classical plate theory and fist shear deformation theory. Governing equations are derived from the principle of minimum total potential energy. The closed form solution of a simply supported rectangular plate subjected to in-plane loading has been obtained by using the Navier method. The effectiveness of the theories is brought out through illustrative examples. Keywords : Functionally graded materials, two-variable refined plate theory, shear deformation theory, Sandwich plate.
Analyse du flambement des plaques FGM sous différents chargement
(2017-12-07) Fahsi asmaa; Encadreur: Bourada mohamed; Co-Encadreur: TOUNSI Abdelouahed
Résumé (Français et/ou Anglais) : 1 Ce travail présente une théorie simple et raffinée de la déformation du cisaillement du énième ordre pour les comportements de flambement mécanique et thermique des plaques fonctionnellement graduées (FG) reposant sur des bases élastiques. La théorie de la déformation par cisaillement affinée proposée a un nouveau champ de déplacement qui comprend des termes intégrés indéterminés et ne contient que quatre inconnus. Les équations de gouvernance sont obtenues à partir du principe de l'énergie potentielle totale minimale. Une méthodologie de solution analytique de type Navier est également présentée pour les plaques FG simplement soutenues reposant sur une base élastique qui prédit une solution précise. La précision du modèle actuel est vérifiée en comparant les résultats calculés avec ceux obtenus par la théorie classique des plaques (CPT), la théorie de la déformation du cisaillement de premier ordre (FSDT) et la théorie de la déformation du cisaillement de l'ordre supérieur (HSDT). En outre, les résultats démontrent que la théorie proposée peut atteindre la même précision des HSDT existants qui ont plus de nombre de variables. 2 This work presents a simple and refined nth-order shear deformation theory for mechanical and thermal buckling behaviors of functionally graded (FG) plates resting on elastic foundation. The proposed refined nth-order shear deformation theory has a new displacement field which includes undetermined integral terms and contains only four unknowns. Governing equations are obtained from the principle of minimum total potential energy. A Navier type analytical solution methodology is also presented for simply supported FG plates resting on elastic foundation which predicts accurate solution. The accuracy of the present model is checked by comparing the computed results with those obtained by classical plate theory (CPT), first-order shear deformation theory (FSDT) and higher-order shear deformation theory (HSDT). Moreover, results demonstrate that the proposed theory can achieve the same accuracy of the existing HSDTs which have more number of variables.
Analyse du flambement des plaques non-homogène épaisses sur les fondations visco-élastique
(2024-04-25) BENNEDJADI Mimoun; Encadreur: CHIKH Abdelbaki; Co-Encadreur: TOUNSI Abdelouahed
Résumé (Anglais)) : In the present work, a simple and refined shear deformation theory is used to analyze the effect of visco-elastic foundation on the buckling response of exponentially-gradient sandwich plates under various boundary conditions. The proposed theory includes indeterminate integral variables kinematic with only four generalized parameters, in which no shear correction factor is used. The visco-Pasternak’s foundation is taken into account by adding the influence of damping to the usualfoundation model which characterized by the linear Winkler’s modulus and Pasternak’s foundation modulus. The four governing equations for FGM sandwich plates are derived by employing principle of virtual work. To solve the buckling problem, Galerkin’s approach is utilized for FGM sandwich plates for various boundary conditions. The analytical solutions for critical buckling loads of several types of powerly graded sandwich plates resting on visco-Pasternak foundations under various boundary conditions are presented. Some numerical results are presented to indicate the effects of inhomogeneity parameter, elastic foundation type, and damping coefficient of the foundation, on the critical buckling loads. Keywords: buckling; functionally graded materials; Galerkin’s approach; refined shear deformation theory; sandwich plates; various boundary conditions; visco-Pasternak foundations Résumé (Français) Dans le présent travail, une théorie simple et raffinée de la déformation par cisaillement est utilisée pour analyser l'effet de la fondation viscoélastique sur la réponse au flambement des plaques sandwich fonctionnellement graduées sous diverses conditions aux limites. La théorie proposée comprend des variables intégrales indéterminées cinématiques avec seulement quatre paramètres généralisés, dans lesquelles aucun facteur de correction de cisaillement n'est utilisé. La fondation de visco-Pasternak est prise en compte en ajoutant l'influence de l'amortissement au modèle de fondation habituel qui se caractérise par le module linéaire de Winkler et le module de fondation de Pasternak. Les quatre équations déterminantes pour les plaques sandwich FGM sont dérivées en utilisant le principe du travail virtuel. Pour résoudre le problème de flambement, l'approche de Galerkin est utilisée pour les plaques sandwich FGM pour diverses conditions aux limites. Les solutions analytiques pour les charges critiques de flambement de plusieurs types de plaques sandwich fortement graduées reposant sur des fondations visco-Pasternak sous diverses conditions aux limites sont présentées. Certains résultats numériques sont présentés pour indiquer les effets du paramètre d'inhomogénéité, du type de fondation élastique et du coefficient d'amortissement de la fondation sur les charges critiques de flambement. Mots-clés : flambage ; matériaux classés fonctionnellement ; l'approche de Galerkin ; théorie raffinée de la déformation par cisaillement ; assiettes à sandwichs; diverses conditions aux limites; fondations visco-Pasternak
Analyse dynamique des plaques en matériaux à gradient de propriétés
(2018-12-09) ABUALNOUR Moussa; Encadreur: HOUARI Mohammed Sid Ahmed; Co-Encadreur: TOUNSI Abdelouahed
Résumé (Français) : Dans ce travail, une nouvelle théorie de déformation de cisaillement incluant l'effet d'étirement de l’épaisseur pour la vibration libre des plaques simplement appuyée est présentée. La théorie tient compte de la distribution parabolique des déformations de cisaillement transversales et vérifie les conditions aux limites des contraintes de cisaillement nulles sur les surfaces de la plaque, sans utiliser le facteur de correction de cisaillement. L’avantage de cette théorie est que le nombre de variables dans le champ de déplacement est seulement cinq comparativement aux autres théories de cisaillement et de la déformation normale. La présente théorie a un nouveau champ de déplacement qui introduit des variables intégrales indéterminées. L'équation du mouvement de la structure vibratoire obtenue par le principe classique de Hamilton et résolue en utilisant les étapes de Navier. La validation du modèle théorique proposé est effectuée pour démontrer l'efficacité du modèle. On peut en conclure que la présente théorie est non seulement précise, mais aussi simple pour prédire les fréquences naturelles des plaques à gradient de propriété avec effet d'étirement de l’épaisseur. Mots clés : Plaques FGM; nouvelle théorie de plaque ; Vibration ; effet d'étirement de l’épaisseur Abstract (Anglais) : This workpresents a new shear deformation theory including the stretching effect for free vibration of the simply supported functionally graded plates. The theory accounts for parabolic distribution of the transverse shear strains and satisfies the zero traction boundary conditions on the surfaces of the functionally graded plate without using shear correction factors. This theory has only five unknowns, which is even less than the other shear and normal deformation theories. The present one has a new displacement field which introduces undetermined integral variables. The equation of motion of the vibrated structure obtained via the classical Hamilton’s principle and solved using Navier’s steps. The validation of the proposed theoretical model is performed to demonstrate the efficacy of the model. It can be concluded that the present theory is not only accurate but also simple in predicting the natural frequencies of functionally graded plates with stretching effect. Keywords: Functionally graded plates; new plate theory; vibration; stretching effect.
Analyse et modélisation du comportement des plaques en matériaux à gradient de propriétés type FGM sous chargement thermomécanique
(2016-06-12) ABDELHAK Zohra; Encadreur: HASSAINE DAOUADJI Tahar
الملخص(بالعربية): في هذا البحث, تم تطوير حل تحليلي دقيق, من جهة, لتحليل الإنبعاج الحراري لصفائح متعددة الطبقات (سندويش)من مواد متدرجة وظيفيا FGM خضعت لمختلف أنماط التحميل الحراري, المنتظم, الخطي و غير الخطي, عبر سمك الصفائح, و من جهة أخرى,نقترح داله قطع جديدة لدراسة إنبعاج الصفائح متعددة الطبقات FGM مع مختلف الشروط الحدية. تستند الصيغ النظرية على نظرية التشوه بالقص المكررة. عكس كل النظريات, عدد المجاهيل لهذه النظرية أربع فقط, في حين باقي النظريات تستلزم خمس مجاهيل. هذه النظرية تاخذ بعين الإعتبار التوزيع المكافىء لإجهادات القص عبر سمك الصفيحة, و تحقق إنعدام هذه الإجهادات عند الحواف العلوية و السفلية للصفيحة بدون إستعمال معاملات تصحيح القص. نقترح أن الخصائص المادية لصفيحة ال FGM تتغير بدون إنقطاع في إتجاه السمك وفقا لتوزيع بسيط لقانون القوة P-FGM بدلالة جزء حجمي للمكونات. نثبت نجاعة النظرية المقترحة بمقارنة النتائج المتحصل عليها من خلال هذه النظرية بغيرها من النتائج المتحصل عليها بنظرية الترتيب الأول و النظريات ذات الترتيب العالي. تأثيرات تشوه القص العرضي, الحمولة الحرارية, حاصل قسمة أبعاد الصفيحة (a/b), حاصل القسمة طول-سمك (a/h) و مؤشر القوة للجزء الحجمي k تمت دراستها. النتائج الرقمية للحمولة الحرجة لإنبعاج الصفحات متعددة الطبقات المتدرجة وظيفيا تم عرضها و مناقشتها. يمكن الاستنتاج أن النظرية المقترحة هي نظرية دقيقة و بسيطة لدراسة الإنبعاج الحراري للصفائح المتدرجة وظيفيا و التي تخضع لحمولة حرارية و إنبعاج الصفائح مع مختلف شروط الحدود. Résumé (Français et/ou Anglais) : Dans ce travail de recherche, une solution analytique exacte est développée, d’une part, pour analyser le flambement thermique des plaques sandwich en matériau à gradient évaluée (FGM) soumises à une variation uniforme, linéaire et non-linéaire de température à travers l'épaisseur, et d’autre part, à proposer une nouvelle fonction de cisaillement pour étudier le flambement des plaques sandwich en FGM avec diverses conditions aux limites. Les formulations théoriques sont basées sur une théorie raffinée de déformation en cisaillement. Contrairement aux autres théories, le nombre d’inconnus impliqués dans cette théorie est seulement quatre, alors que les autres théories de déformation de cisaillement nécessite cinq inconnus. Cette théorie prend en considération une distribution parabolique de la contrainte de cisaillement à travers l’épaisseur de la plaque, et satisfaite la nullité de cette contrainte aux surfaces supérieure et inférieure de la plaque sans l’utilisation des facteurs de correction de cisaillement. On suppose que les propriétés matérielles de la plaque FGM varient sans interruption dans la direction de l’épaisseur selon une simple distribution de loi de puissance (P-FGM) en fonction de la fraction volumique des constituants. La validité de la présente théorie est vérifiée en comparant les résultats déterminés par cette théorie à ceux obtenus par la théorie de premier ordre et les autres théories d’ordre élevé. Les effets de la déformation de cisaillement transversale, la charge thermique, le rapport des dimensions de la plaque (a/b), le rapport longueur-épaisseur (a/h), et l’indice de puissance de la fraction volumique (k) sont étudiés. Les résultats numériques de la charge critique de flambement des plaques sandwich fonctionnellement graduées ont été présentés et discutés. On peut conclure que la présente théorie est précise et simple pour étudier le flambement thermique des plaques fonctionnellement graduées soumises à un chargement thermique et le flambement avec diverse condition aux limites.
ANALYSE ET MODELISATION PAR ELEMENTS FINIS DU COMPORTEMENT MECANIQUE DES POUTRES METALLIQUES RENFORCEES PAR COLLAGE EXTERNEDES PLAQUES COMPOSITES
(2015-12-03) BOUAKKAZ Khaled; Encadreur: HASSAINE DAOUADJI Taher; Co-Encadreur: A. MEFTAH
الملخص (بالعربية) : ان استخدام البوليمر المقوى بالألياف الكربونية المركبة (Carbon Fiber Reinforced Polymers) من اجل إعادة تأهيل (ترميم) أو تعزيز الهياكل، وعلى وجه الخصوص، لتمديد حياة الروافد الفولاذية في تطبيقاتها المختلفة. أحد الجوانب التكنولوجيا الرئيسية للتعزيز العوارض باللصق هو تحليل الإجهاد للهيكل المقوى. على وجه الخصوص، تقييم موثوق به وإلزامي لإجهاد القص للاصقة والاجهادات في لوحات CFRP من أجل التنبؤ بتحمل الانهيار الروافد. في هذه الأطروحة، تطوير تحليلي ورقمي بالعناصر المحدودة معروضة لحساب الاجهادات في الرافدة تحت تأثير الأحمال الميكانيكية. وتمت مقارنة النتائج المحصل عليها مع النتائج المحصل عليها من طرف تونسي، ونفذت سلسلة من الدراسات المتغيرة لإظهار كيف تتأثر أقصى الاجهادات الوجهية بسمك طبقة اللصق، نسبة الحجمية للألياف وتأثير الرطوبة الحرارية. Résumé (Français et/ou Anglais) : The use of carbon fiber reinforced polymers (CFRP) composites to upgrade structures and, in particular, to extend the lives of steel beams has wide applications. One of the main aspects of the bonded strengthening technology is the stress analysis of the reinforced structure. In particular, reliable evaluation of the adhesive shear stress and of the stress in the CFRP plates is mandatory in order to predict the beam’s failure load. In this thesis, an analytical development and a finite element analysis are presented to calculate the stresses in the reinforced beam under mechanical loads. The obtained results were compared with the those of Tounsi’s analytical approach , and a serial of parametric studies were carried out to show how the maximum interfacial stresses have been influenced by the thickness of adhesive layer, by the fiber volume fraction and hygrothermal effect.
Application de l’élasticité non locale pour L’étude du comportement mécanique des Nanostructures
(2018-01-31) BESSEGHIER Abderrahmane; Encadreur: TOUNSI Abdelouahed
Résumé (Français et/ou Anglais) : Dans ce travail, l'analyse de vibration libre des nano plaques à gradient fonctionnel (FG) dépendant de la taille et reposant sur une fondation élastique à deux paramètres est étudiée sur la base d'une nouvelle théorie de déformation trigonométrique non locale. Cette théorie inclut des variables intégrales indéterminées et contient seulement quatre inconnues, qui sont inférieure à ceux de la théorie de déformation du cisaillement classique (FSDT). Le modèle Mori-Tanaka est utilisé pour décrire la distribution progressive des propriétés du matériau le long de l'épaisseur de la plaque. La dépendance à la taille de la plaque FG est analysée avec la théorie de l'élasticité non locale d'Eringen. En appliquant le principe de Hamilton, les équations de mouvement sont obtenues pour une théorie de la plaque de déformation de cisaillement à quatre variables raffinée puis résolues analytiquement. Pour montrer l'exactitude de la théorie actuelle, nos résultats de recherche dans des cas spécifiques sont comparés aux résultats disponibles dans la littérature, où un bon accord sera démontré. Enfin, l'influence de divers paramètres tels que les paramètres non locaux, l’index de la loi de puissance, les paramètres de fondation élastiques, le rapport de longueur sur diamètre et le rapport d'épaisseur sur la fréquence non dimensionnelle des plaques rectangulaires FG à l'échelle nanométrique sont présentés et discutés en détail. Mots-clés: Théorie de l'élasticité non locale; Nano plaque FG; Vibration libre; Théorie raffinée; Élastique fondation.
Application des plans d’expérience pour l’étude des sols gonflants
(2021-05-24) Dounane Nawal; Encadreur: Trouzine Habib
Résumé (Français) : Plusieurs méthodes statistiques ont été proposées dans la littérature pour la prévision du gonflement des sols. Ces méthodes sont connues pour être non universelles, nécessitant de nombreuses expériences, longues et coûteuses. Dans cette thèse de nouvelles approches sont développées pour prédire le degré et la pression de gonflement des sols et explorer les effets et les interactions de la teneur en argile et de l’indice de plasticité sur le potentiel et la pression de gonflement. Sur ce fondement, une base de données expérimentales a été collectés auprès des laboratoires de la région ouest d’Algérie, auxquels s’ajoute une lecture des principales publications sur les sols gonflants dans la même la région. Différents types de régressions ont été appliqués à ces données et les résultats montrent que de nouvelles relations empiriques ont été trouvées entre la pression de gonflement et le potentiel de gonflement ces corrélations sont en bonnes concordances avec la littérature. Les régressions cubiques, quadratiques et multiples semblent être en bonne concordance et mieux adaptée que les modèles de régression linéaire simples dans le cas présenté. Par la suite, une analyse a été menée à l’aide d'un algorithme combiné orthogonal L9(32) de Taguchi et une analyse de réseaux de neurones artificiels. Les résultats indiquent que l’application de cet algorithme est très efficace et la précision des résultats est très acceptables et permet de prédire le potentiel et la pression de gonflement des sols. L’analyse de la variance (ANOVA) de l’approche intégrée proposée a indiqué que la signification de l’indice de plasticité est d’environ 91,66% et 95,77% respectivement, pour l’estimation du potentiel de gonflement et de la pression de gonflement. Résumé (Anglais) : Several statistical methods have been proposed in the literature for predicting soil swelling. These methods are known to be non-universal, requiring many experiments, time consuming and expensive. In this thesis new approaches are developed to predict the degree and pressure of swelling soils and explore the effects and interactions of clay content and plasticity index on swelling potential and pressure. On this basis, an experimental database was collected from laboratories in the region to which is added a reading of the main publications on swelling soils in the region of Western Algeria. Different types of regressions were applied to these data and the results show that new empirical relationships were found between the swelling pressure and the swelling potential; these correlations are in good agreement with the literature. Cubic, quadratic and multiple regressions seem to be in good agreement and better suited than simple linear regression models in the case presented. Subsequently, an analysis was performed using a combined L9(32) orthogonal Taguchi algorithm and an analysis of artificial neural networks. The results indicate that the application of this algorithm is very efficient and the precision of the results is very acceptable and can predict the potential and the swelling pressure of soils. Analysis of variance (ANOVA) of the proposed integrated approach indicated that the significance of the plasticity index is approximately 91.66% and 95.77% respectively, for the estimation of the swelling potential and of inflation pressure.
Approche mathématique pour l’étude des structures non homogènes reposant sur fondation élastique variable
(2020-12-14) ALI-RACHEDI Mohamed; Encadreur: BENYOUCEF Samir
الملخص (بالعربية) : من المشاكل الحالية التي تواجه الصفائح المتدرجة وظيفيا تأثير الحرارة على خواصها الميكانيكية وانعكاس هذا التأثير على سلوكها. يتناول هذا العمل تحليلاً للسلوك المرن لصفيحة متدرجة وظيفيا مستند على أساس مرن متغير ذات خصائص تتغاير تبعاً لدرجة الحرارة وتأثير هذا التغير على السلوك الحراري الميكانيكي لهذه الصفيحة باستخدام نظرية جديدة شبه ثلاثية الأبعاد تحتوي على أربعة متغيرات. يأخذ هذا النموذج شبه ثلاثي الأبعاد بعين الاعتبار تشوّه القص وتأثير التمدد كما يضمن الشروط اللازمة على إجهادات القص العرضية والتي تنعدم عند الحافة العلوية والسفلية للصفيحة وذلك بدون معامل تصحيح. تتوزع الخصائص الميكانيكية للصفيحة بشكل مستمر عبر السمك وفقا لنماذج ميكانيكية مختلفة وحسب دالة أسية. يتم التحصل على معادلات التوازن والاستقرار باستعمال مبدأ العمل الافتراضي ويتم معالجة هذه المعادلات بفضل حل نافييه من اجل صحيفة ذات دعم بسيط. يتم التحقق من دقة النتائج المتحصل عليها عن طريق هذا النموذج بالمقارنة مع البحوث السابقة التي تطرقت الى نفس الموضوع. تم تقديم تحليل رقمي تفصيلي لمعرفة تأثير مختلف العوامل على سلوك الصحيفة فيما يخص الانحناء الحراري الميكانيكي. كلمات البحث نظريات الصفائح، نموذج شبه ثلاثي الأبعاد، تأثير التمدد، أساس مرن متغير، نماذج ميكانيكية، سلوك ميكانيكي حراري. Résumé (Français et/ou Anglais) : Un des problèmes actuels des plaques en matériau à gradient fonctionnel est l'analyse de l’effet de la dépendance thermique des propriétés mécaniques sur leurs comportements. Le présent travail comporte une analyse du comportement flexionnel d’une plaque en FGM reposant sur une fondation élastique variable dont les propriétés varient en fonction de la température et l’impact de cette variation sur la réponse thermomécanique de cette plaque en utilisant une nouvelle théorie quasi-3D à quatre variables. Le modèle quasi-3D en question prend en considération la déformation par cisaillement ainsi que l’effet de l'étirement de l'épaisseur en assurant une distribution parabolique des contraintes de cisaillement transversales et la nullité de ces dernières sur les surfaces supérieure et inférieure de la plaque sans introduction d’un facteur de correction de cisaillement. Les propriétés effectives de la plaque sont supposées varier à travers l'épaisseur et sont déterminées par l’intermédiaire de plusieurs modèles micromécaniques selon une distribution simple suivant une loi puissance. Les équations gouvernantes sont obtenues par le principe des travaux virtuels et la solution de Navier est utilisée pour la résolution analytique du système d’équations pour une plaque simplement appuyée. La validation de la précision des résultats de la présente théorie est effectuée par comparaison avec différents résultats issus de la littérature traitant du même sujet. Une analyse paramétrique est entreprise pour observer l’influence de différents paramètres sur le comportement flexionnel thermomécanique de la plaque FGM. Mots-clés Théories des plaques, modèle quasi-3D, effet de l’étirement de l’épaisseur, fondation élastique variable, modèles micromécaniques, comportement thermomécanique. Résumé (Français et/ou Anglais) : One of the current problems of plates made with functionally graded materials gradient is the analysis of the effect of thermal dependence of mechanical properties on their behaviour. This work concerns with the analysis of the flexional behaviour of an FGM plate resting on a variable elastic foundation. The properties materials vary across the thickness and are considered to be temperature-dependent. A quasi 3D theory is used with only four unknown functions. This theory considers both shear deformation and stretching effect by ensuring a parabolic distribution of the transverse shear stresses and their nullity on the plate’s extimities (upper and lower) without the introduction of a shear correction factor. Several micromechanical models are used to estimate the effective material properties such Voigt, Tamura , Mori-Tanaka and Reuss. The governing equations are obtained by the principle of virtual works and the Navier solution is used for the analytical resolution of the system of equations for a simply supported plate. The validation of the accuracy of the results of this theory is carried out by comparison with different results from the literature dealing with the same subject. A parametric analysis is performed to observe the influence of different parameters on the flexional thermomechanical behaviour of the FGM plate. Keywords Plate theories, quasi 3D model, stretching effect, variable elastic foundation, micromechanical models, thermomechanical behaviour.
Comportement hydromécanique et microstructural à long terme des matériaux traités par solidification/stabilisation à base de liants hydrauliques et additifs.
(2016-12-01) DADOUCH MOKHTAR; Encadreur: GHEMBAZA Moulay Smaine
الملخص (بالعربية) مع التطور الحالي الاجتماعي والاقتصادي في مجال أعمال الحفر تظهر الحاجة المتزايدة لاستخدام المواد الموجودة في موقع المشاريع، حتى التي بها خصائص ميكانيكية ضعيفة. في هذه الحالة، تظهر المعاملة مع التصلب / الاستقرار على أساس مواد الربط الهيدروليكية والمواد المضافة باعتبارها واحدة من تقنيات المعالجة حيث تعمل على تحسين مختلف الخصائص الفيزيائية والكيميائية والخواص الميكانيكية المنخفضة وضعف القدرة على التحمل للتربة. بينما التحسينات الميكانيكية التي تضيفها مواد الربط الهيدروليكية والإضافات تبدو كافية لاستخدام هذه التربة لبناء مثل هذه الأعمال، إلا أن الآثار على المدى الطويل من الإجهاد المائي على الأداء الميكانيكي لا تزال غير واضحة. في هذا السياق، فإن الأهداف الرئيسية لهذا البحث هي: أولا، توضيح تأثير المواد اللاصقة والمواد المضافة على الخواص الهيدروميكانيكية للتربة الدقيقة وبالتالي تطور أداء الميكانيكية ونفاذية هذه التربة لمواجهة مختلف التحديات. ثانيا، ينبغي أن يتم دراسة تأثير الظروف الأولية على المجهرية ونفاذية التربة للتعامل مع الروابط والإضافات لتحديد الحالات الأولى للنظر من حيث الاستدامة. أخيرا، أقترح حلا لاستخدام المواد المحلية في الطبقات القاعدية في هذا المنظور، أجريت دراسة تجريبية بحتة على وصف كامل للمادة مع وبدون المعالجة التصلب / الاستقرار على أساس مادة الربط الهيدروليكية والمواد المضافة إلى فهم أفضل لتأثير بعض العوامل على سلوكها. تساعد هذه الدراسة على تسليط الضوء على الدور الهام للإضافات على المصفوفة الحبيبية Résumé (Français et/ou Anglais) : L'évolution actuelle du contexte socio-économique dans le domaine de la réalisation des terrassements est aujourd’hui marquée par un besoin croissant d’utiliser les matériaux rencontrés dans l’emprise des projets, même ceux dont les caractéristiques mécaniques sont médiocres. Devant cette situation, le traitement par solidification/stabilisation à base de liants hydrauliques et additifs apparaît comme une des techniques permettant de pallier, suite au développement de différents processus physico-chimiques, les faibles caractéristiques mécaniques et la mauvaise maniabilité présentées par les sols fins. Bien que les améliorations mécaniques apportées par les liants hydrauliques et les additifs semblent suffisantes pour que l’utilisation de ces sols soit envisagée pour la construction de tels ouvrages, les effets à long terme des sollicitations hydriques sur les performances mécaniques restent mal connus. Dans ce contexte, les principaux objectifs de ce travail de recherche sont : d'une part, de préciser l’effet des liants et additifs sur les propriétés hydromécaniques des sols fins et donc l’évolution des performances mécaniques et de la perméabilité de ces sols face aux différentes sollicitations. D'autre part, une étude doit se faire sur l'effet des conditions initiales sur la microstructure et la perméabilité des sols traités aux liants et additifs afin de déterminer les états initiaux à considérer en termes de durabilité. Enfin, de proposer une solution pour l’utilisation des matériaux locaux en couche d’assise de chaussée. Dans cette optique, une étude purement expérimentale est menée portant sur une caractérisation complète d'un matériau sans et avec traitement par solidification/stabilisation à base de liant hydraulique et additifs afin de mieux connaître l’influence de certains paramètres sur son comportement. Cette étude permet de mettre en avant, le rôle important des liants et additifs sur la matrice granulaire.
Comportement vibratoire d'un nanotube de carbone sous l’effet thermique en milieu élastique.
(2016-12-01) BENSATTALAH Tayeb; Encadreur: HASSAINE DAOUADJI Tahar; Co-Encadreur: TOUNSI Abdelouahad
Résumé (Français et/ou Anglais) : Sur la base de la théorie élastique non-locale on a développé le modèle élastique non-local de la poutre Euler-Bernoulli et Timoshenko pour analyser la vibration libre d'un nanotube de carbone situé dans un milieu élastique sous l’effet thermique et la chiralité. L'influence des différents paramètres sur la fréquence de vibration est analysée et discutée. Le module de Young utilisé dans cette étude de trois types de nanotubes monocouche de carbone (SWCNTs), armchair, zigzag et chiral, est retiré de littérature. Ces résultats numériques sont calculés sur la base de la simulation de la dynamique moléculaire (MD). Ils sont en bon accord avec les résultats expérimentaux existants. Généralement, les propriétés des nano-composites sont affectées par les conditions d’environnement qui introduisent des variations de déformation en l’absence de tout chargement mécanique. Pour cela on a étudié l’effet thermique sur la vibration libre d’un nanotube de carbone dans un milieu elastique. Les résultats obtenus indiquent la dépendance de la fréquence de vibration avec la chiralité du nanotube, l'effet non-local (e0a), le rapport (L/d), l’effet thermique, le mode vibratoire (N) et le paramètre du module Winkler (kwin) du milieu élastique. Cette recherche sera utilisée comme référence pour l'application et l'utilisation du nanotube de carbone dans les nano-composites. Mots clé : Nanotube, Nanomatériaux, Vibration, Armchair, Zigzag, Non-local. Résumé (Français et/ou Anglais) : Based on the non-local elasticity theory, Euler–Bernoulli beam theory (EBT), Timoshenko beam theory (TBT) have been implemented to investigate the free vibration of single-walled carbon nanotubes (SWCNTs) which are embedded in an elastic medium including the thermal and chirality effects. The investigation of various parameters on the vibration frequency is studied and discussed. Young's modulus used in this study for three types of carbon single well nanotubes (SWCNTs), armchair, zigzag and chiral, withdrew from literature. These numerical results are calculated on the basis of the simulation of the molecular dynamics (MD). They are in good agreement with existing experimental results. Generally, nano-composite properties are affected by the environmental conditions that introduce changes in strain in the absence of mechanical loading. For this we studied the thermal effect on the free vibration of a carbon nanotube in an elastic medium. The results indicate the dependence of the frequency of vibration with the chirality of the nanotube, the non-local (e0a), the ratio (L / d), the thermal effect, the vibration mode (N) and the parameter Winkler module (kwin) of the elastic medium. This research will be used as reference for the application and use of carbon nanotubes in nano-composites. Keywords: Nanotube, Nanomaterials, Vibration, Armchair, Zigzag, Non-local.
Contribution à l'étude du comportement mécanique des plaques composites en utilisant des théories d'ordre élevé avec un nombre réduit de variable
(2017-12-13) BENAHMED Abdelkrim; Encadreur: TOUNSI Abdelouahed; Co-Encadreur: BELAKHDAR Khalil
Résumé (Français et/ou Anglais) : In this work, an efficient and simple quasi-3D hyperbolic shear deformation theory is developed for bending and vibration analyses of functionally graded (FG) plates resting on two-parameter elastic foundation. The significant feature of this theory is that, in addition to including the thickness stretching effect, it deals with only five unknowns as the first order shear deformation theory (FSDT). The foundation is described by the Pasternak (two-parameter) model. The material properties of the plate are assumed to vary continuously in the thickness direction by a simple power law distribution in terms of the volume fractions of the constituents. The equations of motion for thick FG plates are obtained within the Hamilton’s principle. Analytical solutions for the bending and free vibration analysis are obtained for simply supported plates. The numerical results are given in detail and compared with the existing works such as 3-dimensional solutions and those predicted by other plate theories. It can be concluded that the present theory is not only accurate but also simple in predicting the bending and free vibration responses of functionally graded plates resting on elastic foundation. Keywords: bending; free vibration; functionally graded plate; elastic foundation; quasi-3D hyperbolic shear deformation theory.
Contribution à l’analyse de la vibration des plaques composites comportant des patchs
(2014-11-26) DRAICHE KADA; Encadreur: TOUNSI Abdelouahed
Résumé : La nouveauté de ce travail est l'utilisation de la théorie des plaques à quatre variables trigonométriques pour analyser la vibration libre des plaques stratifiées rectangulaires soutenues par une masse de patch localisée. En divisant le déplacement transversal en deux parties « due à la flexion et au cisaillement », le nombre d'inconnues et les équations d’équilibre de la présente théorie est réduit et par conséquent, rend cette théorie simple à utiliser. Le principe d’Hamilton est appliqué en utilisant la théorie de déformation de cisaillement trigonométrique à des plaques rectangulaires avec appui simple. Des exemples numériques sont présentés pour montrer les effets des paramètres géométriques tels que l'allongement de la plaque, la dimension et l'emplacement de la masse du patch sur les fréquences naturelles des plaques composites stratifiées. On peut conclure que la théorie proposée est précis et simple à résoudre le comportement de vibration libre des plaques stratifiées rectangulaires soutenues avec une masse de patch localisée. Mots clés : Plaques stratifiées; Vibration libre; Théorie à quatre variables; masse du Patch. Abstract : The novelty of this work is the use of trigonometric four variable plate theory for free vibration analysis of laminated rectangular plate supporting a localized patch mass. 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 Hamilton’s Principle, using trigonometric shear deformation theory, is applied to simply supported rectangular plates. Numerical examples are presented to show the effects of geometrical parameters such as aspect ratio of the plate, size and location of the patch mass on natural frequencies of laminated composite plates. It can be concluded that the proposed theory is accurate and simple in solving the free vibration behavior of laminated rectangular plate supporting a localized patch mass. Keywords : Laminated plates; Free vibration; Four variable plate theory; Patch mass