- [ VRPG-Doc-Sc] Génie civil --- هندسة مدنية
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- ItemEtude et Analyse des Plaques FGM en Génie Civil(2016-01-28) SAID Abderrahmane; Encadreur: AMEUR Mohammed; Co-Encadreur: ADDA BEDIA El Abbesالملخص (بالعربية) : يتضمن هذا البحث دراسة وتحليل الصفائح المتدرجة وظيفيا المستندة على أساس مرن من نوع وينكلر- باسترناك، حيث تم الاعتماد لإجراء هذا التحليل على نظرية حديثة تدعى نظرية التشوه القصي القطعي. عدد المتغيرات الأساسية لهذه النظرية أقل مما تحتويه النظريات ذات الدرجة الوحيدة أوالدرجات العليا. توزيع التشوه القصي العرضي يأخذ الشكل المقعر في هذه النظرية وتنعدم قيمه عند حواف الصفيحة من دون استخدام معاملات التصحيح القصية. تمت دراسة استجابة الصفيحة من حيث توزيع مختلف الإجهادات و قيم الإنتقالات تحت تأثير حمل استاتيكي جيبي. نعتبر في هذا البحث أن معامل المرونة "يونغ" يتغير باستمرارية منتظمة عبر سمك الصفيحة وفق قانون الطاقة البسيط المعتمد على توزع المكونات المادية المشكلة لطبقات الصفيحة. شمل هذا البحث إجراء دراسة أثر المتغيرات المختلفة على استجابة الصفيحة مثل تأثير نسبة النحافة، مؤشر نسبة حجم المواد المكونة (السيراميك والمعادن) و مدى تأثير صلابة الأساس المرن. تم حساب الاجهادات و الانتقالات لكل من الصفائح المتغيرة وظيفيا و الصفائح المتجانسة كما أجريت مقارنة بين النتائج المحصل عليها من هذه الدراسة. Résumé (Français et/ou Anglais) : Dans la présente étude, une solution analytique pour l'analyse statique des plaques épaisses fonctionnellement graduées reposant sur fondations élastiques de type Winkler-Pasternak, est présenté à l'aide d'une nouvelle théorie de déformation de cisaillement hyperbolique. Le nombre de variables primaires impliquées dans cette théorie est inférieur à celui des théories de premier ordre ou d'ordre supérieur. La théorie donne une distribution parabolique des contraintes de cisaillement transverses à travers l’épaisseur et satisfait la condition de contrainte de cisaillement nulle sur les bords libres sans l’utilisation de facteurs de correction de cisaillement. La réponse en termes de contraintes et de déplacements des plaques FGM sont analysés sous chargement sinusoïdal. Dans cette étude, on suppose que les propriétés matérielles (le module de Young) de la plaque FGM varient sans interruption dans la direction de l’épaisseur selon une simple distribution de loi de puissance en fonction de la fraction volumique des constituants. Plusieurs études paramétriques sont menées pour montrer les effets des différents paramètres sur la réponse de la plaque FGM à savoir : l’influence du rapport d’élancement, de l’index de la fraction volumique des matériaux constituants (céramique et métal) et de l’effet des raideurs de la fondation élastique. Les contraintes et les déplacements adimensionnels sont calculés pour les plaques avec un mélange céramique-métal et ont été comparés aussi avec celui des plaques isotropes homogènes.
- ItemAMELIORATION DE LA THEORIE DE PREMIER ORDRE DES PLAQUES POUR L’ETUDE DE LA VIBRATION LIBRES DES PLAQUES EN FGM(2014-12-04) SADOUNE MOHAMED; Encadreur: ADDA BEDIA El AbbesRésumé : Dans la présente étude, une nouvelle théorie simple de déformation de cisaillement du premier ordre est présentée pour l’étude du comportement statique et vibration libre des plaques composites stratifiées et FGM. Le nombre d'inconnues de cette théorie est le moins par rapport à la théorie du premier ordre traditionnel et les autres théories de déformation de cisaillement d'ordre supérieur. Les équations du mouvement et les conditions aux limites sont dérivées à partir du principe d’Hamilton. Les solutions analytiques de structure stratifiés antisymétriques à plis croisés et équilibrés sont obtenus, et les résultants sont comparés avec les solutions exactes (3D) en trois dimensions et celles prédites par les théories existantes. Mots-clés: plaque composite stratifiée; théorie de la plaque; flexion; vibrations Abstract In the present study, a new simple first-order shear deformation theory is presented for laminated composite and FGM plates. Moreover, the number of unknowns of this theory is the least one comparing with the traditional firstorder and the other higher-order shear deformation theories. Equations of motion and boundary conditions are derived from Hamilton’s principle. Analytical solutions of simply supported antisymmetric cross-ply and angle-ply laminates are obtained and the results are compared with the exact threedimensional (3D) solutions and those predicted by existing theories. It can be concluded that the proposed theory is accurate and simple in solving the static bending and free vibration behaviors of laminated composite plates. Keywords : Laminated composite plate; plate theory; bending; vibration
- ItemANALYSE DE L’EFFET THERMIQUE SUR LES FREQUENCES DES STRUCTURES NON HOMOGENES EPAISSES(2021-12-02) SAFA Abdelkader; Encadreur: HADJI Lezrag; Co-Encadreur: BOURADA Mohamedالملخص(بالعربية) الهدف من هذا العمل هو دراسة الاهتزازات اللدنة الحرارية لروافد مكونة من مادة ذات خصائص متغيرة باتجاه الارتفاع ,متئكة على مساند بسيطة باستخدام نظرية إجهاد القص العرضي عالي الدرجة. تأخذ هذه النظرية في الاعتبار تأثيرات القص العرضي والتوزيع المكافئ لاجهادات القص على سمك الرافدة وتحقق شروط انعدم إجهاد القص على الوجوه العلوية والسفلية للرافدة , بدون استخدام عوامل تصحيح اجهاد القص . في هذه الدراسة ، تعتمد خصائص المواد في الرافدة (ذات خصائص متغيرة باتجاه الارتفاع ) على درجة الحرارة وتتغير تدريجياً في اتجاه السمك. تم اعتماد ثلاث حالات لتوزيع درجة الحرارة عبر سماكة الرافدة وهي: توزيع منتظم وخطي وغير خطي. استنادًا إلى النظريات المحسنة، تُشتق معادلات الحركة من مبدأ هاملتون. تم الحصول على النتائج التحليلية باستخدام طريقة نافي . تم عرض النتائج العددية لدراسة تأثيرات توزيع درجة الحرارة ودليل المادة والعزوم الحرارية ونسب النحافة على الترددات الطبيعية للاهتزاز في الرافدة . يتم التحقق من دقة الحلول الحالية من خلال مقارنة النتائج التي تم الحصول عليها مع الحلول الموجودة والمنشورة في دراسات سابقة الكلمات المفتاحية: اهتزاز حراري مرن, مواد ذات خصائص متغيرة باتجاه الارتفاع ؛ مبدأ هاميلتون ,حل نافير Résumé (Anglais)) : The objective of this work is to perform a thermo-elastic vibration analysis of simply supported beams of FGM material using a refined shear deformation theory. The theory takesinto account the effects of transverse shear and parabolic distribution of shear stresses alongthe thickness of the beam and satisfy free surface conditions for the shear stress of the FGMbeam without using the shear correction factor. The material properties of the FGM beam areassumed to be temperature dependent, and changegradually in the thickness direction. Threecases of temperature distribution in the form of uniformity, linearity, and nonlinearity areconsidered through the beam thickness. Based on the present refined beam theory, theequations of motion are derived from Hamilton’s principle. The closed-form solutions offunctionally graded beams are obtained using Navier solution. Numerical results are presentedto investigate the effects of temperature distributions, material parameters, and thermalmoment sand slenderness ratios on the natural frequencies of FG beam. The accuracy of thepresent solutions is verified by comparing the obtained results with the existing solutions. Keywords: Thermo-elastic vibration; functionally graded materials; Hamilton’s principle; Navier solution. Résumé (Français) L’objectif de ce travail est d’effectuer une analyse de la vibration thermo-élastique des poutres simplement appuyées en matériau FGM en utilisant une théorie raffinée de déformation de cisaillement transverse d’ordre élevé. Cette théorie prend en compte les effets de cisaillement transversal et la distribution parabolique des contraintes de cisaillement suivant l'épaisseur de la poutre et satisfaite les conditions de nullité de la contrainte de cisaillement sur les faces supérieure et inférieure de la poutre FGM sans l'aide de facteurs de correction de cisaillement. Dans cette étude, les propriétés des matériaux de la poutre FGM dépendent de la température et changent progressivement dans la direction de l'épaisseur. Trois cas de distribution de température à travers l'épaisseur de la poutre sont considérés a savoir : uniforme, linéaire et non-linéarité. En se basant sur la présente théorie des poutres raffinées, les équations de mouvement sont dérivées du principe de Hamilton. La solution analytique est obtenue en utilisant la méthode de Navier. Des résultats numériques sont présentés pour étudier les effets de distribution de la température, l’indice matérielle, les moments thermiques et les rapports d'élancement sur les fréquences propres de vibration de la poutre FGM. La précision des solutions présentes est vérifiée en comparant les résultats obtenus avec les solutions existantes dans la littérature. Mots clés : Vibration thermo-élastique; Matériaux FGM; Principe d’Hamilton; Solution Navier.
- ItemETUDE DE LA REPONSE MECANIQUE DES STRUCTURES EN FGM AVEC LA CONSIDERATION DE L’EFFET DU CISAILLEMENT TRANSVERSE(2022-05-23) SAHOUANE Abdelkader; Encadreur: HADJI Lazreg; Co-encadreur: BOURADA Mohamedالملخص(بالعربية) هذا العملعبارة عن تحليل الإهتزاز الحر للعوارض المتدرجة وظيفيًا من خلال استخدام نظرية تشوه القص بدرجة عليا. تستخدم هذه النظرية ثلاثة مجاهيل فقط ، ولكنها تلبي شروط انعدام إجھادات القص على مستوى الجھة العلیا والسفلى للعوارض دون الحاجة إلى أي عوامل تصحيح القص. يُفترض أن الخصائص الميكانيكية للعوارض متدرجة باستمرار في اتجاه السُمك وفق قانون أسي بسيط من حيث كسور حجم المكونات. من أجل دراسة الإستجابة للإهتزاز الحر ، يتم تحديد معادلات الحركة للتحليل الديناميكي من خلال مبدأ هاملتون. و تم اعتماد تقنية حل نافي لاشتقاق حلول تحليلية للعوارض ذات المساند البسيطة. يتم التحقق من دقة وفعالية النموذج المقترح من خلال المقارنة مع الأبحاث السابقة الكلمات المفتاحية : الاهتزاز الحر. عوارض متدرجة وظيفيا مبدأ هاملتون ؛ حل نافي Résumé (Anglais)) : This work presents a free vibration analysis of functionally graded beams byemploying an original high order shear deformation theory (HSDBT). This theory use onlythree unknowns, but it satisfies the stress free boundary conditions on the top and bottomsurfaces of the beam without requiring any shear correction factors. The mechanicalproperties of the beam are assumed to vary continuously in the thickness direction by a simplepower-law distribution in terms of the volume fractions of the constituents. In order toinvestigate the free vibration response, the equations of motion for the dynamic analysis aredetermined via the Hamilton's principle. The Navier solution technique is adopted to derive analytical solutions for simply supported beams. The accuracy and effectiveness of proposedmodel are verified by comparison with previous research. Keywords: free vibration; functionally graded beams; Hamilton's principle; Navier solution. Résumé (Français) Ce travail présente une analyse de vibration libre de poutres à gradation évalués en utilisant une théorie originale de déformation par cisaillement d'ordre élevé (HSDBT). Cette théorie n'utilise que trois inconnues, mais elle satisfait les conditions aux limites sans contrainte sur les surfaces supérieure et inférieure de la poutre sans nécessiter de facteurs de correction de cisaillement. Les propriétés mécaniques de la poutre sont supposées varier de manière continue dans le sens de l'épaisseur par une simple distribution de loi de puissance en termes de fractions volumiques des constituants. Afin d'étudier la réponse de vibration libre, les équations de mouvement pour l'analyse dynamique sont déterminées via le principe de Hamilton. La technique de la solution Navier est adoptée pour dériver des solutions analytiques pour les poutres simplement appuyées. L'exactitude et l'efficacité du modèle proposé sont vérifiées par comparaison avec des recherches antérieures. Mots-clés: vibrations libres; poutres à gradation évalués; le principe de Hamilton ; solution Navier
- ItemEtude de l’instabilité des poutres métalliques à parois minces(2015-12-07) SAOULA Abdelkader; Encadreur: MEFTAH Sid AhmedRésumé (Français et/ou Anglais) : Résumé L’effet de déformation de distorsion dans le déversement latéral élastique des poutres en box à parois minces sous un chargement combiné flexion-force axiale est examiné dans ce travail. A cet effet, un modèle analytique non linéaire est développé pour contenir la stabilité des poutres en box latéralement libre selon une théorie d’ordre élevé et dans le cadre de grands déplacements. Le modèle mécanique et les hypothèses de comportement sont résumés dans le choix d’un champ de déplacement approprié. Les méthodes de Ritz et Galarkin sont utilisées pour discrétiser les équations d’équilibre et puis les charges de déversement seront déduites à partir de la matrice tangente de rigidité en variant la longueur de la poutre, l’épaisseur des parois ainsi que l’excentricité de la charge. Les différentes solutions seront discutées puis comparées avec celles obtenues par la simulation numérique par éléments finis. Les résultats numériques montrent que pour la résistance latérale de déversement les solutions obtenues par les méthodes classiques sont surestimées. Abstract The effect of distortional deformation on the elastic lateral buckling of thin-walled box beam elements under combined bending and axial forces is investigated in this paper. For the purpose, an analytical model is developed for the stability of laterally unrestrained box beams according to higher order theory. Ritz and Galerkin’s methods are applied in order to discretize the governing equilibrium equations and then the buckling loads are obtained by requiring the singularity of the tangential stiffness matrix. The different solutions are discussed and then compared to the finite element simulation using ABAQUS software where shell elements are used in the mesh process. The numerical results reveal that classical stability solutions as those adopted in Eurocode 3 overestimate the real lateral buckling resistance of thin-walled box beam members, particularly for the ones with high ratios between the height and the thickness of the cross-section. Numerical study of incidence of compressive forces on lateral buckling resistance of thin-walled box beam is investigated.
