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

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Comportement en rupture des pipelines sous pression interne réparés par des matériaux composites
(2019-03-07) MEDJDOUB Sidi Mohamed; Encadreur: BACHIR BOUIADJRA Bel Abbes
Résumé (en Français) : Dans cette étude, la méthode des éléments finis est utilisée pour analyser les performances de la réparation d'un patch en composite collé sur un pipeline en acier fissuré. Une analyse paramétrique a été réalisée afin de mettre en évidence les effets des propriétés géométriques sur l'efficacité de la réparation. La méthode de conception expérimentale est utilisée pour explorer les effets des dimensions du patch (longueur, angle et épaisseur) afin d'optimiser le processus de réparation. En utilisant le logiciel MOODE.5 nous avons présenté les paramètres géométriques les plus dominants sur le facteur d'intensité de contrainte au front de fissure pour déterminer les paramètres les plus importants sur l'efficacité de la réparation. Cette optimisation peut aider les concepteurs du patch en composite à améliorer les performances de réparation et de réhabilitation. Les mots clés : Mécanique de la rupture; Fissure; Composite; patch; Pipelines. Abstract (en Anglais) : In this study the finite element method is used to analyze the performances of bonded composite wrap repair of cracked steel pipelines. Parametric analysis was performed in order to highlight the effects of the geometrical properties on the repair efficiency. The experimental design method is used to explore the effects of wrap dimensions (length, angle and thickness) in order to optimize the repair process. We showed in using the MOODE.5 software the most dominant geometrical parameters on stress intensity factor at the crack front which to determine the most important parameters on the repair efficiency. This optimization can help the composite wrap designers to improve the repair performance and rehabilitation. Keywords : Fracture mechanics; Crack; Composite; Wrap; Pipelines.
Analyse numérique et expérimentale du stockage d’énergie thermique latente solaire
(2021-07-15) MECIEB Fatima Zohra; Encadreur: LAOUEDJ Samir; Co-SOLANO Juan Pedro
Résumé (Français et/ou Anglais) : La fusion combinée à la convection naturelle dans un LHTES à tube et calandre été analysée numériquement et expérimentalement dans le présent travail. La particularité de ce travail réside dans le fait que la température du HTF varie à chaque instant en suivant la courbe d'irradiance solaire. L'intégration d'un ensemble de collecteurs solaires à tubes sous vide avec un système LHTES a été réalisée, afin d'étudier les caractéristiques de transfert de chaleur pendant la fusion. Dans la partie numérique, un programme (UDF) a été intégré dans Ansys pour répondre à cette exigence. Dans la partie expérimentale, plusieurs essais sont réalisés pour analyser l'effet de la puissance des sources de chaleur sur les performances de l'accumulateur. La température de la paroi extérieure est mesurée dans différentes sections transversales des tubes à l'aide de thermocouples de type T. Des réseaux de sondes de température verticaux et horizontaux dans la calandre caractérisent la stratification thermique qui se produit pendant la fusion. Les résultats obtenus montrent que la convection naturelle influence considérablement le transfert de chaleur ainsi que la cinétique de fusion du PCM. En outre, les résultats montrent que l'augmentation de la charge thermique du fluide de transfert de chaleur peut augmenter le taux de fusion du PCM et l'énergie stockée et réduire le temps de fusion total. Abstract The melting combined with natural convection in a tube and shell LHTES has been analyzed numerically and experimentally in the present work. The special characteristic of this work lies in the fact that the temperature of the HTF varies at each instant following the solar irradiance curve. The integration of a set of evacuated tube solar collectors with a LHTES system has been performed, in order to study the heat transfer characteristics during the melting. In the numerical part, a program (UDF) has been integrated in Ansys to meet this requirement. In the experimental part, several tests are performed to analyze the effect of the power of the heat sources on the performance of the accumulator. The outer wall temperature is measured in different cross sections of the tubes using T-type thermocouples. Vertical and horizontal temperature probe arrays in the calandria characterize the thermal stratification that occurs during melting. The results obtained show that natural convection significantly influences the heat transfer as well as the melting kinetics of PCM. In addition, the results show that increasing the thermal load of the heat transfer fluid can increase the PCM melting rate and stored energy and reduce the total melting time.
Etude du Comportement Mécanique d’une PTH Cimentée
(2016-01-20) Mankour Abdeljelil; Encadreur: Bachir Bouiadjra Belabbes
الملخص(بالعربية) . (PMMA)في جراحة العظام و خاصة التبديل الكامل لمفصل الورك يتم تثبيت الزرع عن طريق الاسمنت الذي يتكون اساسا من البوليمر الهدف من عملنا هو دراسة تأثير الشقوق التي تبدا من التجاويف و حطام العظام في مختلف المناطق للإسمنت التي تشكل خطرا على انفصال الرابطة بين عظم الفخذ و الزرع وتحقيقا لهذه الغاية استعملنا المحاكات ذات البعدين و ثلاثية الابعاد .الكسور البيضاوية الشكل التي المنطلقة من حطام العظم هي التي تعطي الاجهاد المرتفع في المنطقة العلوية و السفلى. الصدع البينية المنطلقة من التجاويف بين الزرع و الاسمنت هي الاكثر خطورة في المنطقة الداخلية السفلى من الفخذ. التي تلعب دورا هاما في تفكك الترابط وتضعف دور الإسمنت ويسبب ارتخاء الزرع، المنطقة الأكثر خطورة هي المنطقة السفلى من الورك لأنه يحتوي على كثافة أعلى عوامل الضغوط .وجود صدع بينية التي تبدا من التجاويف (العظام/ اسمنت / زرع) هي الأكثر خطورة وخصوصا في الجزء الداخلي من منطقة الورك Résumé (Français et/ou Anglais) : In total hip prosthesis (PTH), the implants are fixed by the acrylic cement (PMMA). The Object of our work focuses on the effect of crack emanating from bone debris and microcavities in the zones able to cause the cement rupture and consequently the aseptic loosening of the prosthesis. A three dimensional and two dimensional finite element analysis models were created in order to determine the most dangerous zones in the cement of femoral stem. The distal and proximal zones give the most values of FIC of crack emanating from bone debris and cavities. The mechanical properties of implants and applied loading are keys parameters in order to minimize the stress concentrations. The presence of the interfacial crack in the femoral construction emanating from a microcavity plays a significant role of the cement connections separation, and the loosening of femoral stem. The distal zone is the most dangerous zone because it presents the highest stress intensity factors. The interfacial cracks (cement/bone and cement/implant) are the most dangerous especially in the distal zone of interior part.
ÉTUDE DE L’ENDOMMAGEMENT DES PROTHÈSES PROVISOIRES DE HANCHE
(2021-07-07) MALLEK Abdelhafid; Encadreur: Bouziane Mohammed-Mokhtar; Co-Encadreur: Bachir Bouiadjra Bel Abbes
Résumé (Français et/ou Anglais) : Les spacers sont des prothèses provisoires faites de ciment orthopédique, utilisés dans le traitement des infections sur prothèses. Plusieurs rapports médicaux ont rapporté chez des patients des ruptures de spacer de hanche sans renfort suite à une activité physique modérée ; des études expérimentales ont confirmé cette fragilité et ont apporté une solution sous la forme de renfort en Titane. Cette thèse présente un model valide permettant l’analyse du comportement mécanique des spacers sous chargement quasi-statique ainsi que la prédiction de leurs endommagement par rupture. Les résultats montrent que l’utilisation de l’algorithme explicite associé à la modélisation de la fissure par le modèle de « BRITTLE CRACKING » est une méthode fiable et rapide pour la simulation du comportement du spacer de hanche. Sur la base de ce modèle valide, ABAQUS nous a permis grâce à son module d’optimisation topologique TOSCA de concevoir deux renforts pouvant grandement améliorer le comportement des spacers toute en protégeant l’os fémoral contre le phénomène de déviation des contraintes. Abstract Spacers are temporary prostheses made of orthopedic cement, used in the treatment of infections on prostheses. Several medical reports have reported in some patients cases of hip spacer rupture following very moderate physical activity; experimental studies have confirmed the fragility of the spacers and provided a solution in the form of titanium reinforcement. This thesis presents a valid model allowing the analysis of the mechanical behavior of spacers under quasi-static load as well as the prediction of their damage by cracking. The results show that the use of the explicit algorithm associated with the crack modeling by the "BRITTLE CRACKING" model is a reliable and fast method for the simulation of the hip spacer’s behavior. Based on this valid model, ABAQUS allowed us with the TOSCA topological optimization module to design two reinforcements that can greatly improve the behavior of spacers while protecting the femoral bone against the phenomenon of stress shielding.
CONTRIBUTION A L’ETUDE DE LA PROPAGATION DES FISSURES SOUS CHARGEMENT VARIABLE BASEE SUR UNE APPROCHE ENERGETIQUE
(2016-11-23) MAACHOU Sofiane; Encadreur: BENGUEDIAB Mohamed; Co-Encadreur: MAZARI Mohamed
Résumé (Français et/ou Anglais) : La sécurité des constructions et notamment celle des structures d’avion nécessite de connaitre le comportement en fatigue des fissures et l’évolution de ces défauts au cours du chargement d’amplitude constante, variable et aléatoire. Cette thèse est consacrée à l’application d’une analyse énergétique pour évaluer la vitesse de fissuration en fonction de l’énergie hystérétique équivalente, de l’énergie spécifique et du facteur d’intensité de contrainte maximum sous chargement d’amplitude variable, ainsi que l’estimation de la durée de vie équivalente, pour une éprouvette en alliage d’aluminium (2024 T351). Les résultats obtenus sont comparer aux celles trouvés expérimentalement et calculer numériquement par le modèle de Klingbeil, le modèle de Tracey et le modèle de Weertman. Les vitesses de fissuration du présent modèle sont supérieur aux celles trouvés expérimentalement cela est acceptable pour des raisons de sécurité.