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

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Proposition d’une nouvelle cinématique des plaques pour l’étude de la réponse dynamique et statique des plaques composites
(2020-06-22) REMIL Aicha; Encadreur: BENRAHOU Kouider Halim; Co-Encadreur: TOUNSI Abdelouahed
الملخص(بالعربية) في هذه الدراسة ، تم أخذ الصفائح المستطيلة المكونة من عدة طبقات في الحسبان وتم اختبار نموذج بسيط جيبي لتشوه القص العرضي البسيط لتحليل سلوكها الانحناء ، لانبعاج واهتزاز. . يحتوي النموذج على أربعة عدد من المجاهيل التي هي في المقابل خمسة في نظرية الاولى و نظريات ترتيب عالي. في علم الحركة المجردة تستخدم مصطلحات عدد صحيح لتعبر كميا عن تأثير تشوه القص العرضي. في النظرية المقترحة ، تحقق الشروط على الاجهادات القص العرضي والتي تنعدم على حواف العلوية و السفلية للصفيحة و لا تتطلب معامل تصحيح القص. معادلات الحركة وفق الصيغة المقترحة باستخدام مبدأ العمل الافتراضي في نسخته الديناميكية. تتم عرض النتائج الرقمية التي تحصلنا عليها من هذا التحليل عبر سلسلة مثلثيه مزدوجة تم اقتراحها من طرف نافيير تتم مقارنة الاجهاد والحركة والترددات الطبيعية وقوى التواء الحرجة المحسوبة باستخدام الطريقة الحالية مع البيانات المنشورة الأخرى حيث يتم إبرام اتفاق جيد بين النتائج Résumé (Anglais)) : In the present study, cross ply laminated composite plates are considered and a simple sinusoidal shear deformation model is tested for analyzing their bending ,buckling and dynamic behaviors. The model contains only four unknown variables that are five in the first order shear deformation theory or other higher order models. The in-plane kinematic utilizes undetermined integral terms to quantitatively express the shear deformation influence. In the proposed theory, the conditions of zero shear stress are respected at bottom and top faces of plates without considering the shear correction coefficient. Equations of motion according to the proposed formulation are deduced by employing the virtual work principle in its dynamic version. The analytical solution is determined via double trigonometric series proposed by Navier. The stresses, displacements, natural frequencies and critical buckling forces computed using present method are compared with other published data where a good agreement between results is demonstrated. Key words: Shear deformation, bending, buckling, dynamic, cross-ply laminates, laminated plates. Résumé (Français) Dans la présente étude, ont a pris en compte les plaques composites stratifiées croisées et on a testé un simple modèle de déformation par cisaillement sinusoïdal pour analyser leurs comportements en flexion, en flambement et en dynamique. Ce modèle ne contient que quatre variables inconnues qui étaient cinq dans la théorie de la déformation par cisaillement du premier ordre ainsi que dans d'autres modèles d'ordre supérieur. La cinématique dans le plan utilise des termes entiers indéterminés pour exprimer quantitativement l'influence de la déformation par cisaillement. Dans la théorie proposée, les conditions de la contrainte de cisaillement nulle sont respectées sur les faces inférieure et supérieure des plaques sans autant tenir compte du coefficient de correction de cisaillement. Les équations de mouvement selon la formulation proposée sont déduites en utilisant le principe de travail virtuel dans sa version dynamique. La solution analytique est déterminée via une double série trigonométrique proposée par Navier. Les contraintes, les déplacements, les fréquences propres et les forces de flambement critiques calculées à l'aide de la méthode actuelle sont comparés avec d’autres résultats publiés par d’autres chercheurs qui montrent un bon accord entre les différents résultats. Mots clés : déformation par cisaillement, flexion, flambement, dynamique, stratifiés croisées, plaques stratifiées.
Etude des effets des conditions hygrothermiques sur la réponse mécanique des plaques sandwiches fonctionnellement graduées en utilisant une théorie avancée des plaques
(2020-11-26) REFRAFI Salah; Encadreur: BOUSAHLA Abdelmoumen Anis; Co-Encadreur: BOUAZZA Fahsi
Résumé (Français) : Dans ce travail de recherche, la réponse des plaques sandwiches FG simplement appuyées au flambement mécanique et hygrothermique, et reposent sur fondation élastique type ‘’Winkler-Pasternak’’, est étudiée à l'aide d'une nouvelle théorie de déformation de cisaillement d’ordre élevé à variable réduits. Le modèle actuel prend en compte les effets de déformation de cisaillement et garantit des contraintes de cisaillement nulles sur les bords libres de la plaque sandwiche FG sans nécessiter aux facteurs de correction. La plaque sandwiche est constituée de trois couches, la couche intermédiaire est isotrope (purement céramique), et les deux autres sont fonctionnellement graduées et varier selon une fonction de loi de puissance « P-FGM ». Du principe du travail virtuel, les équations de stabilité sont déduites et résolues par la solution de Navier. Les effets hygrothermiques sont considérés avec une distribution uniforme, linéaire et non linéaire à travers l'épaisseur de la plaque. Pour vérifier et confirmer l'exactitude du modèle actuel, plusieurs comparaisons ont été faites avec d'autres modèles trouvés dans la littérature. Les effets de la température, de la concentration en humidité, des paramètres de la fondation élastique, du rapport géométrique, du rapport d'aspect et du paramètre d'inhomogénéité sur le flambement critique des plaques sandwiche FG sont également étudiés. Mots clé : Plaques sandwiches FG, flambement, hygrothermomécanique, fondation élastique, équations de stabilités, solution de Navier. Abstract (Anglais) : In this research work, the hygrothermal and mechanical buckling responses of simply supported FG sandwich plate seated on Winkler-Pasternak elastic foundation are investigated using a novel shear deformation theory. The current model take into consideration the shear deformation effects and ensures the zero shear stresses on the free surfaces of the FG-sandwich plate without requiring the correction factors “Ks”. The material properties of the faces sheets of the FG-sandwich plate are assumed varies as power law function “P-FGM” and the core is isotropic (purely ceramic). From the virtual work principle, the stability equations are deduced and resolved via Navier model. The hygrothermal effects are considered varies as a nonlinear, linear and uniform distribution across the thickness of the FG-sandwich plate. To check and confirm the accuracy of the current model, a several comparison has been made with other models found in the literature. The effects the temperature, moisture concentration, parameters of elastic foundation, side-to-thickness ratio, aspect ratio and the inhomogeneity parameter on the critical buckling of FG sandwich plates are also investigated. Keywords: FG:sandwich plate,hygrothermo and mechanicalbuckling;stability equations; Navier solution;
Contribution à l’analyse de la flexion thermoélastiques des plaques sandwiches en FGM en utilisant un nouveau champ de déplacement
(2021-06-25) REBAI BILLEL; Encadreur: MERADJEH Mustapha; Co-Encadreur: TOUNSI Abdelouahed
الملخص(بالعربية) في هذا العمل ، تم استخدام نظرية تكامل إجهاد عالية الرتبة جديدة لتحليل سلوك الانحناء الحراري في ألواح الساندويتش (P-FG). تستخدم النظرية المقترحة أربعة متغيرات وهي أقل من نظريات إجهاد القص التقليدية عالية الرتبة (HSDT) وتعطي وصفًا مكافئًا لإجهاد القص من خلال السماكة مع استيفاء حالة إجهاد القص الصفري على الحواف الحرة للوحة دون الرجوع إلى عامل تصحيح القص.تتكون الصفائح من جسم نظيري مركزي وجلد. ويتم حل المعادلات باستخدام حل Navier ومبدأ العمل الافتراضي.النتائج التي تم الحصول عليها باستخدام هذه النظرية وغيرها من نظريات إجهاد القص عالية الترتيب متطابقة تقريبًا. يمكننا القول أن النظرية المقترحة دقيقة وبسيطة لحل سلوك المرونة الحرارية لانحناء ألواح. بالإضافة إلى العديد من النتائج البارامترية التي تم تقديمها لمناقشة سلوك الانحناء الحراري لأنواع مختلفة من ألواح الساندويتش P-FG. Résumé (Anglais)) : In this work a novel integral higher shear deformation theory (HSDT) which introducing the transverse shear effect is developed for thermoelastic bending analysis of Titanium/Zirconia power-law functionally graded (P-FG) sandwich plates. This integral theory contains only four variable functions as against five in the case of other HSDTs. The proposed model has a reduced number of equations and satisfies automatically the free surface conditions (zero shear stresses) without using the shear correction factor. The P-FG sandwich plate is assumed composed of the isotropic core and FG skins. The governing equation of are derived and resolved via virtual work principle and Navier’s model. The accuracy of the proposed analytical model is confirmed by comparing the results with those given by others model existing in the literature. Also, several parametric examples are presented to show the thermoelastic bending response of the various symmetric P-FG sandwich plates Keywords: P-FG sandwich plate; thermoelastic bending; virtual work; Navier Résumé (Français) Dans ce travail l'utilisation d'unenouvelle théorie d’intégral de déformation d’ordre élevé pour l'analyse le comportement de la flexion thermique dans les plaques sandwiches en (P-FG). La théorie proposée utilise quatre variables, ce qui est encore moins que les théories conventionnelles de déformation de cisaillement d’ordres élevés (HSDT) et donne une description parabolique de la contrainte de cisaillement à travers l’épaisseur tout en remplissant la condition de contrainte de cisaillement nulle sur les bords libres de la plaque sans recours au facteur de correction de cisaillement. Les plaques sont composées d’un corp central isotopique et une peau en FGM. Et les équations sont résolues via la solution de Navier et le principe des travails virtuels. Les résultats obtenus en utilisant la présente théorie et les autres théories de déformation de cisaillement d’ordre élevé sont presque identiques. On peut dire que la théorie proposée est précise et simple pour résoudre le comportement thermoélastique de la flexion des plaques FGM. Ainsi que plusieurs résultats paramétriques sont présentés pour discuter le comportement de la flexionthermoélastique des différents types des plaques sandwich P-FG. Mots clés : plaques sandwiches P-FG, flexion thermoélastique, travails virtuels, Navier.
ETUDE DE L’INFLUENCE DES CONDITIONS AUX LIMITES SUR LE COMPORTEMENT MECANIQUE DES PLAQUES FGM
(2022-07-04) RAHMANI Mohammed Cherif; Encadreur: KACI abdelhakim; Co-Encadreur: TOUNSI ABDELOUAHED
الملخص (بالعربية) تم فحص تأثير الظروف الحدودية على الانحناء وسلوك الاهتزاز الحر لألواح الساندويتش المتدرجة وظيفيًا والمرتكزة على أساس مرن ثنائي المعلمتين باستخدام نظرية القص الجديدة الأصلية عالية الترتيب. استخدمنا مبدأ هاملتون هنا لاشتقاق معادلات الحركة. يتم تقليل عدد المجاهيل والمعادلات الحاكمة للنظرية الحالية، مما يسهل الاستخدام. تتضمن هذه النظرية متغيرات التكامل غير محددة وتحتوي فقط على أربعة مجاهيل حيث لا يتم استخدام أي عامل تصحيح للقص، أي أقل مما نجد في النظرية التقليدية لإجهاد القص الأول (FSDT) . على عكس أي نظرية أخرى ، فإن عدد الوظائف غير المعروفة التي ينطوي عليها مجال الإزاحة هو أربعة فقط ، مقابل خمسة أو ستة أو أكثر في حالة نظريات تشوه القص الأخرى. يتم استخدام نهج Galerkine لألواح FGM بستة ظروف حدودية مختلفة. يتم التحقق من دقة الحل المقترح من خلال مقارنته بالحلول الأخرى المتوفرة في الأدبيات الكلمات الرئيسية: أطباق شطيرة. مواد متدرجة وظيفيا، نظرية جديدة للتشوه القصي بأربعة مجاهيل، وظروف حدية مختلفة Résumé (Anglais)) : The influence of boundary conditions on the bending and free vibration behavior of functionally graded sandwich plates resting on a two-parameter elastic foundation is examined using an original novel high order shear theory. We used the Hamilton’s principle herein to derive the equations of motion. The number of unknowns and governing equations of the present theory is reduced, and hence makes it simple to use. This theory includes indeterminate integral variables and contains only four unknowns in which any shear correction factor not used, with even less than the conventional theory of first shear strain (FSDT). Unlike any other theory, the number of unknown functions involved in displacement field is only four, as against five, six or more in the case of other shear deformation theories. Galerkin’s approach is utilized for FGM sandwich plates with six different boundary conditions. The accuracy of the proposed solution is checked by comparing it with other closed form solutions available in the literature. Keywords: sandwich plates; functionally graded materials FGM; new four-unknown refined shear deformation theory and various boundary conditions. Résumé (Français) À l'aide d'une nouvelle théorie originale de cisaillement d'ordre élevé, il est proposé d’examiner l'influence des conditions aux limites sur le comportement mécanique et vibratoire des plaques sandwich à gradient de propriété, reposant sur une fondation élastique à deux paramètres. Le principe d’Hamilton est utilisé ici pour dériver les équations du mouvement. Le nombre d'inconnues et d'équations gouvernantes de la présente théorie est réduit, ce qui la rend plus simple à utiliser. Cette théorie inclut des variables d’intégration indéterminées et ne contient que quatre inconnues dans lesquelles aucun facteur de correction du cisaillement n'est utilisé, c’est-à-dire moins que la théorie conventionnelle déformation de cisaillement du premier ordre (FSDT). L'approche de Galerkine est utilisée pour les plaques sandwich FGM avec différentes conditions aux limites. L'exactitude de la solution proposée est vérifiée en la comparant avec d'autres solutions de forme proche disponibles dans la littérature. Mots clés : plaques sandwich ; matériaux FGM ; nouvelle théorie raffinée de déformation en cisaillement à quatre inconnues et diverses conditions aux limites.
Optimisation des bétons légers incorporant des granulats issus du broyage des pneus usés
(2018-11-15) RAHALI Bachir; Encadreur: TROUZINE HABIB
الملخص (بالعربية) : ملخص ان استخدام حبيبات المطاط (G.C) كتعزيز في مصفوفة الاسمنتية يعطي للمركب مزايا معينة. الا ان الدراسات التجريبية يمكن أن تكون طويلة وحساسة ومكلفة، فإن أداة التنبؤ تجعل من السهل تحليل تأثيرها، وبالتالي تظهر كأداة مكملة وأقل تكلفة. نقترح هذه الأطروحة منهجًا ثنائيًا من حيث التنبؤات الخاصة بتوصيف السلوك المرن للخرسانة المتضمنة حبيبات المطاط من طحن الإطارات المستعملة (B.IG.C). على أساس معايير معينة ، تم تناول التنبؤ بالخواص الميكانيكية مثل قوة الضغط ومعامل المرونة بواسطة دراسة إحصائية أولية أثبتت أنها غير كافية. للتغلب على هذه الصعوبات، يتم استخدام طريقة الشبكات العصبية الاصطناعية (R.N.A). وتظهر المواجهة مع البيانات التجريبية من المؤلفات نتائج جيدة من حيث معايير الأداء.في المرحلة الثانية من مساهمتنا، تم تطوير نموذج جديد للتنبؤ بناء على الحل الدقيق المخصص لبيئات نهارية لا نهائية. يتم التعامل مع المركب B.I.G.C كنظام مركّز لا يمكن العثور على حل دقيق له. تم اشتقاق معادلات معامل مرنة جديدة باستخدام المخطط التفاضلي لأنظمة مخففة لانهائية. تظهر النتائج التي تم الحصول عليها من العمل التجريبي من الأدبيات والتنبؤات التي تم الحصول عليها من خلال طريقة الشبكات العصبية أنها مؤطرة بشكل جيد بالحدود التي تم الحصول عليها بواسطة النموذج. الكلمات الرئيسية: ركام المطاط ، التنبؤ ، الشبكات العصبية الاصطناعية ، قوة الانضغاط ، معامل المرونة ، مركب معين Abstract (Anglais) : The use of rubber granules as inclusion in a cement matrix gives to the composite some advantages. While experimental studies can be long, delicate and expensive, the prediction tool makes it easy to analyze their influence and thus appears as a valuable and less expensive complementary tool. This work proposes a dual approach in terms of predictions for the characterization of the elastic behavior of concretes incorporating rubber granules from the grinding of used tires (B.I.G.C). On the basis of certain criteria, the prediction of mechanical properties such as compressive strength and modulus of elasticity was addressed by preliminary statistical study which proved to be insufficient. To overcome this difficulty, the method of artificial neural networks is used. A comparison with experimental data from the literature shows good results in terms of performance criteria. In the second phase of the contribution, a new prediction model was developed based on the exact solution dedicated to infinitely diluted systems. The B.I.G.C composite is treated as concentrated system whose exact solution cannot be found. New elastic modulus equations were derived using the differential scheme for infinitely dilute system. The results obtained from the experimental work resulting from literature and the predictions obtained by the neural network method show that they are well framed by the limits obtained by the model Résumé (Français) : L’emploi des granulats de caoutchouc (G.C) comme inclusion dans une matrice cimentaire confère au composite certains avantages. Alors que les études expérimentales peuvent être longues, délicates et couteuses, l’outil de prédiction permet d’analyser aisément leur influence et apparait ainsi comme un outil complémentaire précieux et moins onéreux. Ce travail propose une double approche en termes de prédictions pour la caractérisation du comportement élastique des bétons incorporant des granulats de caoutchouc issus du broyage des pneus usés (B.IG.C). Partant de certains critères, la prédiction des propriétés mécaniques telles que la résistance en compression et le module d’élasticité a été abordée par une étude statistique au préalable qui s’est avérée insuffisante. Pour pallier à cette difficulté, la méthode des réseaux de neurones artificiels (R.N.A) est utilisée. Une confrontation aux données expérimentales issues de la littérature fait ressortir de bons résultats en termes de critères de performance. Dans la seconde phase de notre contribution, un nouveau modèle de prédiction a été élaboré en se basant sur la solution exacte dédiée aux milieux dilués infinis. Le composite B.I.G.C est traité en tant que système concentré dont on ne peut trouver la solution exacte. De nouvelles équations du module d’élasticité ont été dérivées en utilisant le schéma différentiel réservé aux systèmes dilués infinis. Les résultats obtenus confrontés aux travaux expérimentaux issus de la littérature et aux prédictions obtenues par la méthode des réseaux de neurones montrent que celles-ci sont bien encadrées par les limites obtenues par le modèle.