Dissertations / Theses on the topic 'Automobiles – Carrosseries – Simulation par ordinateur'
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Beck, Léon. "Modélisation et caractérisation de l'endommagement jusqu'à la rupture de l'assemblage structurel soudé par points." Electronic Thesis or Diss., Reims, 2023. http://www.theses.fr/2023REIMS053.
Abstract:
Dans l'industrie automobile, la simulation numérique est essentielle pour tester les structures et les composants des véhicules avant leur fabrication, ce qui permet de gagner du temps et des ressources. La précision des modèles numériques est cruciale dès les premières étapes de conception. Compte tenu du nombre de soudures par points dans une carrosserie variant de 3000 à plus de 5000, la modélisation de ces soudures devient un élément primordial pour reproduire un comportement d’ensemble proche de la physique réelle.Compte tenu des améliorations techniques apportées à la simulation et à l'assemblage de tôles d'épaisseurs et de matériaux divers, le modèle actuellement utilisé chez Mercedes Benz pour l'évaluation de la résistance des soudures par points n'est plus adapté. L'objectif de cette recherche est donc de développer un modèle plus performant capable de simuler la résistance élastique et apte à détecter la rupture des assemblages soudés.Une étude a été menée pour explorer les différents modèles de soudure par points utilisés dans l'industrie. De nombreux modèles peuvent être classés en fonction de leurs représentations géométriques, notamment les modèles circulaires, carrés et linéaires.Parmi les modèles très précis, ceux basés sur une représentation circulaire se distinguent, mais leur complexité les rend difficiles à intégrer dans une caisse en blanc. Deux modèles en particulier ont retenu notre attention : l'utilisation d'éléments hexaédriques avec une carte de matériaux spécifique et des éléments de type barre avec une zone de recherche dédiée pour une intégration simple dans l'assemblage. Ces deux modèles présentent des avantages et des inconvénients, notamment en ce qui concerne leur indépendance par rapport au maillage et leur comportement mécanique.L'idée retenue ici est de fusionner les avantages de ces deux approches en utilisant un élément de type cohésif de forme hexaédrique structurée par 4 poutres 3D de formulation de Timoshenko définies dans la hauteur de la zone de soudure. Les développements ont été réalisés sur ABAQUS. Grâce à cette méthode, un modèle numérique de notre structure peut être construit à partir des quatre arêtes et qui intègre une fonction permettant de déterminer la rupture de la soudure par points.Pour calibrer ce nouvel élément, plusieurs cas tests ont été réalisés, notamment des tests KSII, de cisaillement et de pelage. Une campagne expérimentale a été réalisée avec différents matériaux et épaisseurs afin d'adapter l'élément à différentes configurations réelles rencontrées dans les véhicules. Des simulations avec différentes tailles de mailles ont été réalisées et ont démontré un phénomène de dépendance au maillage, comme dans les modèles précédemment utilisés. Pour cette raison, une solution a été développée pour inclure une zone d'éléments de type coque autour du nouvel élément développé, réduisant ainsi l'influence de la taille de maille.Le nouvel élément hybride a été testé sur différentes caisses en blanc afin de le valider sur des structures complexes. Les différentes simulations ont fourni une bonne représentation du comportement réel. Des différences très localisées sont parfois visibles pouvant s'expliquer par le fait que la carte des matériaux développée avec le modèle Hybride n'a pas été calibrée pour toutes les combinaisons testées.En résumé, cette recherche représente une avancée notable dans la modélisation des soudures par points, avec des résultats très prometteurs. La création d'un modèle hybride qui s'adapte à différentes sollicitations et différentes tailles de mailles est une réalisation innovante. Néanmoins, un perfectionnement et une exploration continus sont nécessaires pour améliorer encore la précision et la robustesse de la modélisation pour les applications automobilesIn the automotive industry, the demand for complex and innovative products by customers is growing, which presents development challenges. Simulation allows testing of vehicle structures and components before physical construction, saving time and resources. This innovation allows the automotive industry to advance rapidly and push its boundaries. Mercedes-Benz is a leader in designing durable vehicles. An important part of car design involves digitally modelling the connections between metal sheets in the body structure, which is mainly done through spot welds. The number of spot welds varies from 3000 to more than 5000. Precise spot welds modelling allows accurate sizing of the sheets and spot welds in the early stages, resulting in time and cost savings in a vehicle’s design phase.The latest technical innovations in the simulation and assembly of sheet metal consider various thicknesses and types of materials. Up to day, the company's current model does not include such improvements in the evaluation of spot weld strength. The objective of the present work is, therefore, to develop a better model. The goal is to simulate the robustness of spot welds assemblies, while ascertaining their capacity to endure stresses and calculating failure.A first study has been carried out to explore the various spot weld models used in industry. Numerous models can be classified according to their geometric representations, in particular circular, square and linear models. Each of those representations has its own advantages and disadvantages. The models based on a circular representation stand out when it comes to very precise models. However, their complex representation makes them difficult to integrate into a body-in-white. The two other representations particularly caught our attention: one using hexahedral elements with a specific material map and, respectively, one using bar-type elements with a dedicated search zone for simple integration into the assembly. These two representations present advantages and disadvantages, particularly in terms of independence from the mesh and mechanical behaviour.The idea of this work is to merge the advantages from both these representations A cohesive type element with a hexahedral shape based on the use of 3D Timoshenko beam type formulation defining the height of the weld zone. The developments were carried out on ABAQUS. This method allowed us to obtain an elastic model of our structure to be built up from the four edges, as well as a function for measuring the failure of the spot weld.To calibrate this new element, several test cases have been identified and simulated, including KSII, shear and peel tests. These series of tests aimed to verify the adaptation of the element to configurations of materials and thicknesses. Further simulations with varying mesh sizes set in evidence a phenomenon of mesh dependency, as in the models previously analysed. Therefore, a solution has been developed to include a zone of shell elements around our new element, which reduces the influence of the mesh.This latter process allowed us to calculate our hybrid element on different body-in-whites to validate our model on complex structures. The conducted simulations provided a good representation of reality. Differences are still noticeable in places, which can be explained by the fact that the material map developed with the hybrid model has not been calibrated for all possible combinations.This research represents a notable step forward in spot weld modelling, with promising results for a further application in [the company’s model?]. The creation of a hybrid model that can adapt to different mesh sizes and controls all degrees of freedom is a substantial achievement. Nonetheless, the precision and robustness of spot weld behaviour modelling may be further enhanced for considering an industrial application
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Ritter, Xavier Ferraris Guy Berlioz Alain. "Modélisation de la distribution d'un moteur à arbre à cames en tête." Villeurbanne : Doc'INSA, 2006. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=ritter.
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Wilk, Olivier. "Simulation du comportement dynamique d'une automobile avec couplage aérodynamique." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1993. http://www.theses.fr/1993ECAP0279.
Abstract:
La recherche de la connaissance et de la compréhension du comportement dynamique d'une automobile n'est sans doute pas à ces débuts. Depuis que le véhicule automobile existe, l'amélioration de ces capacités, de la sécurité de ces passagers, et de son confort a permis à celui-ci une évolution ininterrompue. Auparavant, il n'était pas simple de gérer globalement toute cette connaissance. Les améliorations récentes du secteur informatique permettent actuellement de le faire en développant, entre autres, des logiciels de simulation du comportement dynamique d'une automobile. L'évolution des ordinateurs étant tellement importante, il devient maintenant possible de développer ces logiciels pour les utiliser en temps réel de manière interactive. Cette étude a consisté à tenir compte de cette nouvelle possibilité pour développer un programme permettant de simuler le comportement dynamique d'un véhicule avec couplage aérodynamique à l'aide d'un modèle mécanique relativement complet. Pour simuler correctement l'évolution d'un véhicule automobile tout au long de sa trajectoire, il était important de mieux cibler l'étude. Nous avons choisi d'étudier le comportement dynamique d'un véhicule de course. Nous devons donc déterminer ses meilleures performances possibles sur une trajectoire connue. L'utilisation du contrôle optimal sur un modèle simplifié nous a permis de le faire.
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Lovas, Laszlo Rigal Jean-François Marialigeti Janos. "Etude des relations entre le comportement et la fabrication des synchronisateurs des boîtes de vitesses manuelles." Villeurbanne : Doc'INSA, 2005. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=lovas.
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Bourel, Benjamin. "Calcul multi-domaines et approches multi-échelles pour la simulation numérique de crashs automobiles." Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0133/these.pdf.
Abstract:
En dynamique explicite, l’analyse des structures est souvent très coûteuse à cause du grand nombre de pas de temps nécessaire à la stabilité des modèles. Le but est ici de proposer une méthode originale basée sur les techniques de décomposition de domaine, afin de réduire les temps de calcul. Une méthode de gestion du contact unilatéral entre sous-domaines a tout d’abord été introduite (méthode de la peau artificielle). Celle-ci repose sur la superposition d’une interface de contact (par pénalité) et d’une interface de liaison ; elle renvoie ainsi le traitement du contact inter-domaine à un contact interne au domaine. Par ailleurs, une méthode de raffinement a été intégrée à l’approche multi-domaines afin d’enrichir localement et temporairement le maillage au cours du calcul. La méthode étant rendue particulièrement instable par l’utilisation du schéma explicite, l’accent a été mis sur la manière de rééquilibrer la solution avant la reprise des calculs sur la nouvelle discrétisationIn explicit dynamics, structural analysis is often very expensive because of the large number of time steps necessary to the stability of the models. The goal is here to propose an original method, based on the domain decomposition algorithms, in order to reduce the time of calculation. A method of handling unilateral contact between domains was first introduced. This method rests on the superposition of a interface contact (by penalty) and of a link interface; it thus returns the treatment of the inter-domain contact to an internal contact to the domain. In addition, a refinement method was integrated into the multi-domain approach in order to enrich locally and temporarily the mesh during calculation. The method being made particularly unstable by the use of the explicit scheme, the accent was put on the way of rebalancing the solution before the resumption of calculations on the new discretization
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Bourel, Benjamin Combescure Alain. "Calcul multi-domaines et approches multi-échelles pour la simulation numérique de crashs automobiles." Villeurbanne : Doc'INSA, 2007. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=bourel.
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Egot, Stéphane. "Intégration des équipements électroniques dans la modélisation de l'architecture électrique des véhicules automobiles : application à la prédiction de compatibilité électromagnétique dans les phases amont de la conception." Lille 1, 2005. http://www.theses.fr/2005LIL10151.
Abstract:
Cette thèse traite de l'élaboration et de l'évaluation d'une méthodologie d'intégration des équipements électroniques dans la modélisation CEM de l'architecture électrique en amont dans la conception des véhicules. L'approche proposée a pour principe de dissocier la modélisation d'un équipement en deux parties complémentaires mettant en jeu constructeur automobile et équipementier. La faisabilité de cette modélisation a préalablement nécessité de caractériser l'interaction entre l'équipement et la caisse du véhicule. En outre, les différents facteurs influant sur la validité du modèle ont été examinés, ainsi que le degré de précision à lui accorder. Ce dernier aspect a été envisagé en tenant compte de la globalité du système, notamment de la variabilité introduite par l'entrelacement aléatoire du faisceau de câbles. Enfin, la démarche proposée a été évaluée en confrontant les résultats statistiques des mesures et des simulations obtenus sur un sous-système électronique réalisteThis thesis deals with the elaboration and the evaluation of an integration methodology of electronic equipment in the EMC modeling of the electrical architecture in the early design phase of a vehicle. The proposed approach is based on dissociating the equipment modeling into two complementary parts involving the car manufacturer and the elctronic supplier. The feasibility of this modeling technique primarily required ton characterize the interaction between the equipment and the car body. Besides, the different factors having an influence on the validity of the model were examined as well as its needed level of precision. The latter issue was considered by taking into account the globality of the system, especially the variability brought by the random bundling of the cable harness. Finally the proposed method was evaluated by comparing statistical measurement and simulation results obtained on a realistic electronic sub-system
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Gapin, Arnaud. "Etude expérimentale et modélisation 3D des phénomènes physico-chimiques liés à l'injection d'une solution aqueuse d'urée dans le système de dépollution DeNOx/SCR." Rouen, 2011. http://www.theses.fr/2011ROUES027.
Abstract:
Le contexte dans lequel s’inscrivent les travaux de thèse est la réduction catalytique sélective des émissions automobiles d’oxyde d’azote (NOx), appelée SCR (Selective Catalyst Reduction). Elle s’effectue par une injection directe à l’échappement d’une solution aqueuse d’urée qui offre une sélectivité favorable vis-à-vis des NOx. Cette technologie comprend également en aval de l’injecteur, un catalyseur dédié qui accélère la cinétique de réduction des NOx. Comme pour tous procédés utilisant un spray, l’efficacité de la SCR dépend des caractéristiques de celui-ci. Aussi les travaux de recherche se sont focalisés sur le spray avec l’analyse des distributions de taille de gouttes, puis la simulation de l’évolution du spray. Le code CFD ne disposant pas d’un modèle d’atomisation primaire adapté, une méthode a été proposée. Cette méthode repose sur l’utilisation de la distribution de taille de gouttes du spray mesurée par un granulomètre à diffraction laser. Pour cela, un modèle de distribution initiale de taille de gouttes a été établi à partir de la fonction Gamma Généralisée à trois paramètres. Ce modèle permet d’obtenir la distribution mathématique de taille de gouttes du spray, qui reproduit la distribution mesurée par le granulomètre. La distribution mathématique ainsi obtenue est utilisée comme distribution initiale du spray dans le code CFD. La validation des résultats de simulation numérique a été effectuée en comparant les distributions de taille de gouttes du spray. Le bon accord entre les résultats de simulation numérique et expérimentaux montre que le modèle mathématique défini à partir des distributions expérimentales comporte la quantité nécessaire d’informations sur le sprayThe context within the thesis was carried out is the selective catalytic reduction of nitrogen oxide emissions cars (NOx), called SCR (Selective Catalytic Reduction). It is carried out by direct injection into the exhaust of an aqueous urea solution which offers a favorable selectivity to the NOx. This technology also includes downstream of the injector, a dedicated catalyst that accelerates the kinetics of NOx reduction. As with all processes using a spray, the effectiveness of SCR depends on the characteristics of it. Also the research was focused on the spray with the analysis of the experimental drop size distributions and the simulation of the evolution of the spray. The CFD code does not have an adapted primary atomization model, therefore a method has been proposed. This method is based on the use of a spray drop size distribution measured by a laser diffraction granulometer. For this, an initial drop size distribution model was determined from the Generalized Gamma function with three parameters. This model provides the mathematical drop size distribution of the spray, which reproduces the distribution measured by the particle sizer. The mathematical distribution thus obtained is used as the initial distribution of the spray in the CFD code. The validation of the numerical simulation results was performed by comparing with the experimental drop size distributions. The good agreement between the numerical and the experimental results shows that the mathematical model defined from the experimental drop size distribution has the necessary amount of information on the spray
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Ribes, Charles. "Caractérisation par méthode optique des débordements d'eau de pluie sur les vitres latérales d'un véhicule automobile." Poitiers, 2008. http://www.theses.fr/2008POIT2289.
Abstract:
Les débordements d'eau de pluie sur les vitres latérales d'un véhicule automobile représentent un facteur dégradant de la sécurité et du confort de conduite. La résolution de cette problématique nécessite de nombreuses études en soufflerie et le développement d'outils de simulation performants est encore nécessaire. L'objet de cette thèse est d'étudier le comportement de l'eau de pluie s'écoulant sur le pare-brise, le montant de baie et les vitres latérales de corps simplifiés et de véhicules réalistes, à travers des mesures en soufflerie et des simulations numériques. Une méthode optique de mesure des épaisseurs de film liquide par fluorescence induite et un protocole d'essais industriels en soufflerie échelle 1 ont été développés. Une base de données expérimentales est construite avec un contrôle strict des conditions aux limites pour étudier les paramètres prépondérants : - géométrie de la zone de débordement (gorge de pare-brise, décroché de montant de baie) et son influence sur le champ aérodynamique local et sur le drainage de l'eau ; - vitesse du véhicule ; - débits d'eau liés à l'intensité de la pluie ; - influence des effets de surface. L'analyse combinée de ces données et des résultats de calculs du champ aérodynamique permet de mettre en évidence les principaux mécanismes du débordement (écoulement en gorge et sur un décroché) et du cheminement de l'eau de pluie sur la vitre latérale. La comparaison des données expérimentales avec les résultats issus d'un modèle à une équation de film liquide surfacique permet de mettre en évidence les lacunes de cette modélisation. Des pistes d'amélioration du processus de simulation numérique sont proposéesOverflow of rain water on side windows of a car leads to a degradation of the driving security and comfort. A lot of wind tunnel studies are necessary to avoid this phenomenon, and further developments of numerical simulation tools are still needed. In this thesis, we study the way rain water flows over the windshield, the A-pillar and the side windows of simplified bluff bodies and realistic cars through wind tunnel tests and numerical simulations. An optical measurement method for liquid film thickness based on induced fluorescence and an experimental protocol for full-scale wind tunnel tests were developed. An experimental data base is build with strictly controlled boundary conditions to study the most important parameters: - overflow zone's geometry (windshield gutter and A-pillar's shape) and its influence on local aerodynamic field and on water draining, - car's velocity, - water fluxes linked to rain intensity, - surface effects influence. A combined analysis of those results with aerodynamic simulations brings to light the main mechanisms of overflow (flow in the gutter and on the A-pillar) and water paths on the side windows. The comparison of the experimental data with results from a one equation surface film model enables to underline the lack of efficiency of this kind of modeling. Then ways of improvement of the simulation process are suggested
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Lovas, Laszlo. "Etude des relations entre le comportement et la fabrication des synchronisateurs des boîtes de vitesses manuelles." Lyon, INSA, 2004. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2004ISAL0017/these.pdf.
Abstract:
Les synchronisateurs assurent le changement de vitesses dans les boîtes de vitesses manuelles. Leur structure, leur fonctionnement, et des problèmes de fonctionnement sont présentés à travers le synchronisateur de type Borg-Warner. Des modèles mathématiques des phénomènes applicables à la description du fonctionnement sont recueillis, puis incorporés dans un logiciel de simulation numérique. Les résultats de la simulation, confrontés aux résultats de mesures sur banc d'essais de fonctionnement de synchronisateur, permettent d'expliquer les origines de la deuxième bosse d'effort de changement, phénomène clé pour l'agrément de passage de vitesses. De même, les simulations mettent en relief le rôle du comportement dynamique du synchronisateur. Le stick-slip, facteur d'excitation interne, a un effet décisif sur la définition de l'instant de la fin de l'interdiction de passage. La discussion des résultats permet de proposer des améliorations d'intérêt pratiqueSynchronizers allow gear changing in manual gearboxes. Their structure, their behaviour as well as problems of behaviour are presented using the Borg-Warner type synchroniser. Mathematical models of phenomena which can be used for description of the behaviour are collected, and then included in numerical simulation software. Simulation results, compared to measured data on synchronizer test rig, allow explaining reasons of the double bump, key phenomenon for the feel of gear changing. Then, simulations highlight the importance of the dynamical behaviour of the synchronizer. Stick-slip, as a main component of the internal excitation, determines the moment of the end of the indexing phase. Discussion of the results permits to suggest improvements of practical use
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Ritter, Xavier. "Modélisation de la distribution d'un moteur à arbre à cames en tête." Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0002/these.pdf.
Abstract:
Un modèle d'une commande de soupape d'un arbre à cames en tête est construit afin de pouvoir prédire le régime d'affolement de la distribution. Le modèle est validé par des essais réalisés sur des distributions différentes. La comparaison entre calcul et essai permet de déterminer l'importance de chaque composant sur la dynamique et d'orienter le développement du modèle. Ainsi, un premier modèle à un degré de liberté est réalisé, puis amélioré en ajoutant la modélisation du ressort par plusieurs masses par spires, en prenant en compte les contacts entre les spires. L'actionneur est ensuite modélisé, ainsi que le système hydraulique de rattrapage de jeux. Ce dernier modèle est réalisé grâce à des essais spécifiquement réalisés sur ce composantA model of the valve train, for an engine with an overhead camshaft, is made in order to determine at what engine speed an unacceptable valve bounce occurs. This model is validated using tests made on various types of valve train. Comparison between tests and calculations allows defining the most important components for dynamics, and defining the way to develop the model. First, a one degree of freedom model is done. This model is improved by a model of the valve spring, with several mass for each coil, and contacts between coils. The finger follower and the hydraulic lash adjuster are also modelled. This last model is created using a specific test on the hydraulic lash adjuste
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Chateauroux, Élodie. "Analyse du mouvement d'accessibilité au poste de conduite d'une automobile en vue de la simulation : cas particulier des personnes âgées." Lyon, INSA, 2009. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2009ISAL0037/these.pdf.
Abstract:
Cette étude se place dans le contexte des mannequins numériques utilisés, dés les premières phases de conception, pour tester l’ergonomie d’environnements comme un véhicule automobile. Ces nouveaux outils ne tiennent pas encore compte du vieillissement dans la population. Les mouvements d’entrée et de sortie sont des mouvements complexes particulièrement problématiques pour les seniors. Cette thèse a pour but d’analyser les mouvements d’accessibilités de personnes âgées pour 1/ mieux comprendre leurs difficultés, 2/ pouvoir simuler ces mouvements au moyen d’un mannequin numérique. Dix huit sujets âgés et 7 sujets jeunes ont participés aux expérimentations. Des mouvements d’entrée et de sortie de quatre véhicules ont été capturés et les notes d’inconfort sont recueillies par un questionnaire. De plus, les effets du vieillissement sont différents d’une personne à l’autre, les sujets âgés ont donc passé une série de tests dans le but d’évaluer leurs capacités fonctionnelles. Ces tests sont utilisés pour définir 3 groupes de sujets : ceux qui ont un problème fonctionnel, ceux qui ont des capacités « médiocres » et ceux qui ont de bonnes capacités fonctionnelles. Les mouvements d’entrée et de sortie sont analysés par le biais des interactions entre le sujet et l’environnement dans le but de définir les contraintes liées à la géométrie du véhicule. Deux grandes stratégies sont observées pour les mouvements d’entrée et pour ceux de sortie. Les stratégies d’entrée et sortie « S’Assoit D’abord » et « Deux Jambes Ensemble » ont tendance à être utilisées par des personnes ayant des problèmes fonctionnels. Les stratégies « Jambe Droite la Première » et « Jambe Gauche la Première » sont respectivement les stratégies d’entrée et de sortie les plus observées quelles que soient les capacités fonctionnelles. Ces mouvements sont découpés en phases pour lesquelles des sous-stratégies sont définies. Les interactions entre les mains et l’environnement semblent jouer un rôle très important. Des mécanismes de compensation sont observés dans les mouvements des personnes ayant des problèmes fonctionnels. Les questionnaires d’inconfort montrent que les personnes âgées rencontrent plus de problèmes en sortant qu’en entrant dans les véhicules. Les notes d’inconfort sont influencées par les capacités fonctionnelles des sujets mais les résultats sont très hétérogènes. Une explication proposée est que ces notes reflètent essentiellement les préférences des sujets en termes d’accessibilité automobile. Un examinateur extérieur serait donc mieux à même d’évaluer les difficultés des personnes âgées. Les mouvements capturés sont structurés dans des bases de données dans le but de simuler les mouvements d’accessibilité de personnes âgées à l’aide du logiciel RPxThis study takes place in the context of Digital Human models used to test the ergonomics of environments such as automotives in the earliest stages of the design process. Yet, these tools do not take into account the aging of the population. The car ingress and egress motions are particularly problematic for seniors. This thesis aims at analysing car accessibly movements of elderly people in order to 1/ better understand their difficulties and 2/ simulate these motions using a digital human model. Eighteen elderly and 7 young subjects participated in the experiment. Ingress and egress motions were captured for four types of vehicle and discomfort ratings were collected by a questionnaire. As age effects differ from one person to another, the functional capacities were measured using clinical tests to draw a portrait of the abilities of each elderly subject. Results of these tests are used to define 3 groups of people: those who have a functional problem, those with “mediocre” capacities and those who have good capacities. Ingress and egress motions are analysed through the interaction between the subject and the environment in order to define the constraints linked to vehicle design. Two major strategies have been observed for the ingress and egress movements. The strategies “Sit First” and “Two Legs Out” are used by people with functional problems. The strategies “Right Leg First” and “Left Leg First” are the most observed ingress and egress strategies, regardless of functional capacities. These movements are decomposed into phases for which sub-strategies are defined. The interactions between the hands and the environmental seem to play an important role. Compensation mechanisms are observed in the movements of persons with functional problems. The discomfort questionnaires show that elderly subjects face more problems when exiting than when entering a car. Discomfort ratings are influenced by the functional abilities of subjects but the results are very heterogeneous. An explanation would be that these ratings also reflect the preferences of subjects in terms of car accessibility. An external examiner would then better assess the difficulties of elderly people. The captured movements are structured in databases in order to simulate the accessibility movements of elderly using the RPx software
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Ait, El Menceur Mohand Ouidir. "Modélisation, analyse et simulation du mouvement d'entrée dans des véhicules automobiles à géométrie variable : application aux mouvements d'entrée des personnes âgées et/ou ayant des déficiences motrices." Valenciennes, 2009. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/9af8c69a-6673-4f19-a631-11a69e374902.
Abstract:
La difficulté éprouvée pour monter ou descendre d’un véhicule automobile peut amener les personnes âgées et/ou ayants des déficiences motrices à ne plus utiliser leur véhicule. Les constructeurs automobiles l’ont compris et s’intéressent aujourd’hui à ces populations vieillissantes et/ou déficientes sujettes à des troubles de l’appareil locomoteur ainsi qu’à ce geste complexe nécessitant une coordination précise des mouvements articulaires du corps humain. Une alternative pour comprendre et prévoir ce mouvement est d’utiliser la simulation numérique. Les travaux réalisés s’inscrivent dans ce contexte et portent sur la simulation cinématique du mouvement d’entrée d’un humanoïde de synthèse (constitué d’une tête, d’un tronc, d’un bassin et des membres inférieurs) dans des véhicules de dimensions variables à partir de données réelles issues de l’expérimentation. Pour résoudre ce problème « complexe », nous proposons une démarche méthodologique en trois étapes. Une première étape porte sur la constitution d’une base de mouvements dits « exploitables » issues de l’expérimentation menée sur deux véhicules de géométrie distinctes. Ces mouvements « exploitables » sont le résultat de traitements numériques appliqués aux mouvements d’entrée mesurés. Ces traitements permettent, entre autres, d’adapter les angles articulaires mesurés à l’humanoïde de synthèse retenu afin d’éviter d’éventuelles collisions avec l’habitacle qui n’auraient pas été constatées lors des expérimentations. Une deuxième étape porte sur l’analyse et l’identification de manière automatique des stratégies d’entrée dans un véhicule automobile. Cette étape procède en quatre phases à l’issu desquelles 2 stratégies ainsi que 6 sous stratégies du mouvement d’entrée sont identifiées. Une troisième étape, constituée de 4 phases également, utilise les acquis issus des étapes 1 et 2 pour simuler un mouvement d’entrée d’un sujet de la base adoptant une sous stratégie donnée dans un véhicule de géométrie différente. La simulation du mouvement d’entrée d’un même sujet dans un autre véhicule relève d’un problème de cinématique inverse résolu par une programmation non linéaire avec contraintes. Des simulations, impliquant des personnes âgées et/ou ayants des prothèses, permettent de valider la démarche proposée pour les deux stratégies d’entrée. Malgré les différences avec les mouvements mesurés, les mouvements simulés sont conformes aux sous stratégies adoptées par les sujets lors des expérimentations. De plus, les simulations réalisées permettent d’expliquer en partie les changements de stratégie opérés par certains sujets, lors des expérimentations, suite au changement de véhicule automobile. Enfin, des simulations sur des véhicules fictifs montrent les limites de l’outil de simulation développé. Ce travail ouvre plusieurs perspectives de recherches tant concernant l’amélioration de la simulation, en considérant par exemple les différences intra- individuelles des sujets ou encore la dynamique du mouvement, que l’élaboration de nouveaux indices ergonomiques afin d’estimer l’inconfort associé aux mouvements simulésThe difficulty from which suffer elderly and/or disabled people when entering or exiting an automobile vehicle can lead them to never use it again. The car manufacturers are conscious of this fact and they are more and more interested in these growing elderly and/or disabled populations prone to locomotor apparatus disorders and in this complex gesture requiring a precise coordination of the human body articular movements. An alternative to understand and predict this movement is to use the digital simulation. Works completed in this thesis fall under this context and concern the kinematic simulation of the vehicle entering movement of a humanoid (constituted of a head, a trunk, a basin and lower limbs) in variably-dimensioned vehicles by using real data resulting from the experimentation. To solve this "complex" problem, we propose a three stage methodological procedure. A first stage carries on the constitution of a base of movements that we name "exploitable" movements which are issued from the experimentation carried out on two variably-dimensioned vehicles. These "exploitable" movements are the result of digital processing applied to the measured entry movements. These processing allow, among others, to adapt the measured joint articulation angles to the humanoid in order to avoid possible collisions with the cockpit which would not have been noted during the experiments. A second stage relates to the automatically analysis and identification of the vehicle entering movement strategies. This stage proceeds in four phases and it allows the identification of 2 entry movement strategies and 6 sub–strategies. A third stage, made up of 4 phases as well, uses the assets resulting from stages 1 and 2 to simulate an entry movement of a subject of the base adopting a given sub-strategy in another vehicle of different geometry. The simulation of the entry movement of the same subject in another vehicle concerns an inverse kinematics problem solved by constrained nonlinear programming. Simulations, implying elderly and/or having prostheses people, make it possible to validate the suggested procedure for the two entry strategies. In spite of the differences with the measured movements, the simulated movements are in conformity with the sub-strategies adopted by the subjects during the experiments. Furthermore, the realized simulations make it possible to explain partly the changes of strategy operated by some subjects, during the experiments, when shifting from one vehicle to another. Finally, simulations on fictitious vehicles show the limits of the developed simulation tool. This work opens several prospects for research as well concerning the improvement of simulation, by considering for example the intra-individual differences of subjects or the dynamics of the movement, as the development of new ergonomic indices in order to consider discomfort associated with the simulated movements
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Tartousi, Hadi. "Simulation numérique des compresseurs et des turbines automobiles." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00675771.
Abstract:
L'augmentation de la puissance spécifique du moteur pour une quantité d'énergie consommée donnée, ainsi que le couple à bas régime a toujours été l'un des plus grands défis pour les constructeurs automobiles. Ce but peut être atteint en utilisant un turbocompresseur. Un turbocompresseur automobile est un petit organe entraîné par les gaz d'échappement du moteur à travers une turbine radiale qui transfère mécaniquement l'énergie cinétique au compresseur centrifuge. Le compresseur centrifuge délivre de l'air comprimé aux cylindres pour assurer une meilleure combustion. La technologie a atteint un haut niveau de raffinement, et de nombreuses améliorations ont été étudiées et dans certains cas mises en production. Une large gamme de moteurs à combustion interne et de turbocompresseurs sont disponibles, mais seulement une bonne adaptation entre ces deux composants peut produire un moteur suralimenté efficace. Pour mener à bien les calculs qui permettent d'adapter le moteur au turbocompresseur, il est nécessaire d'avoir une représentation exacte de chaque composant du turbocompresseur et une capacité à déterminer le comportement de l'ensemble du système avec tous ses composants. Dans le cadre de ce travail le compresseur et la turbine sont étudiés pour différents points de fonctionnement et à faible régime en utilisant le code CFD elsA développé par l'Onera. Le travail est divisé en deux parties. La première partie est consacrée à l'étude du compresseur centrifuge avec tous ces composants (roue, diffuseur lisse et volute). Une étude détaillée sur le développement des écoulements secondaires et de l'écoulement de jeu est présentée. La performance de la volute et son influence sur la performance globale du compresseur est également étudiée. Les performances globales du compresseur sont comparées aux mesures expérimentales effectuées à l'ECN et montrent un bon accord. La deuxième partie est consacrée sur l'étude de la turbine à géométrie variable. Seuls le distributeur et la roue sont pris en compte dans les simulations. Une analyse détaillée de l'écoulement dans la turbine est présentée pour deux positions d'ailettes à l'aide des simulations stationnaires et instationnaires.
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Portaz, Christophe. "Contribution à la conception d'un superviseur de Contrôle Global Châssis." Lyon, INSA, 2008. http://www.theses.fr/2008ISAL0112.
Abstract:
Les systèmes actifs du châssis sont utilisés pour améliorer les performances dynamiques des automobiles, lever les compromis habituels de la conception automobile, proposer de l’adaptabilité aux situations de roulage et aux styles de conduite. Dès lors que deux systèmes actifs cohabitent, il s’agit de combiner leurs actions et de tirer le meilleur de cette combinaison, pilotée en Contrôle Global. . L’objectif de cette étude est de démontrer l’intérêt d’une supervision des actions des systèmes actifs (en opposition à des actionneurs ne communiquant pas entre eux ou insuffisamment) et de proposer des outils pour améliorer la performance de l’ensemble créé. Après avoir présenté les situations de conduite habituellement utilisées pour l’évaluation du comportement dynamique d’un véhicule par l’essai ou la simulation, nous présentons les actionneurs actifs du châssis. Nous mettons en place les outils de simulation nécessaires à l’étude et à l’évaluation des performances des systèmes actifs. Lorsque cette évaluation est faite nous mettons en place une méthode d’optimisation des consignes envoyées aux actionneurs en utilisant différents algorithmes d’optimisation numérique. Les méthodes et outils mis en place dans cette étude permettent pour la suite du développement du Contrôle Global du Châssis de proposer des points de fonctionnement et des répartitions de tâches entre les actionneurs, utiles au développement de lois de commandeThe active chassis systems are used to improve the dynamic performance of car, remove the usual compromise of automotive design, offer the adaptability to situations and taxi driving styles. Where two active systems coexist, it combines their actions and make the best of this combination led to Control Global. . The objective of this study is to demonstrate the value of supervision of the actions of active systems (as opposed to the actuators is not communicating with each other or not) and provide tools to improve the performance of all created. After introducing the driving conditions typically used for evaluating the dynamic behavior of a vehicle testing or simulation, we present the active chassis actuators. We put in place the necessary simulation tools to study and evaluate the performance of active systems. When this assessment is done we set up a method of optimizing instructions sent to the actuators using different numerical optimization algorithms. The methods and tools developed in this study allow for further development of the Global Control Chassis propose operating points and distribution of tasks between the actuators, for the development of control laws
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Lamouroux, Emmanuel. "Modélisation détaillée des soudures par point et laser pour simuler la rupture des assemblages automobiles." Valenciennes, 2007. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/e4fba432-0b62-47fc-8bc6-dea422c4c10f.
Abstract:
A cause de leur lenteur et de leur coût financier élevé, les méthodes classiques de caractérisation expérimentale sur la ténacité des assemblages soudés sont peu satisfaisantes pour l’industriel. Ce travail propose, pour différents matériaux et plusieurs épaisseurs de tôles, une approche alternative basée sur la construction et la validation d’un modèle numérique volumique de soudure par point et de soudure Laser en utilisant la technique des éléments finis. Dans un premier temps, deux méthodologies de caractérisation des propriétés mécaniques des assemblages soudés ainsi que des paramètres d’endommagement et de rupture sont présentées. Dans un second temps, en utilisant le modèle matériau de Gurson-Tvergaard-Needleman, le comportement des assemblages sous sollicitations quasi-statique et dynamique a été simulé et confronté aux résultats expérimentaux. Cette comparaison a mis en évidence une adéquation satisfaisante non seulement sur le mode de rupture mais aussi sur la courbe « force/déplacement » caractéristique de la soudure. Enfin, à l’aide du modèle détaillé de soudure Laser, deux études de cas ont été réalisées pour estimer respectivement l’impact d’imperfections géométriques et mécaniques sur la ténacité du joint et évaluer la « transférabilité » des données mécaniques d’une géométrie de soudure Laser à une autreDue to their slowness and their high cost, the classical methods of experimental characterization about the welded joints’ stress carrying capacity are unsatisfying for industrial purposes. This work provides, for different materials and several sheet thicknesses, an alternative approach based on the construction and on the validation of a volumic numerical model of spot-welds and Laser welds using the finite element method. Firstly, two methods of welded joint’s mechanical properties’ characterization as well as damage and rupture parameters are presented. Secondly, using the material model of Gurson- Tvergaard-Needleman, the welds’ behaviour under quasi-static and dynamic load cases has been simulated and compared with the experimental results. This comparison showed a satisfying correlation not only for the rupture’s pattern but also for the “force vs. Displacement” curve characteristic of the weld. Finally, using the Laser-weld’s detailed model, two case studies have been realized to estimate respectively the consequence of geometrical and mechanical imperfections on the weld’ stress carrying capacity and to evaluate the “transferability” of mechanical data from a given Laser weld’s geometry to another one
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Defransure, Fabien. "Simulation aux grandes échelles de la combustion en charge stratifiée." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2004. http://www.theses.fr/2004ECAP0970.
Abstract:
Rge stratifiée par injection directe d'essence. Le moteur peut fonctionner avec un mélange globalement pauvre et la combustion se développe dans un milieu de richesse variable. Pour répondre aux besoins de compréhension physique du développement de la combustion dans de tels milieux, une Action de Recherche Concertée (ARC) " combustion en charge stratifiée " a été créée et regroupe des actions expérimentales et numériques. Cette thèse est consacrée à la modélisation de la combustion dans les milieux de richesse variable. Elle est basée sur la simulation aux grandes échelles. Le modèle de combustion choisi est le modèle de flamme épaissie implanté dans le code AVBP. Il a d'abord été testé sur un cas académique de flamme rencontrant une hétérogénéité de richesse. Devant sa relative défaillance à reproduire l'effet de l'hétérogénéité sur la propagation de la flamme, des évolutions ont été proposées. Elles permettent de mieux la décrire et fournissent une description plus physique de la composition des gaz brûlés. Les simulations des expériences de l'ARC montrent la capacité du modèle à reproduire des phénomènes propres aux flammes stratifiées comme la poursuite de la réaction alors que la richesse rencontrée est sous la limite d'inflammabilité pauvre. La simulation de la configuration en " bombe " montre aussi la prise en compte naturelle par le modèle des effets de pression sur la vitesse de flamme. Ce modèle semble donc un bon candidat à la description de la combustion dans les moteurs, qu'ils fonctionnent ou non en charge stratifiéeN order to reduce greenhouse gas and pollutants emissions, car manufacturers investigate new combustion processes such as stratified load combustion by gasoline direct injection. The engine can work with a globally poor mixture and the flame propagates into an heterogeneous mixture where the equivalence ratio is variable. To answer to the need of physical understanding of flame propagation into such heterogeneous mixture, a Research Action called ``Stratified load combustion" has been created where numerical and experimental actions have been carried out. This work belongs to this research action and is devoted to the modelling of combustion in heterogeneous mixture. It is based on large eddy simulation (LES). The combustion model used is the artificially thickened flame model. This model has been first tested on an academic case of a laminar stratified flame. Because it didn't correctly describe stratified flame propagation, some evolutions of the model have been proposed and provided a better description of the flame propagation and burnt gases composition. All the simulations carried out on the experiments of the Research Action have showed the capacity of the thickened flame model to reproduce specific phenomena of a stratified flame such as the continuation of combustion even though the equivalence ratio met by the flame front is under the poor extinction limit. Moreover, the capacity of the model to naturally take into account pressure effects on flame speed has been exposed. That's why the artificially thickened flame model appears to be a good candidate to describe combustion in engines as well as for stratified load combustion as for homogeneous combustion
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Chauveau, Franck Merlen Alain. "Aérodynamique de l'avant-corps d'une Formule 1 approche numérique /." [S.l.] : [s.n.], 2002. http://www.univ-lille1.fr/bustl-grisemine/pdf/extheses/50376-2002-327-328.pdf.
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Choi, In-Sung. "Simulation des mécanismes complexes en C. M. A. O. . : Étude des non-linéarités de comportement : Application aux boites de transmission de puissance d'hélicoptères." Lyon, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAL0034.
Abstract:
L'étude du comportement global de mécanismes tels que les boîtes de transmission d'hélicoptères et les boîtes de vitesses d'automobiles a montré que la forte non-linéarité des paliers à roulements empêche d'isoler simplement les paliers du reste de la structure pour une étude précise terme d'efforts et de déplacements. Une approche de la modélisation des paliers et de leur environnement avec prise en compte de la déformation des bagues est proposée. Cette approche, basée sur la méthode des éléments finis (MEF), fournit des conditions aux limites réalistes pour des études fines d'optimisation des composants. Elle permet de quantifier l'influence réciproque entre les paliers et leur environnement réel. La réalisation de prototypes et d'essais exige des délais et des coûts souvent élevés. Un logiciel avec pré- et post-processeurs (maillage automatique, visualisation,. . . ) pour la Conception Mécanique Assistée par Ordinateur adapté aux Bureaux d'Etudes industriels permet de réduire sensiblement ces contraintes et accroît la connaissance du comportement réel du mécanismeThe study of the global behaviour of mechanisms such as helicopter and autombile gearboxes showed that the highly non-linear behaviour of bearings prevents from isolating the bearings from the rest of the structure for a precise study in term of stresses and of displacements. An approach of the modelling of bearings and of their environment with consideration of the deformation of the rings is proposed. This approach, which is based upon the Finite Element Method (FEM), gives real boundary conditions for fine study of components optimizations. It permits to quantify the mutual influence between the bearings and the real environment. The realization of prototypes and of experiences requires delays and costs high. A software with pre- and post-processors (automatic meshing, visualization,. . . ) for CAD adapted to the industrial Design Offices permits to reduce sensibly these constraints and increases the knowledge of the real behaviour of the mechanism
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Gagnon, Louis. "Calcul de la résistance aérodynamique d'un véhicule muni de pièces en mouvement." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27288/27288.pdf.
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Changenet, Christophe. "Modélisation du comportement thermique des transmissions par engrenages." Lyon, INSA, 2006. http://www.theses.fr/2006ISAL0047.
Abstract:
L'objectif du travail présenté est de réaliser un modèle numérique permettant de déterminer le comportement thermique et le rendement d'une transmission mécanique à engrenages. La méthode utilisée est celle des réseaux thermiques. Elle consiste à diviser le système étudié en éléments supposés isothermes, à relier ces éléments par des résistances thermiques qui tiennent compte des transferts de chaleur rencontrés (conduction, convection, rayonnement) et à injecter en différents noeuds du réseau les quantités de chaleur générées par des pertes de puissance éventuelles. Les pertes prises en compte dans le modèle sont les suivantes : frottement généré par les dentures en contact, pertes dans les paliers hydrodynamiques ou à roulements, frottement aux joints d'étanchéité et dans les synchroniseurs des boîtes de vitesses, pertes liées au phénomène de barbotage. En ce qui concerne cette dernière source de chaleur, une étude particulière a été menée via l'exploitation d'un banc d'essais spécifique et des formulations originales sont proposées pour quantifier la puissance générée. L'originalité du modèle thermique proposé réside dans le fait que chaque élément d'une transmission est assimilé à une forme géométrique simple, ceci permet l'emploi de corrélations standards et rend le modèle générique. Un logiciel a été développé afin de coupler les calculs thermiques à ceux des pertes de puissance. Ce logiciel autorise la résolution de problèmes en régime permanent et dynamique. Des campagnes d'essais ont été menées sur deux types de transmission : une boîte de vitesses manuelle à six rapports et un réducteur industriel. Les résultats obtenus montrent que l'outil numérique est tout à fait prédictif du comportement thermique et des évolutions de rendement observés sur un ensemble à engrenagesThe objective of the work presented here is to elaborate a numerical model which can predict the thenmal behaviour and the efficiency of power gearing transmission. The thenmal networks method has been used. This method consists in dividing the geared unit into isothenmal elements and connecting these elements by thenmal resistances which depend on the kind of heat transfer encountered (conduction, convection, radiation). Seme elements of the network represent heat sources and the heat generated is linked to power losses which occur in a gearing transmission. The following sources of power lasses are laken into account : friction due to the meshing c gear teeth, lasses in bearings, friction in shaft seals and in gearbox synchronizer sets, losses due to cil churning. As far as cil churning lasses are concerned, a specifie test rig has been used to study this dissipation source and seme original fonmulations are proposed to quantify the heat generated. The originality of the model thal has been developed lies in the nodal decomposition : each element is considered as having a basic shape. Then classical correlations are used to quantify heat transfers, and it allows to simulate the thermal behaviour of any geared unit. A computational program has been designed in order to solve simultaneously power lasses and thermal calculations. Steady-state and transient problems can be solved. Seme measurements have been carried out with Iwo different power trains transmissions : a manual six-speed gearbox and an industrial gear unit. The results of these experiments show thal the numerical model allows to predict with a good accuracy the thermal behaviour and the efficiency
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Richert, Julien. "Contribution au développement et à l'optimisation de systèmes de retenue adaptatifs pour l'améloration de la sécurité passive dans le domaine automobile." Valenciennes, 2007. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/80d2e31b-0b99-4d74-b885-5932b37a307a.
Abstract:
Ces dernières années, la sécurité automobile est devenue en enjeu majeur pour tous les constructeurs automobiles en raison de sa place grandissante dans leurs stratégies marketing. A cela s’ajoute une forte volonté politique de réduire le nombre de victimes sur les routes. Dans cette optique, l’avènement de nouveaux systèmes de retenue dits adaptatifs est appelé à jouer un grand rôle. Ce mémoire de doctorat a pour but de présenter le développement et l’optimisation d’un système de retenue adaptatif en simulation numérique. Cette thèse s’appuie sur trois ans de simulations et d’expérimentations au sein de la recherche du groupe Daimler AG dans le service Assistance and Safety Systems (Systèmes d’assistance et de sécurité). Le premier pas de cette étude a été d’identifier le crash frontal comme le type de collision pour lequel le système de retenue devait être optimisé et dans un second temps d’évaluer les composants du système de retenue devant être mis en jeu afin de rendre ledit système de retenue adaptatif. L’airbag passager a été retenu comme support de l’adaptabilité introduite dans le système de retenue. Contrairement aux systèmes de retenue classiques, la méthode d’optimisation proposée dans cette thèse a pour but d’améliorer leur adaptabilité et non pas simplement leur performance. Pour ce faire, un tenseur d’adaptabilité regroupant des cas de chargement permettant d’évaluer l’adaptabilité d’un système de retenue ainsi qu’un score d’adaptabilité rendant compte de son niveau d’adaptabilité ont été défini. Cette thèse se propose de rendre le système de retenu adaptatif par la mise en œuvre de deux principes distincts : l’amortissement variable et le couplage anticipé de l’occupant. L’amortissement variable a été réalisé en contrôlant le flux massique sortant de l’airbag par le biais d’évents adaptatifs pouvant être contrôlé temporellement, géométriquement ou auto adaptatifs. Cette méthode s’est révélée avantageuse dans l’utilisation de toute la distance disponible pour stopper l’occupant. Le couplage anticipé a nécessité la mise en œuvre d’un airbag dont la forme et le volume peuvent être adaptés aux conditions du crash. Ce principe a montré d’excellents résultats dans le cas d’occupants assis en positions médianes ou reculées. Un modèle numérique associant amortissement variable et couplage anticipé a été évalué d’après le tenseur d’adaptabilité. L’utilisation simultanée de ces deux principes s’est traduite par une amélioration des performances mais surtout de adaptabilité du système de retenue. La généralisation des systèmes de retenue adaptatifs et notamment des airbags variables se révèlent être d’une importance capitale vers l’augmentation du niveau moyen de sécurité du passager quelque soit les conditions de crashIn the last years, automotive safety became a major issue for the car manufacturers due to its growing importance in their marketing strategy. This comes on the top of a strong political will to reduce the fatalities due to road accidents. In this perspective, newly developed adaptive restraint systems are in the starting blocks to play an important role. This PhD thesis aims at presenting the design and optimization of an adaptive restraint system using numerical simulation. This study relies on three years of simulations and experiments by the Group Research of Daimler AG in the department Assistance and Safety Systems. The first step of this study was to identify frontal crash as the load case likely to be optimized and then to evaluate the restraint system components to be involved to introduce adaptability in the restraint system. The passenger airbag has been chosen as object to bring the adaptability into the restraint system. Contrary to state-of-the-art restraint systems, the optimization method proposed here focused on the adaptability and not only on the restrain performance. To this aim, an adaptability tensor including load cases enabling the adaptability assessment of a restraint system as well as an adaptability score accounting for its adaptability level have been defined. This thesis intends to introduce adaptability in the restraint system by implementing two distinct principles: the variable damping and the earlier coupling of the occupant. Variable damping has been realized by controlling the gas flowing out of the airbag through adaptive vents which trigger time or exhaust orifice sizes. Self-adaptive vents have also been considered. This method proves profitable when it comes to use all the available distance to stop the occupant. Earlier coupling involves the implementation of an airbag whose shape and volume could be adapted to the crash conditions. This principle shows excellent results with occupants sitting in middle to rear-most seat track positions. A numerical simulation model associating variable damping and earlier coupling has been evaluated according to the adaptability tensor. The simultaneous use of both principles leads to an increase of the performance but above all of the adaptability level of the restraint system. The spread of adaptive restraint systems and especially of variable airbags proved their importance towards the increase of the average safety level of the passenger whatever the crash conditions
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Grondin, Olivier. "Modélisation du moteur à allumage par compression dans la perspective du contrôle et du diagnostic." Rouen, 2004. http://www.theses.fr/2004ROUES054.
Abstract:
Le travail de cette thèse a pour objet la modélisation du moteur à allumage par compression pour le contrôle et le diagnostic. Le moteur Diesel est le moteur à combustion interne le plus performant et l'un des plus propres grâce aux actionneurs modernes. Cependant, les normes anti-pollutions sont de plus en plus strictes et, aujourd’hui, la réduction des émissions nocives dépend en partie des stratégies de commande des actionneurs. C’est pourquoi, les modèles sont devenus indispensables à chaque étape du développement du contrôle moteur : synthèse des algorithmes de commande, simulation et validation. Le système considéré est un moteur Diesel six cylindres à injection directe équipé d’un turbocompresseur. Le modèle développé repose sur des lois physiques pour les cylindres, les collecteurs, le turbocompresseur et le vilebrequin. Des lois empiriques ont été choisies pour la modélisation de la combustion et des transferts thermiques afin de réduire le temps de simulation. Le modèle, programmé en langage C dans l’environnement Matlab-Simulink, est capable de prédire l’évolution des variables utiles au contrôle moteur au degré vilebrequin. Les résultats sont conformes à ceux obtenus à l’aide d’un code de calcul industriel et ils sont représentatifs des mesures réalisées sur le banc moteur expérimental. Le modèle a ensuite été implanté sur un calculateur puissant nous permettant de disposer d’un simulateur adapté aux applications temps réel. Une partie de cette étude a aussi été consacrée à la modélisation du processus de combustion à l’aide d’un modèle de représentation non linéaire : le modèle NARMAX. L’objectif est de construite un modèle capable de prédire l’évolution de la pression cylindre en exploitant d’autres mesures disponibles sur un moteur. Les coefficients du modèle NARMAX ont été identifiés directement à partir des mesures des entrées et des sorties du système. Ce type de modèle présente l’avantage d’être moins coûteux en terme de temps de calcul par rapport aux modèles physiques. Les résultats sont encourageants et montrent que l’utilisation du régime instantané comme variable d’entrée principale du modèle permet de reproduire l’allure de la pression cylindre dans le cas d’une combustion précoceThis thesis has described an investigation into the modelling of compression ignition engine for control and diagnosis purpose. The Diesel engine is the most efficient and clean internal combustion engine due to modern electromechanical actuators. However, pollutant emission regulations are much more stricter, thus, these complex systems need sophisticated and efficient control algorithms to reach very low emission levels. For this task, engine models are required at each step of the control system development : control laws synthesis, simulation and validation. The system under study is a six cylinder direct injection Diesel engine fitted with a turbocharger. The model of this system is based on physical laws for some parts of the engine such as cylinders, manifolds, turbocharger and crank-slider system. In order to reduce computing time we choose to model heat transfer and heat release during combustion using simple empirical correlations. Resulting model has been implemented in the Matlab-Simulink environment and it can predict variables of interest for control purpose with one degree crank angle resolution. The model has been tested numerically and compared with an industrial engine simulation code with good results. Moreover, model output variables are in good agreement with experimental data recorded on a heavy-duty research engine. The engine model has been embedded on a board providing enough computing performances to perform real-time simulations, this will be helpful for “hardware-in-the-loop” simulations. Another part of this study is dedicated to the combustion process modelling using a non linear phenomenological model : the NARMAX model. The goal is to predict the in-cylinder pressure evolution using other measurements available on the engine. The NARMAX model parameters have been identified using input-output data carried out from the experimental engine. Such model is well suited for real-time applications compare to numerically cost effective physical models. First results are promising and demonstrate that non linear “black-box” models can be employed to model the combustion process with the crankshaft speed as main model input
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Topenot, Erwann. "Atomisation des jets liquides à cônes creux : paramètres d'influence relatifs à l'injection directe essence." Poitiers, 2002. http://www.theses.fr/2002POIT2265.
Abstract:
L'Injection Directe Essence pour moteur à allumage commandé nécessite des injecteurs spécifiques, générant un jet à cône creux swirlé. Cette étude porte sur l'influence de la levée d'aiguille de l'injecteur, des propriétés physiques du liquide injecté (eau, hydrocarbures) et de la pression ambiante en air (de 0. 1 à 1. 0 MPa) sur les caractéristiques du jet. Les données expérimentales sont issues de visualisations et de mesures granulométriques par phase Doppler. Le code Star-CD a permis la simulation de l'écoulement, dans la buse d'injection avec un modèle k-e à surface libre, et en jet libre avec un modèle d'atomisation. Ainsi, nous avons pu caractériser le jet depuis l'écoulement interne jusqu'au jet libre en régime établi, en passant par le régime transitoire. La levée d'aiguille provoque une variation de l'épaisseur de nappe dans la buse d'injection. La tension superficielle facilite l'atomisation primaire qui génère des gouttes de diamètre plus élevé. Une faible viscosité dynamique favorise la rupture de la nappe liquide et celle des gouttes en jouant sur leur déformation. Enfin, une augmentation de la pression ambiante diminue l'angle d'ouverture du jet, favorise l'atomisation primaire et ralentit la vitesse des gouttes dans le milieu gazeux. Des corrélations intéressantes ont été formulées sur l'épaisseur de nappe liquide initiale, l'angle d'ouverture du jet, la composante axiale de la vitesse maximale et les diamètres D10 et D32 des gouttes.
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Chauveau, Franck. "Aérodynamique de l'avant-corps d'une Formule 1 : approche numérique." Lille 1, 2002. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2002/50376-2002-327-328.pdf.
Abstract:
L'objectif de cette étude est la compréhension de l'aérodynamique de la partie avant d'une Formule 1, comprenant l'aileron avant et la roue. Ces deux éléments vont être tout d'abord étudiés séparément. Compte tenu du peu d'information disponible sur l'écoulement autour d'une roue et de la complexité des phénomènes physiques présents, l'étude de la roue débute par une analyse théorique bidimensionnelle autour de 3 points fondamentaux : la forme du sillage, l'allure des profils de vitesse sur une paroi en mouvement qui révèle l'existence d'une nouvelle instabilité, et enfin le pompage visqueux apparaissant au point de contact entre la roue en rotation et le sol. L'étude de la roue se poursuit de façon tridimensionnelle autour de 3 configurations différentes : une géométrie simplifiée avec des bords droits ou ronds permettant une étude paramétrique, une roue sur laquelle on dispose de résultats expérimentaux et enfin la roue réelle. Les calculs stationnaires sont effectués avec et sans modèle de turbulence (Baldwin-Lomax (BL) et Spalart-Allmaras (SA)). Les résultats font suspecter l'existence de phénomènes instationnaires qui seront approchés par des techniques MILES "Monotonic Integrated Large-Eddy Simulation". L'étude de l'aileron avant débutera par des calculs autour d'une configuration simplifié où seuls subsistent les éléments profilés. La comparaison entre les configurations simplifiées et réelles nous permet de déterminer le rôle de chaque élément constituant un aileron avant. Les phénomènes d'effet de sol et de modélisation du tapis sont également analysés. Les influences de la roue sur l'aileron et de l'aileron sur la roue ont finalement été montrées par des calculs stationnaires turbulents (SA) sur un maillage comprenant les deux éléments en interaction.
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Taillefet, Thierry. "Combustion en milieu confiné d'un mélange pauvre initiée par un jet de gaz chauds." Poitiers, 1999. http://www.theses.fr/1999POIT2299.
Abstract:
Les travaux presentes dans ce memoire concernent l'etude, a la fois experimentale et numerique, de l'initiation et du developpement d'une combustion au sein d'un melange prealable pauvre, en milieu confine, au moyen d'un allumeur a jet de gaz chauds de type pjc (pulsed jet combustor). Dans la partie experimentale, nous etudions le developpement de la combustion initiee par pjc, tout d'abord lorsque le melange pauvre contenu dans la chambre est initialement au repos, puis lorsque ce melange est soumis a l'action conjuguee d'une compression et d'une turbulence de grille. Nous avons montre que la superiorite du pjc sur la bougie conventionnelle est d'autant plus prononcee qu'une injection de melange prealable riche a lieu dans la cavite (cavite adjacente a la chambre servant a generer le jet reactif turbulent). Par ailleurs, nous avons montre que les conditions hydrodynamiques et thermodynamiques regnant dans cette cavite au moment de l'etincelle conditionnent le developpement ulterieur de la combustion non seulement dans celle-ci, mais aussi dans la chambre principale. Dans la partie numerique, une modelisation du developpement de la flamme issue du pjc, au sein d'un milieu pauvre initialement au repos dans une enceinte adiabatique de memes dimensions que celle utilisee experimentalement, a ete realisee au moyen d'un code 2d instationnaire de type simple integrant un modele de turbulence $$ - $$ et un modele de combustion turbulence bray - moss - libby s'appliquant en regime des flammelettes. Un accord qualitatif, en terme de comportement de flamme, entre les champs de taux de production chimique moyen calcules numeriquement et les photographies strioscopiques a ete obtenu.
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Hernette, Vincent. "Apport de la modélisation bond graph à la conception d'une suspension active." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1995. http://www.theses.fr/1995ECDL0009.
Abstract:
Ce memoire de these propose une demarche de conception en vue de realiser une suspension automobile active. La methode est basee sur la modelisation bond graph exploitee en simulation dans les domaines frequentiel et temporel. Cette demarche presente deux aspects: d'une part elle repose sur un decoupage du vehicule (organe de suspension, suspension monoroue, suspension bicycle). Les chapitres s'articulent en suivant cette decomposition. D'autre part, elle developpe une analyse systematique des modeles a travers une premiere etude lineaire exploratoire ; affinee par la suite lors de l'etude non lineaire. Le premier chapitre presente les particularites de la suspension oleopneumatique de base. Le compromis confort-tenue de route est mis en evidence a travers des tests simples. Le second chapitre aborde l'etude d'une suspension monoroue. Les lois de commande sont testees dans le cadre d'une strategie d'activation precise. Ces tests s'appliquent a des modeles de plus en plus fideles a la realisation automobile. Le chapitre trois est dedie a la modelisation des organes hydrauliques de commande. Dans un premier temps on aborde l'ensemble correcteur-initiateur, qui distribue le fluide vers les verins de suspension. Dans un deuxieme temps on envisage la conception d'un accelerometre hydraulique base sur le principe d'un regulateur de pression. Le quatrieme chapitre se consacre a la modelisation d'une suspension bicycle transversal pour mieux repondre a la sollicitation de roulis. Il propose une architecture hydraulique interessante qui apporte de l'amortissement en roulis. La derniere partie, resultats et conclusion, montre le bien fonde de cette demarche de conception qui a conduit a la realisation de plusieurs prototypes. Les performances en tangage et roulis sont deduites de releves experimentauxThis work deals with a design procedure allowing the development of active automobile suspensions. Bond graph modeling technics are used to carry out simulations in both the frequency and time domains. The approach presents two different aspect : on the one hand the suspension in broken down into its hierarchical components (quater car diagram, bicycle suspension. . . ) and the chapters are arranged according to this breakdown. On the other hand systematic study of the models is carried outgoing through, first of all, exploratory linear studies followed by more in-depth non-linear studies. The first chapter deals with the specificities of the basic hydraulic suspension. The second chapter is dedicated to the quater car model. Within the framework of a precise activation strategy, control laws are tested through application to increasingly realistic automobile models. The third chapter treats modeling of hydraulic control devices. The flow spool, the valve which supplies liquid to the suspension jack, is first covered. Secondly design of an accelerometer sensor according to the principals of a pressure spool is investigated. The fourth chapter deals with a transversal bicycle suspension model aimed at allowing better control of roll motion (roll-damping). The final section, concerning the results and conclusions, highlights the validity of the design procedure which resulted in the development of several prototypes
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Chartrain, Didier. "Contribution à l'étude de l'écoulement dans les circuits de refroidissement des moteurs à explosion." Poitiers, 1999. http://www.theses.fr/1999POIT2276.
Abstract:
Dans la premiere partie du document, on presente les differents problemes lies au refroidissement du moteur : thermomecanique, cavitation et refroidissement nuclee. Nous proposons de developper, sur la base d'un modele simplifie du circuit d'une culasse, des methodes experimentales qui permettent d'offrir aux ingenieurs des outils de diagnostique rapides et precis. On presente ensuite, les caracteristiques du banc d'essais qui a ete construit pour realiser l'etude experimentale. En presentant les resultats experimentaux, on met en evidence l'influence du nombre de reynolds sur le coefficient de perte de charge de la maquette. La structure de l'ecoulement est caracterisee grace aux mesures ldv et piv. Des informations tres precises, nous permettent de decrire la plupart des phenomenes fluides. A partir des profils des tensions de reynolds et des valeurs rms ont montre qu'il n'est pas envisageable de modeliser la turbulence dans cet ecoulement complexe, a partir d'un modele du type longueur de melange. Les resultats qualitatifs de l'anemometrie film chaud permettent de mieux apprehender l'influence de l'ecoulement sur la structure energetique de la turbulence parietale. Les simulations numeriques sont realisees dans differentes configurations. On montre que les resultats des calculs sont particulierement sensibles aux modeles utilises pour decrire l'ecoulement de proche paroi.
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Vittecoq, Éric Degallaix Suzanne. "Du crash-test aux essais mono-filamentaires, quelques apports dans le domaine de la caractérisation expérimentale du comportement de matériaux et de structures." Villeneuve d'Ascq : Université des sciences et technologies de Lille, 2007. https://iris.univ-lille1.fr/dspace/handle/1908/163.
Abstract:
Reproduction de : Habilitation à diriger des recherches : Mécanique : Lille 1 : 2004.N° d'ordre (Lille 1) : 424. Synthèse des travaux en français. Recueil de publications non reproduit dans la version électronique. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. à la suite de chaque chapitre. Liste des publications et communications.
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Chesnel, Jérémy. "Simulation aux grandes échelles de l'atomisation : application à l'injection automobile." Rouen, 2010. http://www.theses.fr/2010ROUES021.
Abstract:
L'injection liquide est un processus important dans beaucoup d'applications industrielles et plus spécifiquement au sein des moteurs à combustion. Beaucoup de méthodes RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) ont été développées, dans le cas de l'atomisation, aussi bien en utilisant le formalisme Lagrangien que Eulérien. Cependant, les simulations LES (Large Eddy Simulation) sont connues pour être plus précises et mieux représenter les phénomènes physiques dans le cas monophasique. Développer la LES pour le cas diphasique est donc naturellement une étape nécessaire à franchir. Cependant, la simulation de l'atomisation requiert un traitement spécial de l'interface. Deux cas limites sont traités dans la littérature : - L'interface peut être bien capturée par le maillage. À ces endroits la LES doit rejoindre les résultats de méthodes classiques utilisées en DNS comme les méthodes VOF ou level-set. Ceci est une approche nécessaire proche injecteur. - Le maillage ne permet plus de suivre fidèlement l'interface, lors de la création de plissements inférieurs à la taille d'une maille. Dans ce cas le calcul doit reproduire les résultats d'une LES considérant des structures et des gouttes inférieures à la taille de la maille. Cette approche est nécessaire loin de l'injecteur dans la zone dispersée. C'est dans ce cadre que le travail réalisé durant cette thèse s'articule : le développement d'un modèle LES d'atomisation capable de passer continument d'une méthode à l'autre. La mise en œuvre de ce modèle a permis d'obtenir des résultats dans une configuration proche de l'injection Diesel, qui sont alors comparés à une base de données DNSLiquid injection takes an important part in many physical processes, especially within internal combustion engine (ICE). Up to know the Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) approach has been widely used, both in Eulerian and Lagrangian framework. Several works on atomization have been done in our team developing the ELSA model. However, LES of atomization seems to be a necessarily step forward. In addition to standard LES method for turbulent flows, a special attention is necessarily to represent the interface. Two limit cases have to be considered : - The liquid surface can be well captured with the available mesh size (or filter size) then the LES formulation must recover the DNS methods used to track the interface (such as Level Set or VOF). -The liquid surface wrinkles size are smaller than the mesh size and the two-phase LES formulation must recover the LES used for spray where finally droplets are considered very small by comparison to the mesh size. In this work we present a LES method for two phase flow that can recover these two limits. It is shown that the unresolved SGS (Sub Grid Scale) term that appears in the phase function equation plays an important role, even if it is very small by comparison to the resolved contribution. Application of this method to the atomization of a Diesel jet is presented. LES results are then compared to a DNS data base
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Demoucron, Caroline. "Vers la fiabilisation d'un train de suspension automobile : études statique, vibratoire et tenue en fatigue." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10164/document.
Abstract:
Ce travail aborde la fiabilisation d'un train de suspension automobile à travers les aspects « comportement statique », « comportement vibratoire » et « tenue en fatigue ». La modélisation des comportements statique et dynamique est d'abord réalisée par éléments finis. Les matériaux utilisés (aciers. élastomères) sont caractérisés expérimentalement et les paramètres nécessaires aux lois de comportement sont identifiés. Un premier sous-système comprenant le ressort et ses appuis est étudié numériquement et expérimentalement. La confrontation des résultats obtenus montre la robustesse du modèle. Un modèle de train de suspension automobile complet est ensuite réalisé et a permis d'étudier l'impact de différents éléments sur les principales prestations du train de suspension. Il est ainsi possible d'affiner la modélisation des éléments en fonction de leur influence. Une dernière partie s'intéresse à la tenue en fatigue des principaux éléments étudiés de la suspension (ressort et barre stabilisatrice). Deux démarches numériques de détermination des durées de vie sont utilisées et leurs solutions sont comparées aux résultats expérimentaux. On montre que, pour un chargement sinusoïdal à amplitude constante, les deux démarches numériques aboutissent à des résultats très proches entre eux et semblables à ceux des essais. Les chargements complexes sont abordés par l'établissement de chargements équivalents simples. Cette dernière démarche est appliquée à l'étude d'une barre stabilisatriceThis study deals with the reliability of a car suspension through three aspects namely "static behaviour", "dynamic behaviour" and "life". The static and dynamic behaviours are at first modelled by using finite element method. The behaviour laws of the materials used (steel, elastomer) are experimentally identified. A first subsystem including a spring with its seats is numerically and experimentally studied. A comparison between these results underlines the efficiency of the computational modelling. Then a full car suspension model is created and enables the analysis of the suspension performances with respect to various parameters to be carried out. The last chapter is dedicated to the fatigue life of the main studied elements of the suspension (spring and stabilizer bar). Two numerical processes are used and are compared to experimental results. It is shown that for a sinusoidalload with constant amplitude, both methods yield very close results which are also quite similar to experimental ones. An equivalence between complex random loading and simple constant amplitude loading is investigated through an application to a stabilizer bar
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Duval, Fabrice. "Gestion du cablage des masses électriques dans un véhicule automobile : application C.E.M." Paris 11, 2007. http://www.theses.fr/2007PA112291.
Abstract:
Cette thèse porte sur le développement d’un outil d’aide à la décision sur les problèmes relatifs à la Compatibilité ElectroMagnétique (CEM) dans les systèmes de grande dimension tels que les véhicules automobiles. La plus grande difficulté a été de comprendre les paramètres à prendre en compte pour obtenir des résultats cohérents avec les mesures effectuées sur véhicule. Nous nous sommes concentrés sur la caractérisation de faisceaux présents sur les véhicules. Nous abordons également l’étude du comportement du plan de masse lié à la présence de très forts courants électriques continus. Pour aborder ces aspects, nous utilisons la méthode PEEC (Partiel Element Equivalent Circuit) pour sa facilité de mise en œuvre ainsi que pour ses facultés à traiter les problèmes sur un large spectre de fréquences. Le mémoire est composé de trois chapitres. Le premier présente les bases de l’électromagnétisme appliquées à la CEM des systèmes de grande dimension. Nous portons une attention toute particulière aux plans de masse qui sont utilisés en tant que conducteur de retour mais également en tant que référence de tension. Dans le deuxième chapitre, nous présentons la méthode PEEC ainsi que la méthodologie mise en place pour le développement du logiciel afin d’obtenir les meilleures performances possibles. Ce logiciel est validé sur un ensemble de cas tests. L’application de l’outil sur un cas industriel est traitée dans le dernier chapitre et permet de comprendre les phénomènes de résonance créés par la connexion des différents éléments reliés par un faisceau. La modélisation des composants de terminaison permet de compléter le modèle ainsi généréThis thesis is dealing with the development of a tool for supporting decision on problems related to ElectroMagnetic Compatibility (EMC) in big systems such as motor vehicles. To understand which parameters had to be taken into account in order to get consistent results from the measurements implemented on vehicle was the highest difficulty. We have been focussed on characterising the bundles in vehicles. We have been as well tackling the study of the behaviour of the ground plane linked to very strong electrical direct currents. In order to address these aspects we have been using the PEEC method (PEEC for Partial Element Equivalent Circuit) because of its easy implementation as well as of the possibility of using it for a wide range of frequencies. The report is composed of three chapters. The first one presents the bases of electromagnetism applied to big systems’ EMC. A particular attention is turned to ground planes which are used as return conductor as well as voltage reference. In the second chapter, we present the PEEC method and the methodology which was set up for developing the software in order to obtain the best performances possible. This software has been validated on a set of test cases. The tool’s application to an industrial case is dealt with in the last chapter and enables to understand the phenomena of resonance created by the different elements connected by a bundle. The modelling of the components allows completing the model thus generated
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Fresnel, Harold. "Mise en place d'une méthode d'analyse numérique de la rupture structurale des générateurs de gaz pour airbag en phase de tests destructifs." Lorient, 2008. http://www.theses.fr/2008LORIS100.
Abstract:
Le fonctionnement des airbags est soumis à des règles draconiennes de sécurité vis-à-vis des occupants du véhicule. Dans cette étude, le modèle est un tube à paroi mince fermé à ses deux extrémités par des sertis et percé d'orifices pour l'évacuation des gaz de combustion. Avant sa mise sur le marché, le système pyrotechnique subit des essais de validation. Le dernier (burst test) consiste à soumettre la chambre de combustion du générateur de gaz (GG) à des rampes de pression dynamique conduisant à la rupture de la structure. L’objectif est d'optimiser la conception des GG via la simulation numérique afin de rendre plus efficace et moins coûteuse en essais réels la phase de développement. On s’intéresse ici à la réponse dissipative du matériau constituant les GG au cours du burst test induit par un chargement dynamique. On étudie particulièrement Le mode de rupture par endommagement plastique ductile. Pour l’obtention de résultats expérimentaux exploitables, une étude numérique préliminaire est réalisée afin d’optimiser différentes géométries d’éprouvettes courbes (usinées dans un tube) en termes de champs de contraintes et de déformations dans les sections utiles. La campagne expérimentale montre une influence significative de l’écrouissage plastique, de la viscosité ainsi que de l’endommagement plastique ductile. Le modèle GTN est utilisé pour décrire les effets combinés mentionnés précédemment, incluant la germination et la croissance de cavités. Des simulations numériques du burst test sont enfin réalisées à l’aide du code de calcul industriel ABAQUS. La confrontation des résultats numériques et expérimentaux est encourageante concernant la prédiction du modèleAirbag inflator functioning is submitted to draconian safety rules for vehicle occupants. In this study, the inflator structure is a thin tube closed at both extremities, crimped and perforated with exit ports for combustion gas release. Prior to manufacturing, the pyrotechnic system undergoes validation (burst) tests. The latter consist in putting inflator combustion chamber under various dynamic pressure ramps until structure failure. This work aims at increasing the efficiency and at reducing validation tests number by using numerical simulation. In this work, we are interested in the numerical description of the dissipative response of the inflator material during the burst test induced by dynamic loading. The failure mode under ductile plastic damage is particularly studied. For obtaining reliable experimental results, a preliminary numerical study is carried out for optimising the geometry of curved samples (machined in thin small diameter tubes) regarding strain and stress fields in the gage length. The experimental campaign shows significant influence of strain hardening, plastic viscosity and ductile damage on inflator material behaviour. The GTN damage-plasticity model is used to describe the combined aforementioned effects, including cavity nucleation and growth laws as well as viscous plasticity potential. Numerical simulations considering the validation burst test problem is performed employing the engineering calculation code ABAQUS. Confrontation of numerical results with experimental ones is encouraging concerning prediction ability of the model
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Thomas, Aline. "Etude du comportement électrostatique des peintures en poudre dans l'industrie automobile." Compiègne, 2007. http://www.theses.fr/2007COMP1693.
Abstract:
L'étude concerne les phénomènes électrostatiques mis en jeu lors de l'application industrielle des peintures poudre dans l'industrie automobile. A l'échelle industrielle, une bonne maîtrise des paramètres clés influant l'efficacité de transfert des particules et l'homogénéité du dépôt (contre émission, aspect) nécessite une bonne compréhension des phénomènes de transfert de charges, de pulvérisation et de déposition des particules. Le développement et la mise au point d'un dispositif expérimental de mesure des charges triboélectriques accumulées par les particules ont permis de montrer la différence de comportements des deux poudres industrielles. La granulométrie, l'agent de fluidité, le débit massique et la haute tension se sont révélés être des paramètres essentiels qui influencent les performances de la pulvérisation électrostatique. Ce travail présente enfin des essais de modélisation du procédé pour mieux comprendre l'inter-corrélation entre les différents paramètres opératoiresThe study deals with the electrostatic phenomena involved in the industrial application of powder paints in the automotive field. In an industrial scale, a good knowledge of the key parameters that influence the transfer efficiency of particles and the uniformity of the film (back ionisation, appearance. . . ) requires the understanding of charge transfer, spray and deposition of powder. The development of an experimental device allowing the measurement of tribocharges exchanged during the fluidization and conveying steps permits to show the difference of behaviour between two industrial powders. The particle size distribution, the fluidity agent, the powder mass flow rate and the high voltage are the key parameters that influence the performance of the electrostatic spraying. This work also presents some results to undertake a simulation of the process
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Andrieu, Guillaume. "Élaboration et application d'une méthode de faisceau équivalent pour l'étude des couplages électromagnétiques sur réseaux de câblages automobiles." Lille 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LIL10152.
Abstract:
"Dans le domaine de la compatibilité électromagnétique (CEM) automobile, des outils numériques autorisent actuellement la simulation de tests d'immunité sur le réseau de câblages d'un véhicule complet. Ainsi, les niveaux de perturbation induits sur le réseau par une onde électromagnétique perturbatrice peuvent être calculés numériquement à l'aide d'une approche couplée utilisant un code 3D et un modèle de ligne de transmission. L'utilisation du modèle de ligne limite toutefois le champ d'application de cette approche aux "Basses Fréquences" (BF). Pour accéder aux fréquences supérieures, nous avons développé une méthode dite du "faisceau équivalent". Celle-ci consiste à réduire un faisceau de câblages multiconducteurs, défini comme une liaison de câbles point à point, en un faisceau composé d'un nombre limité de "conducteurs équivalents" représentant chacun le comportement d'un groupe de conducteurs du faisceau initial. La méthode a ensuite été étendue au cas de réseaux arborescents afin de répondre à la problématique automobile. Les validations numériques et expérimentales effectuées sur des faisceaux de câblages ont tout d'abord permis d'illustrer la robustesse et la précision de la méthode. Ensuite, les résultats obtenus lors d'une campagne expérimentale réalisée sur une maquette de véhicule à l'échelle ½ valide la pertinence de la méthode proposée en vue d'une application industrielle sur véhicules réels. De plus, un seul calcul 3D est nécessaire pour prendre en compte le réseau de câblages simplifié et la structure diffractante du véhicule (carrosserie métallique) en "Hautes Fréquences" (HF). Développée initialement pour des applications HF, la méthode du faisceau équivalent paraît également prometteuse en BF afin de réduire la complexité de réseaux de câblages installés sur des systèmes de grande dimension. "
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Périsse, Jocelyn. "Etude, conception et réalisation d'une suspension active d'un siège de véhicule routier pour l'amélioration du confort dynamique." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1997. http://www.theses.fr/1997ECDL0042.
Abstract:
Ce travail porte sur l'étude, la conception et la réalisation d'une suspension active pour un siège de véhicule automobile. Il s'appuie sur les connaissances théoriques du domaine du contrôle actif des vibrations. Dans notre cas, la solution « active » a été utilisée pour améliorer le confort routier des conducteurs. Nous avons d'abord étudié dans quelles mesures les critères de confort (statiques, posturaux, dynamiques) étaient pris en compte dans les paramètres de conception des sièges actuels. Puis nous avons choisi de développer une suspension « optimisée » pour répondre au problème spécifique de l'isolation vibratoire du conducteurThis work deals with the study, the design and the realization on an active car seat suspension. It starts from the actual theoretical knowledge of active control of vibrations. In our case, we have applied an "active solution" to improve the comfort of car passenger. The comfort criteria (statical, postural, dynamical) which are now taken into account in the design of actual car seats, have been firstly reviewed. On this basis, we have chosen to develop an optimized suspension to solve the specific problem of vibratory isolation of the passenger
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Devaux, Nicolas. "Modélisation des tensions de Reynolds : application au calcul de l'écoulement autour d'automobiles." Poitiers, 1996. http://www.theses.fr/1996POIT2296.
Abstract:
Le but de cette these est de simuler a l'aide d'un code de calcul les ecoulements tridimensionnels, incompressibles et turbulents autour de vehicules automobiles. La technique utilisee est celle des elements finis. Nous traitons la turbulence par une approche statistique classique en resolvant les equations completes de navier-stokes moyennees. Nous nous sommes interesses au modele a une equation de wolfstein, utilisable jusqu'aux parois solides. Ensuite, nous nous sommes interesses au modele k-epsilon avec une loi de paroi. Enfin, nous avons etudie assez precisement un modele assez frequemment utilise, dit modele algebrique des tensions de reynolds. Celui-ci est analogue aux modeles differentiels des tensions de reynolds mais les equations differentielles sont remplacees par des equations algebriques. Notre etude montre que le modele algebrique des tensions de reynolds donne une solution unique dans un ensemble facilement identifiable (proche d'une turbulence isotrope) pour des ecoulements avec de faibles gradients de vitesse mais qu'en general plusieurs solutions existent pour un gradient de vitesse quelconque. Apres application a divers cas-tests, les differents modeles ont ete utilises pour calculer l'ecoulement autour d'un vehicule automobile
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Bardot, Anne. "Modélisation acoustique basses fréquences de cavités en présence d'absorbants sur parois rigides ou élastiques." Compiègne, 1992. http://www.theses.fr/1992COMP0424.
Abstract:
Ces travaux concernent l'amélioration de la compréhension physique et la modélisation des phénomènes vibro-acoustiques de cavités en présence de matériaux absorbants en vue d'améliorer la modélisation vibro-acoustique d'un habitacle automobile pour des problèmes de bourdonnement [50-200Hz]. La caractérisation acoustique des matériaux absorbants, plus particulièrement des matériaux polyuréthanes est basée sur une procédure originale associant mesures et modèle de Biot pour caractériser l'impédance acoustique des matériaux en basses fréquences, sous l'incidence d'ondes planes normales ou obliques. La validation du modèle de Biot par les mesures directes en conduit (incidence normale) nous permet d'extrapoler les résultats sous l'incidence oblique dans l'hypothèse d'un matériau considéré isotrope. La modélisation acoustique des cavités a été réalisée à l'aide des méthodes par éléments finis de frontière. La prise en compte de ces matériaux passe par une notion originale "d'impédance acoustique modale" associée à la répartition spatiale du champ acoustique dans la cavité. Cette approche ne permet pas de définir le champ acoustique exact mais tient compte des variations d'impédance en se basant sur un modèle de boite parallélépipédique. La condition liùite des matériaux absorbants sur parois élastiques peut être représentée à l'aide d'un modèle associant vitesse de la paroi élastique et impédance acoustique du matériau sur fond rigide pour le problème spécifique des basses fréquences. La validation expérimentale du modèle a permis de comprendre les mécanismes de couplage fluide-structure mis en jeu. Ces premiers résultats contribuent à la modélisation acoustique de cavités et ouvrent des perspectives d'application pour le modèle acoustique d'habitacle en présence des matériaux d'habillage.
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Bardot, Anne. "Modélisation acoustique basses fréquences de cavités en présence d'absorbants sur parois rigides ou élastiques." Compiègne, 1992. http://www.theses.fr/1992COMPD424.
Abstract:
Ces travaux concernent l'amélioration de la compréhension physique et la modélisation des phénomènes vibro-acoustiques de cavités en présence de matériaux absorbants en vue d'améliorer la modélisation vibro-acoustique d'un habitacle automobile pour des problèmes de bourdonnement [50-200Hz]. La caractérisation acoustique des matériaux absorbants, plus particulièrement des matériaux polyuréthanes est basée sur une procédure originale associant mesures et modèle de Biot pour caractériser l'impédance acoustique des matériaux en basses fréquences, sous l'incidence d'ondes planes normales ou obliques. La validation du modèle de Biot par les mesures directes en conduit (incidence normale) nous permet d'extrapoler les résultats sous l'incidence oblique dans l'hypothèse d'un matériau considéré isotrope. La modélisation acoustique des cavités a été réalisée à l'aide des méthodes par éléments finis de frontière. La prise en compte de ces matériaux passe par une notion originale "d'impédance acoustique modale" associée à la répartition spatiale du champ acoustique dans la cavité. Cette approche ne permet pas de définir le champ acoustique exact mais tient compte des variations d'impédance en se basant sur un modèle de boite parallélépipédique. La condition liùite des matériaux absorbants sur parois élastiques peut être représentée à l'aide d'un modèle associant vitesse de la paroi élastique et impédance acoustique du matériau sur fond rigide pour le problème spécifique des basses fréquences. La validation expérimentale du modèle a permis de comprendre les mécanismes de couplage fluide-structure mis en jeu. Ces premiers résultats contribuent à la modélisation acoustique de cavités et ouvrent des perspectives d'application pour le modèle acoustique d'habitacle en présence des matériaux d'habillage.
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Soubra, Hassan. "Automatisation de la mesure fonctionnelle COSMIC - ISO 19761 des logiciels temps-réel embarqués, en se basant sur leurs spécifications fonctionnelles." Mémoire, École de technologie supérieure, 2011. http://espace.etsmtl.ca/939/1/SOUBRA_Hassan.pdf.
Abstract:
De plus en plus de prestations véhicule sont réalisées par du logiciel embarqué, notamment
celles liées au véhicule électrique, au multimédia et aux aides à la conduite. Piloter les coûts
de développement de ces logiciels embarqués en augmentation est un enjeu majeur pour
garantir la compétitivité de Renault. L’objectif du projet industriel dans lequel ce projet de
recherche s’inscrit est de piloter ces coûts efficacement.
Le premier problème industriel à résoudre est l'estimation des coûts de développement des
futurs logiciels en ayant seulement leurs spécifications fonctionnelles modélisées avec un
langage/outil de modélisation donné. Renault SAS, avec son propre processus d’estimation a
priori, entre autre, aura des benchmarks pour pouvoir négocier et choisir les futurs
fournisseurs auxquels il va confier le développement de ces produits logiciels. Suite à un
appel d’offre et aux réponses des différents fournisseurs, le constructeur pourra chercher et
demander des explications on se basant sur des mesures et des benchmarks concrets.
Un processus d’estimation basé sur l’utilisation de modèles de simulation de productivité de
développement logiciel permet ce pilotage des coûts. La création d’un modèle de
productivité repose d’une part sur la mesure d’un attribut du logiciel, sa taille fonctionnelle,
et d’autre part sur les données d’effort transmises par le fournisseur.
Le but principal de ce projet de recherche est l’automatisation de la mesure de la taille
fonctionnelle, selon la méthode COSMIC ISO 19761, des logiciels des systèmes réactifs,
temps-réel et embarqués en utilisant leurs spécifications fonctionnelles. Le but est donc
d’identifier les parties automatisables dans le processus de mesurage de la taille fonctionnelle
de ces logiciels, et de concevoir et prototyper un outil qui les automatise pour accélérer la
mesure (processus qui consomme beaucoup de temps et de ressources s’il est fait
manuellement, sans oublier le facteur ‘humain’ d’erreur) afin que l'utilisation de cette
méthode en industrie soit exploitable et efficace.
Ces tailles fonctionnelles seront utilisées avec l'historique de l'effort des fournisseurs dans les
développements antérieurs et les modèles de productivité correspondant pour estimer les
efforts de développement des nouveaux logiciels et des évolutions des logiciels.
Il est impossible d’automatiser une méthode de mesure de la taille fonctionnelle directement
parce qu’une méthode de mesure définit des concepts et des descriptions génériques. Il faut
créer une procédure de mesurage pour chaque modèle-cible en entrée à un processus de
mesurage. Une procédure de mesurage est définie comme un ensemble d’opérations décrites
explicitement pour permettre de mesurer suivant les principes d’une méthode de mesure
donnée. En conséquence, pour pouvoir atteindre le but principal de ce projet de recherche,
deux objectifs ont été définis. Le premier objectif est le design des procédures de mesurages
basées sur le standard COSMIC ISO 19761, et le deuxième est le développement d’un
prototype qui implémente ces procédures.
L’atteinte du premier objectif s’est faite en deux étapes. La première étape était l’analyse et
la compréhension des modèles des outils de modélisations utilisés chez Renault, qui sont
Statemate et Simulink. La deuxième étape était la création et la documentation des deux
procédures de mesurages, une pour les logiciels dont les spécifications fonctionnelles sont
modélisées avec Statemate, et une procédure pour les logiciels dont les spécifications
fonctionnelles sont modélisées avec Simulink.
La première étape de l’ensemble des étapes nécessaires pour atteindre le deuxième objectif,
était la création d’une représentation semi-formelle qui a comme but principal l’extraction
des informations nécessaires et suffisantes pour pouvoir mesurer le logiciel en suivant les
principes de la méthode COSMIC ISO 19761. Cette représentation semi-formelle peut être
produite manuellement lors de l’application manuelle des procédures de mesurages, mais sa
production manuelle consomme d’avantage d’effort et de ressources. Pour l’automatisation,
toutefois, la production de cette représentation est très importante et nécessaire pour la phase
de mesurage qui produit la taille finale en unités internationales de mesure CFP. La deuxième
étape était le design et le développement du prototype de mesurage qui implémente la
procédure de mesurage proposée pour les spécifications fonctionnelles des logiciels
modélisées avec Simulink. Ce prototype a été utilisé chez Renault. Une version industrielle a
aussi été développée. Un dépôt de demande de brevet a été fait.
Et bien sur, le prototype a été testé avant son utilisation pour s’assurer que les résultats de la
mesure faite par le prototype sont conformes au standard COSMIC ISO 19761. L’évaluation
du prototype a été faite en appliquant un protocole d’évaluation proposé dans le cadre de ce
projet de recherche pour les outils de mesure automatisés qui sont basés sur le standard
COSMIC et en utilisant un ensemble de spécifications fonctionnelles de Renault.
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Soubra, Hassan. "Automatisation de la mesure fonctionnelle cosmic -ISO 19761 des logiciels temps-réel embarqués : en se basant sur leurs spécifications fonctionnelles." Mémoire, Versailles-St Quentin en Yvelines, 2011. http://www.theses.fr/2011VERS0040.
Abstract:
De plus en plus de prestations véhicule sont réalisées par du logiciel embarqué, notamment celles liées au véhicule électrique, au multimédia et aux aides à la conduite. Piloter les coûts de développement de ces logiciels embarqués en augmentation est un enjeu majeur pour garantir la compétitivité de Renault. L’objectif du projet industriel dans lequel ce projet de recherche s’inscrit est de piloter ces coûts efficacement. Le premier problème industriel à résoudre est l'estimation des coûts de développement des futurs logiciels en ayant seulement leurs spécifications fonctionnelles modélisées avec un langage/outil de modélisation donné. Renault SAS, avec son propre processus d’estimation a priori, entre autre, aura des benchmarks pour pouvoir négocier et choisir les futurs fournisseurs auxquels il va confier le développement de ces produits logiciels. Suite à un appel d’offre et aux réponses des différents fournisseurs, le constructeur pourra chercher et demander des explications on se basant sur des mesures et des benchmarks concrets. Un processus d’estimation basé sur l’utilisation de modèles de simulation de productivité de développement logiciel permet ce pilotage des coûts. La création d’un modèle de productivité repose d’une part sur la mesure d’un attribut du logiciel, sa taille fonctionnelle, et d’autre part sur les données d’effort transmises par le fournisseur. Le but principal de ce projet de recherche est l’automatisation de la mesure de la taille fonctionnelle, selon la méthode COSMIC ISO 19761, des logiciels des systèmes réactifs, temps-réel et embarqués en utilisant leurs spécifications fonctionnellesMore and more automotive services are designed using embedded software, including those related to electrical vehicles as well as multimedia and driving aids. Managing the development costs of embedded software is a major challenge to ensure the competitiveness of Renault. The thesis is part of an industry research project to improve the management of these software development costs. An estimation process based on the use of productivity models of software development allows the management of development costs. The creation of a productivity model is based on the measurement of an attribute of the software, its functional size, and on the data effort provided by the supplier. The industrial problem to be addressed first is the cost estimation of future software development on the basis of their functional requirements modeled with a specific language or modeling tool. By measurement the functional size of its functional requirements using the COSMIC ISO 19761 ISO standard, Renault SAS is able to benchmark, select suppliers to whom it will entrust the development of its software products and negotiate specific development projects. The main purpose of this research project is the automation of the measurement of functional size of reactive, real-time and embedded systems software using their functional requirements, and according to the ISO 19761 COSMIC method
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Siemund, Stephan. "Modélisation de pot catalytique trois-voies et validation par expériences sur banc moteur et véhicule." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1994. http://www.theses.fr/1994INPL113N.
Abstract:
Cette thèse a pour objet le développement d'un modèle bidimensionnel afin de réaliser la simulation d'un pot catalytique trois-voies avec des réactions simultanées d'oxydation et de réduction. Les résultats des calculs obtenus sont valides par des expériences effectuées sur bancs d'essais et sur vehicule. Dans la première partie du travail, nous avons choisi des hypothèses permettant de simplifier notre modèle, en prenant en considération les hypothèses classiques pour la modélisation des phénomènes physiques et chimiques. Jusqu'à présent la réaction de réduction de no n'a pas été souvent prise en considération dans la modélisation du pot catalytique. En raison des réactions fortement non isothermes et de la non linéarité des équations, nous avons un problème numérique extrêmement ardu à résoudre. La technique de discrétisation que nous avons appliquée est la méthode des volumes finis, qui a déjà prouve sa stabilité pour des cas similaires. Une première étude de sensibilité nous a permis d'ajuster les paramètres cinétiques de façon à ce que le fonctionnement du pot catalytique à trois voies soit bien représenté, i. E. La conversion simultanée des polluants CO, HC et NO en des substances moins nocives ou neutres. Enfin, nous faisons la comparaison du modèle avec les expériences réalisées sur un banc moteur. On trouve un accord satisfaisant entre les allures des courbes expérimentales et celles obtenues par simulation
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García, Aranda Maria Lucia. "Etude thermomécanique et modélisation numérique de l'emboutissage à chaud de l'Usibor 1500." Paris, ENMP, 2004. http://www.theses.fr/2004ENMP1268.
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Soyer, Gerald. "Automatisation d'un procédé pour la mesure des efforts engendres par l'utilisation d'un véhicule pour handicapes physiques : métrologie et simulation informatique associées." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL064N.
Abstract:
Cette étude concerne l'élaboration d'un banc d'essais utilisable par les véhicules pour handicapés physiques (paraplégiques) afin de mesurer les efforts (puissance, rythme cardiaque, consommation et saturation d'oxygène. . . ) Fournis par des handicapes en rééducation ou en entrainement sportif. La simulation du profil d'effort est définie soit par le parcours (pente), soit par la puissance programmée en tenant compte de frottements, des pertes mécaniques (rouleaux roues, contacts sols). Cet ergomètre se caractérise par un banc de rouleaux munis de capteurs de force (couple transmis aux rouleaux) et de vitesse sur lesquels viennent se positionner les roues motrices (mues par l'utilisateur) du fauteuil roulant et d'une plate-forme basculante simulant les pentes et les devers. Cette plate-forme repose sur quatre capteurs de force qui assurent par ailleurs la mesure de la variation du centre de gravité de l'équipage lors des utilisations. L'ensemble est piloté par un micro-ordinateur (langage évolué) qui gère le profil d'effort programmé et l'acquisition des mesures physiques et physiologiques. En temps réel et différé, les résultats sont disponibles sur écran et sur imprimante. Cette étude a fait l'objet d'un transfert de technologie transnational car actuellement, il n'existe pas d'appareillage qui regroupe toutes les fonctions souhaitées avec les précisions demandées et les sécurités de fonctionnement adaptées à ces handicaps
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Lachassagne, Laurent. "Développement expérimental et modélisation numérique d'une boucle diphasique à pompage capillaire en environnement gravitaire : application au refroidissement de composants d'électronique de puissance en contexte automobile." Phd thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00583612.
Abstract:
Le développement de la technologie du véhicule hybride au sein du parc automobile mondial place les constructeurs tels que PSA Peugeot-Citroën face à de nouvelles problématiques. L'intégration des modules d'électronique de puissance dans ce type de véhicule entraîne d'importantes dissipations thermiques qu'il est nécessaire d'évacuer alors que les systèmes de refroidissement conventionnels atteignent leurs limites. Dans ce but, un système innovant de transfert thermique passif fait l'objet de la présente thèse : la boucle diphasique à pompage thermocapillaire. Une architecture particulière de ce type de système est présentée, où les positions relatives de l'évaporateur, du réservoir et du condenseur permettent à la gravité de jouer un rôle de premier plan dans le fonctionnement de cette boucle. Une pré-étude ayant permis de sélectionner l'éthanol comme le fluide de travail le mieux adapté à cette application automobile, un banc expérimental finement instrumenté avec mesures de températures, pressions et débits a été mis en oeuvre pour caractériser la réponse de la boucle à une application de puissance en régimes de fonctionnement permanent et transitoire. L'apport des mesures de débit et de pression s'est notamment traduit en régime transitoire par la mise en évidence de phénomènes d'écoulement particuliers dans la boucle. Les résultats obtenus ont permis, tant sur les plans thermique qu'hydraulique, de confirmer d'une part leur potentiel de gestion de la dissipation thermique en maintenant la température de l'électronique stable quelle que soit la puissance appliquée et d'ouvrir d'autre part nombre de perspectives de contrôle et de dimensionnement pour la conception des futures boucles. Les données expérimentales obtenues ont également permis de valider et d'identifier en régime permanent un modèle nodal thermo-hydraulique de boucle développé dans le cadre de cette thèse. Ce modèle global est basé sur une approche originale, dans ce contexte, de modélisation du phénomène de changement de phase avec comme variable du calcul l'enthalpie en sus de la température et de la pression. Même si ce modèle reste tributaire de l'expérience par l'identification de deux conductances thermiques, il nous a permis d'apprécier en particulier l'influence de la gravité et des conditions d'environnement sur le fonctionnement de la boucle et ouvre également des perspectives de dimensionnement pour sa valorisation au sein de futurs véhicules hybrides.
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Yahi, Islem. "Modélisation des sources de rayonnement au sein d'un véhicule automobile avec prise en compte de la présence du plan de masse." Rouen, 2009. http://www.theses.fr/2009ROUES043.
Abstract:
La thèse, ici présentée, traite des problématiques relatives au domaine de la Compatibilité Électromagnétique automobile. Ce travail porte sur le développement d'un outil de simulation, basé sur la méthode PEEC (Partiel Element Equivalent Circuit), destiné à traiter les problématiques automobiles de câblage. Cet outil de simulation sera un support d'aide à la décision ou à la conception pour les équipementiers ou les constructeurs automobiles. Le manuscrit est divisé en trois parties : dans la première, on justifie le choix d'utilisation de la méthode PEEC et on y étudie la caractérisation fréquentielle des câbles en présence des plans de masse pour. Dans la seconde partie du mémoire, nous détaillons toutes les contributions apportées pour optimiser l'outil existant sur deux aspects principaux : l'élargissement de sa bande de fréquence et l'optimisation de son temps d'exécution. La dernière partie est consacrée à deux applications concrètes : dans la première, on reproduit un processus lié aux mesures en champ proche, relatif à calibrage des sondes de mesure. La seconde application traite d'un cas de câblage automobile, où nous avons pu concrètement tester notre outil de simulation. L'exemple proposé regroupe tous les développements effectués jusque là dans le but d'en montrer la pertinenceThe thesis presented here, deals with the problems relating to the field of automotive Electromagnetic Compatibility. The work deals specifically on the development of a simulation tool based on the PEEC (Partial Element Equivalent Circuit) method, dedicated to the cabling problems in automobiles. This simulation tool would also support the vehicle manufacturers in decision-making or designing their products. The manuscript is divided into three parts: the first justifies the choice of using the PEEC method among the other numerical methods. We examine also the frequency characterization of cabling schematics in the presence of a ground plane. In the second part of the thesis, we detail all the contributions to optimize an existing version of this tool on two main aspects : the expansion of its frequency band and the optimization of its execution time. The last part is devoted to two applications : firstly, we show a process related to near-field measurements, on the calibration of measuring probes. The second application deals with a case study of the cabling in an automobile, in which we could exclusively test our simulation tool. The example includes all the proposed developments made so far in order to demonstrate its relevance
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Phalippou, Pierre. "Data-enabled, reduced-order simulation of dynamical systems with application to vehicle crash simulation." Thesis, Compiègne, 2020. http://www.theses.fr/2020COMP2544.
Abstract:
Lors de la conception de nouveaux véhicules, les constructeurs automobiles font face à de nombreuses contraintes telles que la sécurité, le confort, le poids et la consommation de carburant. La simulation numérique, et plus précisément la méthode des éléments finis, y est très largement utilisée car elle permet de tester l'influence des différents paramètres sur le comportement du système. Ainsi, de nombreux tests réels sur prototypes sont évités. La conception de nouveaux véhicules est néanmoins ralentie par l'utilisation de modèles de plus en plus complexes, en particulier dans les applications au crash. De nombreuses méthodes de réduction de modèles sont développées dans le but d'accélérer les simulations en tirant parti de l'énorme quantité de données disponibles et de la répétitivité des calculs réalisés avec de petites variations dans les paramètres de conception. Cette thèse vise à appliquer de telles méthodes aux simulations de crash automobiles comprenant des non linéarités matérielles et géométriques ainsi que de nombreux contacts. Effectuée en étroite collaboration entre le groupe PSA, le développeur de logiciel Altair Engineering et le laboratoire de mécanique UTC CNRS Roberval, ce projet met l'accent sur les méthodes de réduction intrusives nécessitant des modifications dans le code source du solveur éléments finis. Une base réduite de fonctions de forme globales est formée pendant une phase d'apprentissage hors ligne sur un ensemble de données et utilisée en ligne pour réduire la taille du modèle et permettre l'hyper-réduction des forces internes et l'accélération du temps de calcul. Les contributions de cette thèse concernent trois aspects de la phase d'apprentissage. Les modifications apportées à la décomposition en valeurs singulières incrémentale la rendent plus facile à utiliser tout en accélérant le temps d'apprentissage des bases réduites. Le critère sparse est proposé pour la sélection des fonctions de base réduite, offrant de meilleures performances dans la phase de réduction ainsi qu'une meilleure corrélation entre l'erreur d'apprentissage hors ligne et l'erreur d'approximation en ligne. Une formulation innovante du problème d'optimisation d'hyper-réduction tirant parti de la programmation en variables mixtes est suggérée comme référence pour le développement d'heuristiques. Additionnellement, de nouvelles contraintes sur l'intégration polynomiale et la conservation du volume sont utilisées. Tous les développements informatiques sont réalisés dans le solveur éléments finis explicite industriel Altair Radioss avec un accès complet au code source. À la connaissance de l'auteur, cette caractéristique constitue un différentiateur majeur de la présente contribution. Les difficultés relatives à cet aspect sont discutées. Enfin, des recommandations et perspectives pour l'application robuste de la méthode à l'étude de véhicules automobiles en tenue de crash sont donnéesVehicle manufacturers face numerous constraints regarding security, comfort, weight, and fuel consumption when designing new automotive vehicles. Numerical simulation, and more precisely, the finite element method, is extensively used in the process to achieve cost reduction while allowing to test the impact of multiple design parameters on the system behavior. Nevertheless, industrial finite element models of automotive crash are growing prohibitively expensive in computation time, slowing down the design process. Numerous model order reduction methods have been developed in order to speed-up simulations by making use of the humongous amount of collected data and the repetitiveness of computations with slight changes to the design variables. This thesis aims to apply model order reduction methods to finite element simulations of automotive crash, involving material and geometric nonlinearity as well as contact. This project, conducted in close collaboration between the car manufacturer PSA group, the software developer Altair engineering, and the computational mechanics group at the UTC-CNRS joint laboratory Roberval, targets intrusive methods necessitating modifications in the finite element solver source code. Amongst different promising methods reviewed in the state-of-the-art, our work focuses on projection-based reduced order modeling and hyper-reduction. A reduced-basis of global shape functions is built upon relevant data in the online training phase and used online to reduce the model size, enabling the hyper-reduction of internal forces and computational speed-up. The contributions of this thesis concern three aspects of the training phase. Developments of the incremental singular value decomposition allow for a more flexible and faster reduced-basis training. The proposed sparse criterion enables the formation of basis functions subsets with enhanced performances and better correlation between the online training phase approximation error and the actual error in the online reduction phase. An innovative formulation of the hyper-reduction optimization problem involving mixed-integer programming, added constraints on polynomial integration, and volume conservation is suggested for the benchmarking of future heuristic methods. All implementations are performed in the industrial explicit finite element solver Altair Radioss with complete access to the source code. To the author's best knowledge, the implementation of such a method in industrial explicit finite element solver represents a significant differentiator of the present contribution. Implementation specific difficulties relevant to this aspect of the thesis are discussed. Finally, recommendations, as well as perspectives and further developments required for the robust application of the method to industrial numerical simulations of vehicle crash, are given
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Yu, Yi. "Cinétique d'auto-inflammation de carburants gazeux à haute pression : étude expérimentale et de modélisation." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10098/document.
Abstract:
Les délais auto-inflammations des divers mélanges de carburants (méthane, gaz naturel, gaz de synthèse) en phase gazeuse aux températures basses et intermédiaires (800 à 1010 K) et hautes pressions (0,5 à 2,5 MPa) ont été mesurés dans la Machine à Compression Rapide (MCR) de l’Université de Lille 1. Différentes quantités d’hydrogène ou d’additifs représentant une composition-type d’EGR (CO, CO2, H2O) ont été ajoutées au gaz naturel pour étudier leur effet sur les délais d’auto-inflammation. L’effet des conditions opératoires (la pression et la température) et l’effet de la richesse des mélanges ont été également étudiés. Le mécanisme GDF-kin® 4 développé par GDF-SUEZ a été utilisé pour modéliser les résultats expérimentaux. Ce mécanisme a été amélioré pour reproduire les délais d'auto-inflammation dans nos conditions d'étude. Le nouveau mécanisme a également été validé à l'aide de nombreux résultats expérimentaux de la littératureThe ignition delay of various gaseous fuel (methane, natural gas, syngas) at low and intermediate temperatures (800 to 1010K) and high pressure (0,5 to 2,5 MPa) were measured in the rapid compression machine of the University of Lille 1. Different amounts of hydrogen or additives representing a composition type EGR (CO, CO2, H2O) were added to natural gas in ordre to study their influence on the ignition delay. The effect of operating conditions (pressure and temperature) and the equivalence radio of the fuel were also studied. The mechanism GDF-kin® 4 developed by GDF SUEZ has been used to model the experimental results. This mechanism has been improved to reproduce the ignition delay in our conditon. The new mechanism has also been validated with various experimental results from the literatures
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Arzur, Fabien. "Développement de simulateurs de cibles pour radars automobiles 77 GHz." Thesis, Brest, 2017. http://www.theses.fr/2017BRES0082.
Abstract:
Le travail présenté dans ce manuscrit porte sur le développement d’un simulateur de cible (RTS) pour radars automobiles 77 GHz. Afin de proposer des véhicules toujours plus sûrs, les constructeurs automobiles développent des systèmes ADAS de plus en plus performants. On assiste aujourd’hui à la démocratisation des radars automobiles d’alerte à la collision et de régulation de distance. La généralisation de tels systèmes sur des véhicules de série va nécessiter le recours accru à des moyens de tests, chez les constructeurs et dans les centres de contrôle technique. Pour pouvoir tester et calibrer les radars, il est nécessaire d’utiliser des RTS. Ces appareils permettent de simuler les scénarios rencontrés par le radar, ceux-ci devenant plus complexes avec le développement des voitures autonomes. Une cible est définie par trois paramètres : une vitesse, une distance et une SER. Afin de répondre à des exigences drastiques, Autocruise développe ses propres RTS pour des bancs de test de production et de R&D. Ils doivent s’adapter à tout radar fonctionnant sur la bande 76 – 81 GHz, avec différentes modulations et une bande de fréquence supérieure à 800 MHz. Le système doit être à bas coût, de faibles dimensions et flexible pour être intégré dans différentes applications. Le principal verrou technologique est la réalisation d’une ligne à retard variable, capable de simuler des distances comprises entre 1 m et 250 m, avec une résolution de 0,2 m et permettre le contrôle de la SER. Un compromis devra être trouvé afin de répondre aux spécifications. L’étude a montré l’impossibilité de couvrir l’ensemble de la plage de distances avec une seule technologie. Une architecture hybride est indispensable. Une ligne à retard hybride reconfigurable large bande est présentéeThe work presented in this thesis concerns the development of an automotive radar target simulator for 77 GHz radar sensors. In order to continue offering safer vehicles, manufacturers develop more and more performant ADAS systems. We are witnessing a democratization of automotive radar sensors for adaptive cruise control and collision warning. The generalization of such systems on standard cars will require an increased use of test devices both at the manufacturers and in technical control centers. To test and calibrate radars, it is necessary to use Radar Target Simulators (RTS). These devices enable to simulate situations encountered by the radar. Furthermore, these scenarios are becoming increasingly complex with the arrival of autonomous vehicles. A target is defined by three parameters: distance, velocity and radar cross-section (RCS). In order to meet drastic requirements, ZF TRW Autocruise develops its own RTS for production test benches and R&D. RTS must adapt to all radars within a 76 – 81 GHz frequency band, with different modulations and a frequency bandwidth higher than 800 MHz. The system must present the advantages of being a low-cost system, with small dimensions and flexible to be integrated in different applications. The major blocking point is the design of a reconfigurable delay line, able to simulate distances between 1 m and 250 m with a resolution of 0.2 m on a large frequency band and also allowing control of RCS. A compromise will have to be found in order to meet the different specifications. The study showed the impossibility to cover the entire range of distances with one single technology. A hybrid architecture is necessary. A hybrid, tunable, wideband delay line is at study
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Vincent, Morgan. "Méthodologie de modélisation et de simulation numérique pour l'optimisation en compatibilité électromagnétique du blindage des chaines de traction électrique automobiles." Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMR001.
Abstract:
Pour répondre aux exigences réglementaires de plus en plus sévères au regard des émissions de CO2, l'industrie automobile voit poindre l'émergence des chaînes de traction électrique dans des structures véhicules en matériaux composites. Dans ce manuscrit, le point de vue du constructeur automobile est considéré. En effet, pour répondre aux exigences automobiles en compatibilité électromagnétique (CEM) pour l'homologation et la protection de la santé des personnes vis-à-vis des champs électriques et magnétiques, le blindage électromagnétique est l'une des solutions de conception les plus utilisées. Afin d'évaluer les meilleurs concepts à moindre coût et réduire autant que possible les délais de prototypage, la modélisation et la simulation numérique doivent encore se développer et être déployées. Les chapitres de ce manuscrit illustrent, étape par étape, la modélisation, la simulation et la validation expérimentale du blindage d'une architecture de chaîne de traction électrique. Dans un premier temps,l'influence d'un matériau composite à savoir l'époxy renforcé en fibres de carbone est étudié sur les émissions conduites et rayonnées en présence d'un câble blindé. Dans un deuxième temps, une méthodologie de modélisation des câbles blindés et des raccords de masse est proposée dans un environnement électromagnétique où la théorie des lignes de transmission classique ne s'applique pas. Pour valider les deux précédentes parties, des bancs de mesure sont proposés et développés. Les résultats expérimentaux sont comparés à la simulation numérique. La dernière partie considère une chaîne de traction électrique simplifiée en présence de boîtiers métalliques, de câbles de puissance blindés, de raccords de blindage et de raccords de masse dans une structure multi-matériaux dans la bande de fréquences 10 kHz - 300 MHz. Les émissions conduites et rayonnées sont analysées en portant une attention particulière à la perturbation de la réception radioTo reach the increasingly stringent regulatory requirements for CO2 emissions, the automotive industry is improving the electric powertrains in car bodies with composite materials. In this thesis report, the point of view of the car manufacturer is considered. The electromagnetic shielding is one of the most important design solutions to respect the electromagnetic compatibility (EMC) requirements for the homologation and the protection of human health with respect to electrical and magnetic fields. In order to evaluate the best concepts at lower costand to minimize prototyping delays, modeling and numerical simulation still need to be developed and deployed.The chapters of this thesis report illustrate, step by step, the modeling, the simulation and the experimentalvalidation of the shielding applied to an electric powertrain. In a first step, the influence of a composite material such as the carbon fiber reinforced epoxy is studied on the conducted and the radiated emissions in presence of a shielded cable. In a second step, a methodology to model shielded cables and the grounding connectionsis proposed in an electromagnetic environment where classical transmission line theory cannot be applied. Tovalidate the two previous parts, measurement setups are proposed and developed. The experimental results arecompared with the numerical simulation. The last part considers a simplified electric powertrain with metal housings, shielded power cables, shielding connections and grounding connections in a multi-material structurein the 10 kHz - 300 MHz frequency band. The conducted and radiated emissions are analyzed with a particular attention to the disturbance of the radio reception