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

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Valorisation des tufs d’encroutement en technique routière
(2017-05-21) LOUALBIA Hamza; Encadreur: SEBAIBI Yahya
Résumé (Français et/ou Anglais) : Les encroutements calcaires sont souvent utilisés pour la réalisation des couches d’assise, des couches de forme et de la couche de sol support. L’influence de la saturation et de la teneur en eau sur la capacité portante des tufs calcaires joue un rôle très important sur la rigidité mécanique ainsi que l’endommagement des structures de chaussées. En plus, le phénomène de durcissement produit par les conditions environnementales, notamment hydriques a également une influence importante sur la rigidité de ces matériaux non liés. Cependant, la méthode de dimensionnement des chaussées neuves en Algérie ne permet pas de prendre en compte correctement l’effet des variations hydrique. L’objectif de la thèse est d’étudier l’effet de la teneur en eau sur le comportement mécanique des tufs calcaires de chaussées soumis aux chargements statiques. Nous avons réalisé une campagne d’essais à différentes teneurs en eau sur deux modes de séchage, avec mesure de la résistance de compression et du comportement résilient. L’analyse minéralogique aux rayons X (EDX) couplés à MEB sur le tuf étudié, il nous a donné une explication sur la cause de durcissement de notre matériau vers à la dissolution d’une partie de calcite lors de l’imbibition et du compactage.
Etude du comportement des nano-poutres en flexion, en flambement et en vibration en utilisant les théories non locales de déformation de cisaillement des poutres.
(2015-12-02) LARBI CHAHT Fouzia; Encadreur: TOUNSI Abdelouahed
الملخص (بالعربية) : في هذا العمل سنقوم بدراسة الجانب النظري لسلوك الانحناء و الالتواء لرافدة نانومترية مصنوعة من مواد متدرجة وظيفيا بدلالة حجمها بما في ذلك اثر التغير في السمك. هذه الرافدة تدرس على أساس نموذج غير محلي.السلوك المرن الغير محلي يوصف عن طريق نظرية ايرنجن . هذا النموذج يدمج معامل السلم اللذي ياخذ بعين الاعتبار اثر السلم الصغير و ايضا اجهاد التشويه وأثر القص في اتجاه السمك حسب القانون الاسي للمواد المتغيرة تدريجيا في اتجاه السمك. المعادلات اللتي تحقق شروط الحدود يتم ايجادها بواسطة تطبيق الطاقة الكامنة الكلية الصغرى . الحلول المقترحة اللتي تحقق شروط الحدود هي من نوع نافييه تاثير المعامل الغير محلي و نسبة قياسات الرافدة يتم مناقشتها بالتفصيل . الكلمات المفتاحية رافدة نانومترية، نظرية المرونة الغير محلية، الانحناء، الالتواء، اثر التغير في السمك، مواد متغيرة الخصائص تدريجيا، حلول نافييه، نسبة قياسات الرافدة. Résumé (Français et/ou Anglais) : This paper addresses theoretically the bending and buckling behaviors of size-dependent nanobeams made of functionally graded materials (FGMs) including the thickness stretching effect. The size-dependent FGM nanobeam is investigated on the basis of the nonlocal continuum model. The nonlocal elastic behavior is described by the differential constitutive model of Eringen, which enables the present model to become effective in the analysis and design of nanostructures. The present model incorporates the length scale parameter (nonlocal parameter) which can capture the small scale effect, and furthermore accounts for both shear deformation and thickness stretching effects by virtue of a sinusoidal variation of all displacements through the thickness without using shear correction factor. The material properties of FGM nanobeams are assumed to vary through the thickness according to a power law. The governing equations and the related boundary conditions are derived using the principal of minimum total potential energy. A Navier-type solution is developed for simply-supported boundary conditions, and exact expressions are proposed for the deflections and the buckling load. The effects of nonlocal parameter, aspect ratio and various material compositions on the static and stability responses of the FGM nanobeam are discussed in detail. The study is relevant to nanotechnology deployment in for example aircraft structures. Keywords: Nanobeam; Nonlocal elasticity theory; Bending; Buckling; Stretching effect; Functionally graded materials; Navier solution; Aspect ratio.
Analyse des plaques FGM sous différents types de chargements
(2016-06-09) LAOUFI Imene; Encadreur: AMEUR Mohammed; Co-BENACHOUR Abdelkader
:الملخص (بالعربية) الملخص باستخدام نمودج تشوه القص القطعي و بما في ذلك التفاعل اللوحة-اساس (نموذج وينكللر- باسترناك) و المنهج التحليلي لتحديد الانحناء وتوزيع الاجهادات للوحة المستطيلة المتدرجة وظيفيا الموضوعة على مساند بسيطة الخاضعة لقوة جيبية و لمجال من الحرارة والرطوبة. هذه النظرية ترضي بالضبط شروط الحدود للاجهادات على مستوى السطح العلوي و السفلي من اللوحة معاملات التصحيح القص العرضي ليست ضرورية لان التمثيل لاجهادات القص العرضي المعطى صحيحة. الخصائص المادية للصفيحة (معاملات المرونة- الحرارة و الرطوبة) تختلف بشكل مستمر باتجاه السمك حسب قانون القوة بدلالة كسور الحجم للمكونات. تعرض نماذج و تناقش للتحقق من دقة هذه النظرية لمعرفة الاجابة الصحيحة للانحناء للصفائح تحت تحميل القوة الجيبية و مجال الحرارة و تركيز الرطوبة اثار خصائص المواد الحرارة الرطوبة نسبة .......... نسبة جانب الى العرض نسب معاملات المرونة (السيراميك و الفولاذ) و التوزيعات الثلاث للحرارة و الرطوبة معا على الانحناءات و الاجهادات مدروسة و مقارنة مع نتائج اخرى. Résumé (Français et/ou Anglais) : Résumé En utilisant le modèle d’une plaque soumise à une déformation de cisaillement hyperbolique, ainsi que l'interaction plaque-fondation (modèle de Winkler et Pasternak), une méthode d'analyse est développée pour la détermination des distributions de la flèche et la contrainte dans des plaques rectangulaires fonctionnellement graduées et simplement appuyées, soumises à une charge sinusoïdale, dans des champs de température et d'humidité. Cette théorie satisfait parfaitement aux conditions aux limites de la contrainte appliquée sur le haut et le bas de la plaque. Aucun facteur de correction de cisaillement transversal n’est nécessaire car une représentation correcte de la contrainte de cisaillement transversal est donnée. Les propriétés des matériaux constituant la plaque (coefficients d’expansion élastique, thermique, et hygrique) sont supposées être graduées dans le sens de l'épaisseur, suivant une simple distribution d'une loi de puissance, en fonction des fractions volumiques des constituants. Des exemples numériques sont présentés et discutés afin de vérifier la précision de la présente théorie pour prévoir la réponse de la flexion des plaques faites de matériaux fonctionnellement gradués et soumises à une charge sinusoïdale dans un champ de température ainsi qu’une concentration d’humidité. Les effets des propriétés du matériau sur les flèches et les contraintes sont étudiés; ces propriétés sont la température, l’humidité, rapport d'aspect de la plaque, rapport côté sur épaisseur et rapport des coefficients élastiques (céramique-métal). En outre, trois distributions de la température et l'humidité sont étudiées. Abstract Using thehyperbolic shear deformation plate model and including plate-foundation interaction (Winkler and Pasternak model), an analytical method in order to determine the deflection and stress distributions in simply supported rectangular functionally graded plates (FGP) subjected to a sinusoidal load, a temperature and moisture fields. The present theory exactly satisfies stress boundary conditions on the top and the bottom of the plate. No transversal shear correction factors are needed because a correct representation of the transversal shearing strain is given. Materials properties of the plate (elastic, thermal and moisture expansion coefficients) are assumed to be graded in the thickness direction according to a simple power-law distribution in terms of the volume fractions of the constituents. Numerical examples are presented and discussed for verifying the accuracy of the present theory in predicting the bending response of FGM plates under sinusoidal load and a temperature field as well as moisture concentration. The effects of material properties, temperature, moisture, plate aspect ratio, side-to-thickness ratio, ratio of elastic coefficients (ceramic-metal) and three distributions for both temperature and moisture on deflections and stresses are investigated and were also compared with other results.
Analyse dynamique des plaques épaisses avec la prise en compte de l’effet de la microstructure
(2022-10-04) Kouider djilali; Encadreur: BOUSAHLA Abdelmoumen Anis; Co-Encadreur: BOURADA Mohamed
Résumé (Français) : Dans cette thèse, l’étude et la modélisation des structures épaisses avec prise en compte de l’effet de la microstructure a été entreprise. A cet effet l'analyse de flexion et de vibration libre des plaques est présentée en utilisant une nouvelle théorie de déformation de cisaillement d'ordre élevé (HSDT) ou le nombre de variables de la cinématique proposé est réduit. Pour cela cette théorie est donc simple d’utilisation vu les quatre variables proposées contrairement à d’autres théories de déformation de cisaillement qui proposent cinq variables ou plus. Aussi, de nouveaux types de plaques sandwich en matériaux fonctionnellement gradués (FGM) sont considérés, à savoir avec des faces FGM dont les propriétés varient en fonction de loi de puissance et l’âme du FGM qui varie d’une manière exponentielle. Les équations du mouvement pour ce problème sont dérivées en utilisant le principe d’Hamilton. Les conditions aux limites sont prises en charge pour plaque simplement appuyée, et l’approche de Navier est utilisée pour résoudre les équations de mouvement. L'exactitude de la présente théorie est vérifiée en comparant les résultats obtenus avec des solutions d'élasticité tridimensionnelles et avec d'autres théories d'ordre élevé quasi-3D trouver dans la littérature. D'autres exemples numériques sont également présentés pour montrer les influences de la répartition de la fraction volumique, des paramètres géométriques et de l'indice de loi de puissance sur les réponses en flexion et en vibration libre des plaques sandwich FGM. On peut conclure que la formulation actuelle qui prend en compte à la fois le cisaillement transverse et la déformation prédit les fréquences naturelles avec le même degré de précision que celles des solutions d'élasticité 3D et donne de bons résultats de déplacements et des contraintes par rapport aux autres théories Quasi-3D. On peut également en déduire que la variation de la flèche adimensionnelle est en relation inverse avec le paramètre d'inhomogénéité et la fréquence propre. Résumé (Anglais) : In this thesis, the study and modeling of thick structures taking into account the effect of the microstructure was undertaken. For this purpose the analysis of bending and free vibration of the plates is presented using a new theory of high order shear deformation (HSDT) where the number of variables of the proposed kinematics is reduced. For this reason, this theory is therefore easy to use given the four variables proposed, unlike other shear deformation theories, which offer five or more variables. Also, new types of sandwich plates in functionally graded materials (FGM) are considered, namely with FGM faces whose properties vary according to the power law and the core of the FGM which varies exponentially. The equations of motion for this problem are derived using Hamilton's principle. Boundary conditions are supported for simply supported plate, and Navier's approach is used to solve the equations of motion. The correctness of the present theory is verified by comparing the results obtained with three-dimensional elasticity solutions and with other quasi-3D high-order theories found in the literature. Other numerical examples are also presented to show the influences of volume fraction distribution, geometric parameters and power law index on the bending and free vibration responses of FGM sandwich plates. It can be concluded that the current formulation, which takes into account both the transverse shear and the deformation, predicts the natural frequencies with the same degree of accuracy as those of the 3D elasticity solutions and gives good results of displacements and stresses compared to other Quasi-3D theories. It can also be deduced that the variation of the dimensionless sag is inversely related to the inhomogeneity parameter and the natural frequency.
ANALYSE DES PLAQUES FGM EN SE BASANT SUR LE CONCEPT PHYSIQUE DE LA SURFACE NEUTRE
(2016-01-04) KLOUCHE DJEDID Ibrahim; Encadreur: BENACHOUR Abdelkader; Co-Encadreur: AMEUR Mohamed
:الملخص (بالعربية) الهدف من هذه الدراسة هو تحليل السلوك الميكانيكي للصفائح المتدرجة وظيفيا استنادا إلى الموضع الدقيق للمحور المحايد باستعمال نظرية مبسطة و دقيقة ذات تشوه القص و بدرجة عليا (بأربعة متغيرات). في هذه الدراسة خصائص المواد " معامل يونغ و كثافة الكتلة " تتغير حسب قانون أسي في الاتجاه العرضي للصفيحة معادلات الحركة للصفيحة المتدرجة وظيفيا نتحصل عليها باستعمال مبدأ هاميلتون. الحل التحليلي نتحصل عليه باستعمال طريقة نافي لإثبات دقة وكفاءة النظرية ، تتم مقارنة النتائج المتحصل عليها مع نتائج نظريات أخرى الكلمات المفتاحية : المواد المتدرجة وظيفيا، محور محايد، الانحناء، الاهتزاز،نظرية ذات درجة عليا Résumé (Français et/ou Anglais) : Si certains travaux s’attachent à analyser en détail un phénomène physique ou un nouveau matériau, puis à en faire un modèle, cette thèse a pour objectif de valider et de développer une nouvelle théorie de cisaillement simple et raffinée pour l’étude de la flexion et la vibration des plaques en matériaux fonctionnellement gradués (FGM). L’intérêt de cette étude est donc l’analyse du comportement statique et dynamique des plaques rectangulaires épaisses en FGM en se basant sur le concept physique de l’axe neutre utilisant cette théorie d’ordre élevé. Contrairement à toute autre théorie, le nombre de variables inconnues utilisées est seulement de quatre, à l'encontre de cinq dans le cas d'autres théories de déformation de cisaillement. Cette théorie, basée sur une formulation variationnelle cohérente, utilise une expression polynomiale d’ordre n pour représenter le champ de déplacement. Elle ne nécessite pas de facteur de correction pour le cisaillement puisqu’elle tient compte des effets de cisaillement transversal et donne lieu à une distribution parabolique des contraintes de cisaillement transverse à travers l'épaisseur de la plaque, qui répond aux conditions aux limites de cisaillement d’une surface libre. Dans ce travail on suppose que les propriétés matérielles comme le module de Young et la densité de masse 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. Les équations qui régissent le mouvement sont obtenues par le principe de Hamilton employant la notion de surface physique neutre. Les solutions analytiques sont obtenues en résolvant les équations gouvernantes pour des plaques simplement appuyées. Une étude paramétrique relative aux cas de charges appliquées et aux caractéristiques mécaniques et géométriques sera menée afin de quantifier l’influence de chaque facteur sur les contraintes et déformations. La précision des solutions issues de la présente théorie est vérifiée par la comparaison avec les résultats disponibles publiés. Elle s’avère concluante.