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

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    Contribution à l'étude de l’influence des biocarburants et de leurs propriétés sur le fonctionnement des moteurs à combustion interne.
    (2021-07-14) BENDRISS Abdelkader; Encadreur: LASBET Yahia; Co-Encadreur: MAKHLOUF Mohammed
    Résumé (en Français) : L’utilisation des énergies fossiles a engendré une pollution de l’environnement et a contribué au réchauffement climatique. Pour remédier à cette situation, le recours à d’autres sources d’énergies plus propres est indispensable. Dans ce contexte, les biocarburants présentent un potentiel non négligeable. Le biodiesel est un biocarburant qui possède des propriétés physico-chimiques similaires à celle du diesel. L'une des particularités du biodiesel par rapport aux autres types de biocarburants est le fait qu'il peut être produit à partir d'une variété de matières premières. Par conséquent, leurs compositions sont différentes et leurs propriétés physico-chimiques peuvent différer d’un carburant à un autre. Ceci induit des variations des réponses du moteur en termes de performances, de combustion et surtout des émissions polluantes. Dans le cadre de ces travaux thèse deux investigations statistiques ont été menées. La première investigation statistique a été effectuée sur 22 propriétés physico-chimiques de 34 matières premières, afin de sortir les propriétés physico-chimiques principales, les différentes tendances observées ont été discutées et expliquées en fonction de la composition en acides gras et en degré d’insaturation, cinq propriétés ont été choisies comme propriétés physico-chimiques principales. La deuxième investigation est d’utiliser ces cinq propriétés et d’analyser leurs l’influence sur les réponses d’un moteur Lister Petter, 15 carburants de différentes propriétés ont été analysés, il a été remarqué que les réponses du moteur varient d’un carburant à l’autre. Les résultats des corrélations entre les propriétés physico-chimiques principales et les réponses du moteur ont été discutés en fonction des aspects fondamentaux de la chimie des carburants et des conséquences qu'elles ont sur le fonctionnement réel du moteur. En outre, une modélisation thermodynamique de la combustion dans un MCI a été menée pour comprendre l’influence des propriétés physico-chimiques principales sur le déroulement de la combustion dans un moteur diesel Lister Pitter, alimenté par 7 carburants à savoir le diesel standard et 6 types de biodiesels à base (des huiles de friture usagées ; des graisses animales ; des huiles de palme ; et les mélanges de B10, B20 et B30 issus des eaux usées des pressoirs à olives). Les résultats obtenus ont montrés que les 6 carburants modélisés donnent des performances comparables à celles du gazole avec une réduction significative des émissions polluantes, l’analyse statistique des résultats montre une bonne concordance des résultats obtenus et les résultats de la littérature. Les mots clés : Biocarburants ; Biodiesels ; Propriétés Physico-chimiques ; Analyse Statistique ; Fonctionnement de moteur CI. Abstract (en Anglais) : The use of fossil fuels has caused environmental pollution and contributed to global warming. To remedy this situation, the use of other sources of cleaner energy is essential. In this context, biofuels have significant potential. Biodiesel is a biofuel that has physicochemical properties similar to that of diesel. One of the peculiarities of biodiesel compared to other types of biofuels is the fact that it can be produced from a variety of raw materials. Therefore, their compositions are different and their physicochemical properties may differ from one fuel to another. This induces variations in engine responses in terms of performance, combustion and especially polluting emissions. As part of this thesis work, two statistical investigations were carried out. The first statistical investigation was carried out on 22 physicochemical properties of 34 raw materials, in order to bring out the main physicochemical properties, the various trends observed were discussed and explained according to the fatty acid composition and the degree of unsaturation, five properties were chosen as the main physicochemical properties. The second investigation is to use these five properties and analyze their influence on the responses of a Lister Petter engine, 15 fuels of different properties were analyzed, it was noticed that the engine responses vary from fuel to the other. The results of the correlations between the main physicochemical properties and the engine responses were discussed in terms of the fundamental aspects of fuel chemistry and the consequences they have on the actual functioning of the engine. In addition, thermodynamic modeling of combustion in an ICE was carried out to understand the influence of the main physicochemical properties on the course of combustion in a Lister Pitter diesel engine, powered by 7 fuels namely standard diesel and 6 types of biodiesel based (used frying oils; animal fats; palm oils; and blends of B10, B20 and B30 from wastewater from olive presses). The results obtained showed that the 6 modeled fuels give performances comparable to those of diesel with a significant reduction in polluting emissions, the statistical analysis of the results shows a good agreement between the results obtained and the results of the literature. Keywords : Biofuel; Biodiesel; Physical-chemical properties; Statistical analysis; CI engine functioning.
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    Etude de l’Usure et du Coefficient de Frottement de Ti3SiC2 et l’Influence de TiC sur son Comportement Tribologique
    (2014-11-06) BENDAOUDI Seif-Eddine; Encadreur: BOUNAZEF Mokhtar
    Résumé : La caractérisation tribologique des céramiques, est complexe. Elle dépend, comme pour la majorité des matériaux, de leurs compositions, des conditions de frottement et de l'environnement. L'objectif de ce travail porte sur l’étude du comportement en frottement à sec du Ti3SiC2 contenant 8% de TiC. Pour cela, la modélisation du comportement de ce matériau, par la méthode des plans d’expériences, est adéquate. Les essais expérimentaux ont été effectués contre un antagoniste en Corindon sous la forme d’une tige semi-sphérique à bout chanfreiné sur son pourtour afin d’éviter tout coincement pouvant fausser le résultat pendant la rotation de l’éprouvette. A température ambiante de 20 °C et au taux d’humidité relatif de 20 %, le matériau présente un coefficient de frottement large de 0,1 à 0,53 et un taux d’usure variant entre 0,6.10-6 mm3 /Nm et 2,5.10-6 mm3 /Nm, à plusieurs gammes de vitesse de glissement, dont la valeur se situe entre 5 m/s et 60 m/s et sous une pression croissante appliquée sur la tige de 0,1 à 0,8 MPa. L’exploitation des résultats du modèle obtenu par la méthode des plans d’expériences, expliquent le comportement tribologique de ce matériau par des courbes et des graphes qui nous dégagent des possibilités pour des applications potentielles de ce matériau aux conditions imposées. Mots clés : Ti3SiC2 ; TiC ; Frottement ; Usure ; Méthode des plans d’expérience
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    Simulation numérique de l’effet de la présence des défauts de collage sur le comportement des assemblages collés sous chargement en traction
    (2015-06-16) BENCHIHA aicha; Encadreur: MADANI. K
    Résumé (Français et/ou Anglais) : Notre travail est consacré à l'étude de comportement d'un assemblage collé type métal/métal en présence des défauts de collage sous chargement en traction. L'objectif de cette étude est d'analyser par la méthode d'éléments finis bidimensionnels et tridimensionnels à l’aide des codes de calcul FRANC2D/L (Fracture Analysis Code) et ABAQUS la résistances d'un joint adhésif collé à simple recouvrement en mettant en évidence plusieurs paramètres a savoir: le types du maillage, le nombres des éléments utilisés dans le maillage, les conditions aux limites, le chargement, l'épaisseur de l’adhésif, la longueur de recouvrement, le module de cisaillement et le vieillissement de l’adhésif, d'une part on analyse l'effet des défauts de collages dans les assemblage collés type métal/métal et d'autre part dans les structures répares par collage de patch composite. Le modèle géométrique pour le joint adhésif collé à simple recouvrement utilisé est effectué avec deux plaques minces en aluminium 2024-T3, avec l'adhésif époxyde ADEKIT structural A140 fait par la compagnie d'AXSON, l'analyse de la distribution des contraintes dans la couche d'adhésif montre de façon très détaillée que les contraintes sont situées sur les bords libres de la région de collage, et atteignent des valeurs maximales prés de la zone de défaut, ces défauts sont le siège de concentration de contraintes. Mots clés : Adhésif, joint à simple recouvrement, défaut, modélisation, vieillissement.
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    ÉTUDE DES EFFETS DU CHARGEMENT MECANIQUE SUR LA DURABILITE DES IMPLANTS DENTAIRES
    (2015-03-05) BENAISSA Ali; Encadreur: B. Ould Chikh; Co-Encadreur: B. Bachir Bouiadjra
    الملخص (بالعربية) : تمثل السن البشرية عنصر أساسي في عملية المضغ كما تلعب دورا جماليا. مثلها مثل أي نسيج عضوي في جسم الإنسان قد تتدهور حالت السن نتيجة التسوس أو حادث يصيبها مما يعرضها للسقوط. لهذا السبب وحتى نتمكن من فهم أفضل لأهمية استبدال الأسنان المفقودة عن طريق زراعة الأسنان. في هذا الصدد ومن أجل إيجاد حل لهذه المشكلة تهدف هذه الأطروحة لمعرفة تأثير الأحمال المضغ على سلوك البيو ميكانيكي للنشاط الحيوي لزراعة الأسنان في محيط الأنسجة البيولوجية للفك. إضافة إلى تقديم المساعدة إلى ممارسي المجال الطبي وكذا مصممي الأطراف التعويضية والأجهزة العلاجية الخاصة التي يجب إيلاء اهتمام خاص بها من أجل التوزيع الأفضل والأمثل للإجهادات الناجمة عن قوى المضغ بين العظم والزرع. في هذه الدراسة يتم تحليل وتقييم الإجهادات رقميا بواسطة طريقة العناصر المنتهية ثلاثية الأبعاد. أهم ميزة لهذه الطريقة هي أنها تتيح لنا تحديد مستوى الإجهادات وحالاتها في جميع أجزاء نظام الزرع. من جهة أخرى النهج المتبع يشمل تطوير نموذج جديد لزراعة الأسنان باستعمال الرباط الاصطناعي للحد والتقليل من شدة الإجهادات الناجمة عن أثر صدمات قوى المضغ، الذي أكد بشكل عام نجاعة النموذج الجدید المقترح أعطى مستوى أقل وامثل للإجهاد على مستوى العظم الفكي مقارنة بالنموذج المتداول وذلك بفضل هذا الرباط. Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé La dent humaine, élément indispensable à la mastication et remplissant aussi une fonction liée à l’esthétique. Comme tout tissu ou organe du corps humain, une dent peut se détériorer (caries ou accident), devenir malade puis tomber. On comprend donc mieux l’importance de remplacer cette dent manquant par un implant dentaire. Les travaux de cette thèse visent dans ce cadre à décrire l'effet des charges masticatoires sur le comportement biomécanique des implants dentaires au voisinage des tissus biologiques. Cette démarche a pour but de fournir une aide aux praticiens du domaine médical ainsi qu’aux concepteurs de prothèses et dispositifs thérapeutiques spécifiques, pour lesquels une attention toute particulière doit être apportée à la répartition des contraintes d’interactions, entre l’os et l’implant. Dans cette étude l’évaluation de ces contraintes est analysée numériquement par la méthode des éléments finis en trois dimensions. L’avantage de cette méthode est qu’elle permet la détermination du niveau des contraintes et de leurs états en tous points du système implantaire. Notre démarche vise le développement d’un nouveau modèle d’implant dentaire avec un ligament artificiel, afin de réduire les contraintes dans cette interface. Abstract The human tooth, which is essential part for chewing and performing a function related to aesthetics. Like any tissue or organ in the body, a tooth may deteriorate (caries or accident), become ill then fall. Therefore, we can better understand the importance of replacing the missing tooth with a dental implant. The work of this thesis are designed in this context to describe the effect of masticatory loads on the biomechanical behavior of dental implants in the vicinity of biological tissues. This approach is designed to provide assistance to medical practitioners as well as developers of prostheses and specific therapeutic devices, for whom special attention must be paid to the stress distribution of interaction between the bone and the implant. In this study, the evaluation of these stresses is numerically analyzed by 3D finite element method. The advantage of this method is that it allows the determination of the level of stress and their states in all parts of the implant system. Our approach involves the development of a new dental implant model with an artificial ligament, in order to reduce the stresses in the interface.
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    Etude du comportement mécanique des poutres en béton fissurées et renforcées par des matériaux composites
    (2018-02-07) BENARBIA Djamila; Encadreur: BENGUEDIAB Mohamed
    الملخص (بالعربية) : غالباً ما تتعرض المنشآت الخرسانية لظروف بيئية قاسية أو تلقى حمولات زائدة أين يتوجب مقاومتها بصفة مرضية أثناء فترة الخدمة مع استفاء جميع المهام التي صممت من أجلها. عندما تكون الهياكل غير قادرة على تحمل مثل هذه الظروف القاسية، حتما ستظهر بعض أعراض التدهور خاصة تلك التي تتعلق بظاهرة التشققات الخرسانية. تتسم الجسور بكثرة تعرضها لخطورة العيوب ذات الأسباب المتعددة، والتي غالباً ما تكون ناتجة عن سوء أشغال التنفيذ أو سوء التصميم أو أية أسباب أخرى عارضة؛ ما يؤدي إلى خرق المتانة والمقاومة (قدرة الحمولة) واستقرار الهياكل مما يؤدي إلى تدهور خطير قد يصل حتى الخراب أحيانا. تسمح مبادئ ميكانيك الانكسارات التطبيقية بالقياس الكمي لدرجة الضرر و التهديد الناتج عن ظاهرة انتشار الشقوق. ساهم إشراك معايير ميكانيك الانكسارات في حساب الهياكل الخرسانية لفهم أحسن لسلوكها إزاء التشققات قبل و بعد عمليات تدخل محتملة (إصلاح). في الوقت الحاضر، تعد طريقة إلصاق لوحات FRP أحد أساليب إعادة التأهيل الأكثر استخداماً في السوق بفضل فوائد المواد المركبة. بالإضافة إلى المقاومة الميكانيكية، والخصائص الأخرى، مثل الاستدامة، تعتبر غير كافية لبعض الهياكل القائمة، كانت موضوع دراسات متعمقة، مما أدى إلى تطوير نوع جديد من الخرسانة. ويشار إليها بالخرسانة المسلحة بالألياف. وأجريت دراسة مقارنة على أساس استخدام معيار تمزق يستند إلى الميكانيكا الخطية المرنة للكسروانتشار التشققات، والمطبقة على الهياكل الخرسانية المتصدعة، وتعزيزها في الانحناء بواسطة الإلتصاق الخارجي للوحات المركبة وكذلك الحزم المصنوعة من خرسانة الألياف. Résumé (Français et/ou Anglais) : Les ouvrages en béton sont souvent exposés à des conditions environnementales difficiles ou amenés à recevoir des surcharges très importantes auxquelles ils doivent résister afin de remplir de façon satisfaisante pendant leur période d'utilisation, toutes les fonctions pour lesquelles ils ont été conçus. Lorsqu'ils ne peuvent pas résister à ces conditions sévères, des désordres vont apparaitre, dont les plus fréquemment cités sont celles liées au phénomène de la fissuration du béton. Les ponts peuvent connaître des désordres de gravité très variable dont les causes sont multiples, ces désordres sont généralement dus à des défauts de conception, à une mauvaise mise en œuvre ou à des causes accidentelles ; ils hypothèquent la durabilité, la résistance (capacité portante) et la stabilité des ouvrages et peuvent entraîner leur dégradation, et parfois même leur ruine. Les principes de la mécanique de la rupture appliquée permettent de quantifier la nocivité et le degré de menace engendré suite au phénomène de la propagation des fissures. L’implication des critères de rupture dans le calcul des structures en béton a contribué à mieux comprendre leur comportement en fissuration avant et après une éventuelle intervention (réparation). De nos jours, le collage des plaques en FRP est l’une des méthodes de réhabilitation les plus utilisées dans le marché grâce aux avantages des matériaux composites. Parallèlement à la résistance mécanique, d’autres propriétés, telles que la durabilité, considérée comme insuffisante pour certains ouvrages existants, ont fait l’objet d’études approfondies, qui ont débouché sur la mise au point d’un nouveau type de béton, dénommé béton fibré. Une analyse multicritère munie d’une étude comparative est effectuée en s’appuyant sur l’utilisation d’un critère de rupture qui est basé sur la mécanique linéaire élastique de la rupture de propagation des fissures, appliquée pour des structures en béton fissurées et renforcées en flexion par collage extérieur des plaques composites ainsi aux poutres en béton à fibres.