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

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    Etude du transfert de charge à l'interface moignon / prothèse
    (2022-09-07) BOUDJEMAA Ismail; Encadreur: SAHLI Abderahmane
    الملخص(بالعربية): بعد بتر الطرف السفلي، يحتاج المريض الى طرف اصطناعي يمَكِنه من استعادة بعض وظائف الطرف المبتور. لسوء الحظ، فإن العديد من مستخدمي الأطراف الاصطناعية غير راضين عن أدائها. السبب الرئيسي الذي يجعل المرضى يشعرون بعدم الارتياح بعد استخدام الطرف الاصطناعي يرجع إلى ضغوطات التلامس و اجهادات القص المرتفعة بين الطرف المتبقي والطرف الاصطناعي. في هذه الدراسة ، استخدمنا طريقة العناصر المنتهية لمحاكاة تطبيق وزن المريض على الطرف الاصطناعي. سمح لنا ذلك بتجربة العديد من المقترحات التي من شأنها تقليل الاجهادات في الواجهة بين الطرف المتبقي و الطرف الاصطناعي . في هذه الدراسة ، تم التركيز على طريقتين رئيسيتين لتقليل الاجهادات بين الطرف المتبقي و الطرف الاصطناعي . كانت الطريقة الأولى هي تصميم بطانة صناعية متعددة الطبقات بأبعاد تتوافق تماما مع شكل الطرف المتبقي ؛ أيضًا ، باستخدام طريقة العناصر المحدودة ، حاولنا تحديد أنسب المواد للمريض ، والتي تم تضمينها في تركيبة هذه البطانة. الطريقة الثانية هي زرع غرسة طرية أسفل عظم الفخذ المبتور. من خلال التحليل باستخدام طريقة العناصر المحدودة ، تمكنا من معرفة تأثير صلابة هذه الغرسة على الاجهادات في الواجهة بين الطرف المتبقي و الطرف الاصطناعي . كلتا الطريقتين كانت فعالة في خفض قيم ضغوط التلامس واجهادات القص في الواجة بين العضوالمتبقى والطرف الاصطناعي. Résumé (Français) : Après l'amputation d'un membre inférieur, le patient a besoin d'un membre prothétique qui peut restaurer certaines des fonctions du membre amputé. Malheureusement, de nombreux utilisateurs de prothèses ne sont pas satisfaits de ses performances. La principale raison pour laquelle les patients se sentent mal à l'aise après l'utilisation d'une prothèse est à cause des pressions et des contraintes de cisaillement qui se produisent à l'interface moignon-prothèse. Dans cette étude, nous avons utilisé la méthode des éléments finis pour simuler l'application du poids d'un patient à une prothèse. Cela nous a permis d’étudier plusieurs propositions qui réduiraient les contraintes à l'interface moignon-prothèse. Dans cette étude, deux méthodes principales ont été privilégiées afin de réduire les contraintes à l'interface moignon-prothèse. La première méthode consistait à concevoir un manchon prothétique multicouche dont les dimensions correspondent à la forme du membre résiduel ; aussi, par la méthode des éléments finis, nous avons essayé de déterminer les matériaux les plus adaptés au patient, qui entrent dans la composition de ce manchon. La deuxième méthode était l'implantation simulée d'un implant mou sous le fémur amputé. Grâce à cette analyse avec la méthode des éléments finis, nous avons pu connaître l'effet de la rigidité de cet implant sur les contraintes à l'interface moignon-prothèse. Les deux méthodes ont été efficaces pour réduire les valeurs des pressions de contact et des contraintes de cisaillement à l'interface moignon-prothèse. Résumé (Anglais): After lower limb amputation, the patient needs a prosthetic limb that can restore some of the functions of the amputated limb. Unfortunately, many prosthetic users are not satisfied with its performance. The main reason patients feel uncomfortable after using prosthesis is due to the contact pressures and shear stresses that occur at stump-prosthesis interface. In this study, we employed the finite element method to simulate the application of a patient's weight to a prosthetic. This allowed us to experiment with several proposals that would reduce the stresses at the stump-prosthesis interface. In this study, two main methods have been focused on in order to reduce the interfacial stresses the stump-prosthesis interface. The first method was to design a multi-layer prosthetic liner with dimensions corresponding to the shape of the residual limb; also, using the finite element method, we tried to determine the most suitable materials for the patient, which are included in the composition of this liner. The second method was simulated implantation of a soft implant below the amputated femur. Through this analysis using the finite element method, we were able to know the effect of the stiffness of this implant on the stresses at the stump-prosthesis interface. Both methods were effective in reducing the values of contact stresses and shear stresses at the stump-prosthesis interface.
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    Prédiction de la rupture par une approche à deux paramètres (FIC et T-stress). Application aux canalisations sous pression en polyéthylène haute densité (PEHD).
    (2018-03-21) BOUCHELARM Mohammed Amine; Encadreur: MAZARI Mohamed; Co-Encadreur: BENSEDDIQ Noureddine
    الملخص: لقد صارت الأنابيب البوليميرية مؤخرا واسعة الاستخدام في مختلف الميادين وخاصة الاستعمالات المتعلقة بالأنابيب تحت الضغط (شبكات توزيع المياه، الغاز الطبيعي و قنوات الصرف الصحي). في الواقع، سهولة التنفيذ، انخفاض تكلفة الإنتاج بالإضافة إلى الخصائص الميكانيكية الجيدة كلها عوامل جعلت المستخدمين يتوجهون لاختيار هذا النوع من المواد. ولكن الهياكل البوليميرية وخاصة تلك المصنوعة من البولي إثيلين عالي الكثافة يجب أن تكون مصممة لتحمل الضغوطات البيئية و الميكانيكية. من أجل التنبؤ بتصدعها، من المهم معرفة سلوكها الميكانيكي و كذلك طريقة تلفها و تصدعها اعتمادا على نوع القوى التي تخضع لها. لغرض دراسة سلوكها الميكانيكي، نستعمل في هذه الأطروحة أدوات ميكانيكا التصدع (مقاربة شاملة ذات عاملين) التي تعتبر أداة فعالة لتحقيق هذه الغاية. Résumé : Les canalisations en matériaux polymères ont vu leur utilisation prendre de l'ampleur dans divers domaines. Plus particulièrement, les applications liées aux canalisations sous pression (transport d'eau potable, d'eaux usées ou encore de gaz) en sont un exemple. En effet, leur facilité de mise en œuvre, leur faible coût de production et leurs assez bonnes caractéristiques mécaniques, ont ramené les opérationnels à choisir ce type de matériau. Néanmoins, les structures en polymère, en particulier en Polyéthylène Haute Densité (PEHD), doivent être dimensionnées de manière à supporter les contraintes environnementales et, surtout, mécaniques. Afin de prédire leur ruine, il est donc important de bien connaitre leur comportement mécanique ainsi que leur mode d'endommagement et de rupture, en fonction du type de chargement qu'ils subissent. Pour étudier leur comportement mécanique, on utilisera les outils de la mécanique de la rupture (approche globale à deux paramètres) plus sensibles que les démarches, couramment utilisées, basées sur l'analyse d'essais de traction. Abstract : Polymer pipes have seen their use expand in various fields. In particular, applications related to pressure piping (drinking water, wastewater or gas) for example. Indeed, their ease of implementation, their low cost and their good mechanical characteristics, have led the users to choose this type of materials. Nevertheless, polymer structures, in particular High Density Polyethylene (HDPE), must be designed to support environmental and mechanical stresses. In order to predict their fracture, it is important to know their mechanical behavior as well as their damage and fracture mode, according to the operating conditions. For the study of their mechanical behavior, the two parameters global approach for fracture mechanics seems to be an effective tool to this end.
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    Etude expérimentale et modélisation micromécanique d’un nano-composite à base de polypropylène
    (2018-05-24) BOUAKKAZ Ahmed Ouadah; Encadreur: BACHIR BOUIADJRA Bel-Abbes
    Résumé (Français) : Dans cette thèse de doctorat nous avons étudié les effets des particules de talc sur le comportement mécanique du polypropylène (PP). Nous avons caractérisé physiquement le composite PP+talc par ATG et par microscopie électronique à balayage. Différents essais mécaniques ont été faits sur des éprouvettes en pur PP en PP+talc avec différentes proportions de ce dernier : 5,10, 40 et 50% (Essais de traction à différente température, Essais de choc, Essais de flexion à trois points et essais d'analyse mécanique dynamique). Les résultats obtenus ont montré que la présence du talc améliore la rigidité du polymère mais réduit sa résistance au choc. Il a été montré aussi que la présence des particules de talc améliore la tenue des polymères à la température. Nous avons aussi étudié les effets des particules de talc sur la dégradation du polymère dans des solvants. Il a été constaté que la présence du talc a un effet sensible sur la résistance du PP dans les solvants. Le modèle GTN de l'endommagement par croissance des cavités a été utilisé pour étudier l'endommagement du PP pur et du PP+talc. Les résultats obtenus par ce modèle sont en concordance avec les essais expérimentaux.
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    Comportement mécanique des prothèses dentaires sous chargement dynamique cas des interactions implant - implant
    (2017-10-04) Benlebna Mohammed; Encadreur: Serier Boualem
    الملخص (بالعربية) : الاندماج العظمي هو ظاهرة أساسية لزرع الأسنان. فإنه يضمن الاستقرار والموثوقية والمتانة في زرع الأسنان والنجاح في عيادات على المدى الطويل يمكن التنبؤ بها. الشكل الهندسي للزرع هو معلمة محددة من الاندماج العظمي وكثافة القوى التي تمارس على العظام. هذا هو الهدف من هذه الدراسة. في الواقع، نعرض، عدديا من خلال طريقة عنصر محدود، أن المعلمات الهندسية للزرع حالة مستوى وتوزيع الاجهدات، التي تسببها العظام من قبل القوى المضغوطة، محاكاة هنا من خلال التحميل الديناميكي. وقد تم تحليل العديد من المعلمات [حجم و طول الجزء العلوي، وشكل من المواضيع، وحجم ونصف قطر انحناء الجزء السفلي] بهدف اقتراح شكل زرع أن يقلل من الضغوط في الأنسجة الحية. Résumé (Français et/ou Anglais) : L’ostéointégration est un phénomène fondamental de l’implantologie dentaire. Elle assure une stabilité, une fiabilité et une durabilité des implants dentaires et un succès clinique prévisible à long terme. La forme géométrique de l’implant est un paramètre déterminant de l’ostéointégration et de l’intensité des efforts exercés sur l’os. Ceci constitue l’objectif de cette étude. En effet, nous montrons, numériquement par la méthode des éléments finis, que les paramètres géométriques de l’implant conditionnent le niveau et la répartition des contraintes, induites dans l’os par des efforts masticatoires, simulés ici par un chargement dynamiques. Plusieurs paramètres [taille et conicité de la partie supérieure, forme des filets, taille et rayon de courbure de la partie inferieure] ont été analysés dans le but de proposer une forme d’implant minimisant les contraintes dans le tissu vivant.
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    Contribution à l’étude du contrôle actif de structures composites par incorporation des matériaux intelligents
    (2016-12-15) Bendine kouider; Encadreur: BOUKHOULDA Farouk Benallel; Co-Encadreur: Nouari Mohammed
    Résumé (Français et/ou Anglais) : The structural vibrations damping of composite and FGM structures with main active piezoelectric damping devices is addressed in this thesis. Finite elements model were developed for structures with piezoelectric patches. The first part of the work is dedicated to the derivation of an electromechanical model suited for FGM beam with piezoelectric actuators layers. Then, an appropriate control law velocity feedback (LVF) is proposed to obtain the control gain. The second part is devoted to develop a prototype of active control of vibration of FGM plate with piezoelectric actuators under Ansys finite element software. Two types of controllers (PID and LQR) are implemented. The last part of the work is dealt with the optimization of piezoelectric actuators networks using genetic algorithms. The optimization procedure is based on minimizing the quadratic linear index.