Dissertations / Theses: 'Déformation rémanente en compression'

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Larrue, Chloé. "Formulations réactives d'élastomères thermoplastiques pour l'amélioration de leur déformation rémanente après compression." Electronic Thesis or Diss., Lyon, 2021. http://www.theses.fr/2021LYSE1324.

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Abstract:

L’objectif de ces travaux de thèse est de développer un nouveau matériau pour des applications d’étanchéité dans l’industrie automobile. Pour cela, ce dernier doit présenter à la fois de bonnes propriétés de recouvrance élastique en compression (test de DRC) et une bonne mise en œuvre, permettant le recyclage. Pour cela différentes voies de réticulation ont été étudiées. Nous avons commencé par étudier une réticulation ionique, et son association a une réticulation par voie radicalaire sur un EPDM-g-AM. Ce système a par la suite été appliqué à des mélanges plus complexes, de type formulation industrielle. Dans un deuxième temps nous avons étudié la réticulation par voie alkoxysilane (en se basant sur les réactions d’hydrolyse/condensation des alkoxysilanes) d’un mélange SEBS/SBS. Une nouvelle fois ce type de réticulation a été couplé à une réticulation radicalaire. Les résultats étant prometteurs nous avons finalement transposé cette étude à une échelle plus importante en étudiant ce type de formulation en extrusion bi-vis
The objective of this thesis work is to develop a new material for sealing applications in the automotive industry. For this, it must have both good elastic recovery properties in compression (compression set experiment) and good processability, allowing recycling. To achieve this goal, different crosslinking pathways have been studied. We started by studying an ionic crosslinking, and its combination with a free radical crosslinking on an EPDM-g-AM. This system was subsequently applied to more complex blends, based on an industrial formulation. Secondly, we studied the crosslinking by alkoxysilane way (based on the hydrolysis/condensation reactions of alkoxysilane) on a SEBS/SBS blend. Once again, this type of crosslinking was coupled with radical crosslinking. The results being promising, we finally transposed these results on a larger scale by studying this type of formulations in twin screw extruder

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Le, Hel Cindy. "Propriétés et morphologies des thermoplastiques vulcanisés (TPV)." Electronic Thesis or Diss., Lyon, 2021. http://www.theses.fr/2021LYSE1239.

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Abstract:

Les thermoplastiques vulcanisés (TPV) sont des mélanges de polymères présentant à la fois des propriétés d'élasticité et de mise en œuvre et en forme. L'objectif de cette thèse est d'étudier les TPV à base d’un système PP/EPDM malgré la complexité de leurs formulations et de comprendre les mécanismes gouvernant la propriété de recouvrance élastique. La première partie de ce travail s'est concentrée sur l'influence de la chimie de réticulation sur les mécanismes de relaxation aux temps longs des réseaux élastomères réticulés. Il a été constaté que la réticulation radicalaire à partir de la décomposition thermique d’un peroxyde menait à une meilleure recouvrance élastique qu’avec la réticulation avec une résine phénolique. Cependant, la chimie de la réticulation n'est pas le paramètre de premier ordre qui influence cette propriété en ce qui concerne les TPV. En effet, elle dépend surtout de la formulation et du ratio thermoplastique/élastomère, ainsi, leurs influences sur les morphologies finales et sur la déformation rémanente en compression ont été étudiées dans une seconde partie. De plus, l'influence des charges inorganiques a également été étudiée dans les systèmes élastomères avec l'ajout de noir de carbone ou de silice ou dans les systèmes TPV avec l'ajout de noir de carbone. Il a été démontré que l'ajout de noir de carbone dans les systèmes réticulés au peroxyde est bénéfique et améliore les propriétés mécaniques : déformation rémanente après compression et comportement en traction (module d’Young, allongement à la rupture). En effet, la densité de réticulation et la compatibilité entre les polymères ont été améliorées. Enfin, une méthode RMN à bas champ a été utilisée pour l’étude de ces systèmes, notamment avec l'utilisation de la séquence Double Quanta (DQ) qui donne accès aux variations des mobilités moléculaires dans les matériaux avec la mesure du couplage dipolaire résiduel
Thermoplastics vulcanizates (TPVs) are polymer blends with interesting elasticity and processability properties. The objective of this thesis was to study PP/EPDM TPV despite the complexity of their formulations and to understand what influences the elastic recovery property. The first part of this work was focused on the influence of crosslinking chemistry and its statistics on the long-time relaxation mechanisms of crosslinked elastomeric networks. It was found that radical peroxide crosslinking provides better recovery elasticity than phenolic resin one. However, crosslinking chemistry has been seen to not be the first-order parameter that influences this property for TPV. It depends mostly on the formulation and the thermoplastic/elastomer ratio, their influence on the final morphology and compression set have been then studied in a second part. Moreover, the influence of inorganic fillers was also studied in elastomeric systems with the addition of CB or silica or in TPV systems with the addition of CB. It has been seen that the addition of CB in a system crosslinked with peroxides is beneficial for the improvement in mechanical properties: compression set or tensile test. Indeed, the crosslinking density and the compatibility between polymers were improved. Finally, a low-field NMR method has been applied to these systems, in particular with the use of the Double Quanta (DQ) sequence which gives access to the variations of molecular mobilities in the materials with the measurement of a residual dipolar coupling

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Akef, Abdelilah. "Déformation en compression plane et recristallisation de monocristaux d'aluminium." Grenoble INPG, 1993. http://www.theses.fr/1993INPG4210.

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Abstract:

Le phénomène de la décomposition de certaines orientations de cristaux cfc en laminage est étudié par des expériences de compression plane sur monocristaux, en parallèle avec une modélisation théorique originale. La déformation hétérogène de cristaux d'aluminium d'orientation (001)[kho] est associée a de grandes rotations cristallines de sens opposes autour de DT. La cinétique de décomposition est en accord avec une modélisation du type Taylor relâché, tandis que la répartition spatiale des bandes de déformation s'explique par une analyse fine de leurs incompatibilités de déformation plastique. Afin d'étudier l'influence de la température sur la déformation de cristaux à chaud, un nouveau dispositif de compression plane bi-encastrée a été mis au point (Tmax 450c, max 1. 2). Des essais préliminaires laissent entrevoir la possibilité d'une stabilisation de l'orientation cube a des températures proches de 400c. Les mécanismes de recristallisation de monocristaux déformes d'aluminium sont caractérisés par microdiffraction au MEB (ECP et EBSD). Une attention particulière est portée à l'influence des bandes de transition -BT- dans les cristaux (001)[hko] après compression plane. En général, deux cas de présentent: (i) germination dans les BT avec une rotation du germe vers l'orientation cube, et (ii) germination dans la matrice des bandes de déformation avec plusieurs types de relations d'orientation (matrice, vers cube ou autour d'axes<111>). Les orientations des grains après recristallisation complète sont également déterminées et les désorientations caractérisées en termes du type de joint de grain (méthode CSL)
The phenomenon of the decomposition of certain guidelines in fcc crystals rolling is studied by compression experiments on single crystals flat, in parallel with an original theoretical modeling. The heterogeneous deformation of aluminum crystal orientation (001) Kho) is associated with large crystal rotations of opposite directions around DT. The decomposition kinetics are consistent with a Taylor-type models released, while the spatial distribution of deformation bands is explained by a detailed analysis of their plastic deformation incompatibilities. To study the influence of temperature on the hot deformation of crystals, a new compression device bi-recessed flat has been developed (tmax 450c, max 1. 2). Preliminary tests suggest the possibility of a stabilization of the cube orientation has around 400c temperatures. Recrystallization of deformed single crystal of aluminum mechanisms are characterized by SEM micro diffraction (EBSD and ECP). Particular attention is paid to the influence of transition -bt- bands in crystals (001) hko plane after compression. In general, two cases arise: (i) bt germination in a seed with the rotation towards the cube orientation, and (ii) sprouting in the matrix deformation bands with several types of orientation relationships (matrix, to cube or about axes <111>). The orientations of grains after complete recrystallization are also determined and disorientation characterized in terms of the type of grain boundary (method SCL)

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Driehaus, Lena. "Modélisation analogique de la déformation des zones en compression et subduction." Phd thesis, Université Rennes 1, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00995398.

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Abstract:

Cette thèse présente les résultats et conclusions issues d'une série de modèles analogiques de systèmes de compressif à différentes échelles : Les expériences réalisées à l'échelle crustale montrent que la symétrie de structures compressives, de type plis et chevauchements avec 3 niveaux de décollement, est fortement dépendante de la vitesse de sédimentation. Les résultats ont été appliqués au Subandin Bolivien. Les expériences réalisées à l'échelle lithosphérique simulent la subduction et l'extension arrière-arc dans un système subissant une compression parallèle à la marge continent-océan (COB). Ces modèles démontrent que la différence de densité entre les plaques continentales et océaniques est le paramètre clé pour expliquer l'extension arrière-arc: plus petite est la différence de densité, plus faible est l'extension produite. Les résultats ont été appliqués al 'Anatolie. Enﬁn, ces modèles ont été utilisés pour tester la reproductibilité et les limites de la modélisation analogique.

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Orlans-Joliet, Bertine. "Déformation plastique de monocristaux de structure cubique centrée en compression plane." Paris, ENMP, 1989. http://www.theses.fr/1989ENMP0155.

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Abstract:

Le comportement plastique d'un monocristal de structure cubique centrée soumis à des grandes déformations est étudié à partir de deux hypothèses: la loi de Schmid et l’homogénéité des contraintes et des déformations. Tabulation des deux configurations possibles de la surface d’écoulement plastique dans le cas de glissements mixtes sur les systèmes 110 |111^ et 112 |111^ en fonction du rapport des scissions résolues critiques sur ces deux types de plans de glissement. De nombreux cristaux de Fe-Si et de Nb ont été testés en compression plane partiellement imposée Influence sur le comportement plastique du choix des systèmes de glissement et de leurs scissions résolues critiques

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Villié, Loïc. "Étude numérique des hétérogénéités de déformation induites par des essais de compression uniaxiaux." Electronic Thesis or Diss., Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2023. https://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/TH_2023ECDL0031.pdf.

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Abstract:

Les essais de compression uniaxiale sont couramment réalisés afin de caractériser le comportement matériau dans une gamme de déformation, vitesse de déformation et température spécifiques. L’obtention des courbes contrainte - déformation repose sur l’hypothèse de déformation homogène qui implique également une vitesse de déformation constante dans toute la matière. Dans le cadre d’éprouvettes cylindriques, un effet de renflement est observé, signe d’une déformation hétérogène de la matière. Les simulations numériques conduites permettent d’affirmer que le frottement entre la machine et les échantillons ainsi que les paramètres rhéologiques du matériau ont une influence forte sur l’intensité des hétérogénéités de déformation. Les erreurs réalisées lors de l’identification des paramètres matériau avec l’hypothèse de déformation homogène sont quantifiés en fonction des conditions expérimentales et du comportement des échantillons. Une méthode d’identification est développée afin d’approcher au mieux les paramètres rhéologiques des échantillons malgré la déformation hétérogène des échantillons. Cette méthode est ensuite éprouvée sur des essais expérimentaux conduits sur des éprouvettes d’aluminium pur et série 6000
Uniaxial compression tests are commonly performed in order to characterize material behavior over a specific strain, strain rate and temperature range. Obtaining stress - strain curves is made possible with the assumption of homogeneous deformation which also implies a constant strain rate throughout the material. In the context of cylindrical samples, a swelling effect is observed, and can be considered a sign of heterogeneous deformation of the material. The numerical simulations carried out make it possible to affirm that the friction between the machine and the sample and rheological parameters of the material have a strong influence on the intensity of the heterogeneities of deformation. The errors made during the identification of the material parameters with the hypothesis of homogeneous deformation are quantified according to the experimental conditionsand the behavior of the sample. An identification method is developed in to approach the rheological parameters of the samples despite the heterogeneous deformation of the samples. This method is tested on experimental tests conducted on pure aluminum and 6000 series aluminum

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Slimani, Abdelwahab. "Etude par émission acoustique de la déformation cyclique de polycristaux d'aluminium 5N sollicités en traction-compression." Lyon, INSA, 1986. http://www.theses.fr/1986ISAL0015.

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Abstract:

L'applicntion de la technique de l'émission acoustique (E. A. ) à l'étude de la déformation cyclique d'un métal cubique à faces centrées, l'aluminium polycristallin, nous a permis d'obtenir des données originales sur le comportement moyen des dislocations. Ces données sont indispensables pour l'élaboration des modèles reliant les aspects microscopiques au comportement macroscopique. L'E. A. De l’A1 5Nprovoquée par sollicitation cyclique en traction compression à la température ambiante, a été étudiée en fonction de différents paramètres. Sur des états saturés, des essais particuliers ont été réalisés. L'analyse spectrale des signaux d’EA émis pendant lu sollicitation cyclique d'un état recuit a été également effectuée. Les paramètres nombre de boucles de dislocations N, aire balayée et/ou vitesse moyenne des dislocations ont été utilisés pour interpréter nos résultats. Nous montrons pour la première fois, que le temps de vol moyen des dislocations diminue pendant le durcissement cyclique. Nous avons e5timé un temps de vol des dislocations, dans la structure cellulaire, de l'ordre de 0,2µs. Nous avons décomposé la vitesse de déformation plastique en deux composantes l'une liée aux déplacements des boucles de dislocation créées en situation de forte instabilité, l'autre aux déplacements des boucles déjà existantes. Enfin, la discussion des résultats montre le rôle important joué par les contraintes internes de compatibilité entre phase dure (la paroi de cellule) et phase molle (intérieur de la cellule).

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Sylvain, Wilgens. "Étude de la plasticité du monocristal de phase MAX par déformation aux petites échelles." Thesis, Poitiers, 2016. http://www.theses.fr/2016POIT2307/document.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est l'étude de la déformation, à l'échelle microscopique, de la phase MAX Ti2AlN, synthétisée par métallurgie des poudres. Ce travail se divise en trois parties : une première dans laquelle l'accent a été mis sur l'hystérèse mécanique des phases MAX via des essais cyclés, en nanoindentation sphérique et compression ex-situ de micro-piliers, sur des grains d'orientations différentes déterminées par l'EBSD. Dans la deuxième nous nous sommes intéressés à la déformation de micropiliers via des essais de compression cyclés in-situ couplés à la micro-diffraction Laue. L'objectif a été d'analyser les taches diffraction au cours de la déformation du pilier afin de mettre en évidence les mécanismes de déformation élémentaires mis en jeu et d'observer les structures finales via des images MEB post-mortem des piliers. Enfin, une dernière dans laquelle l'objectif a été l'étude des mécanismes de déformation en température à l'échelle microscopique via des essais de nano-indentation allant jusqu'à 800°C. La caractérisation des lignes de glissement en surface et des configurations microstructurales sous l'empreinte a été réalisée par AFM et MET respectivement. Toutes les données recueillies par ces divers essais aux petites échelles, ont permis d'affiner notre compréhension des mécanismes de déformation du monocristal de phase MAX, notamment vis à vis des modèles usuellement proposés dans la littérature
The thesis's goal is to study the deformation, at microscopic scale, of the MAX phase Ti2AlN synthesized by powder metallurgy. This work is divided into three parts: in the first part, the interest has been put on the hysteretic behavior of the MAX phases via cyclic mechanical solicitations, during spherical indentation tests and ex-situ compression of micro-pillars, on differently orientated grains beforehand determined by EBSD. In the second part, we were interested into the micro-pillar's deformation via insitu cyclic compression tests coupled with Laue micro-diffraction. The goal was to analyse the evolution diffraction lines during the pillar's deformation in order to highlight the elementary deformation mechanisms and to observe the finale structures via the post-mortem SEM imaging of the pillars. Finally, a last part was devoted to study the deformation mechanisms in temperature at microscopic scale via nano-indentation tests up to 800°C. The characterization of the slip lines on the surface has been revealed by AFM and that of t he microstructural configurations (dislocations) under the indent has been done by TEM. All data collected by these various tests at the small scales have refined our understanding of the deformation mechanisms of crystal MAX phase, particularly with respect to the models usually proposed in the literature

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Nguyen, Quang Thanh. "Analyse expérimentale et numérique de la compaction des renforts fibreux : Application pour la perméabilité." Phd thesis, INSA de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00695726.

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Abstract:

Au cours de la phase de préformage, le renfort sec peut être soumis à plusieurs déformations : la tension, le cisaillement mais aussi la compression. Si les deux premières déformations ont été bien explorées dans plusieurs études ces dernières années, ce n'est pas le cas de la compression. Pourtant, ce type de déformation affecte de manière importante la perméabilité du renfort lors de l'injection de la résine, car il change la porosité du renfort tant au niveau de la forme qu'au niveau de la dimension. La présente thèse propose d'étudier le comportement du renfort en compression et l'influence de cette déformation sur la perméabilité. Pour cela, des essais de compression sont menés pour étudier l'impact de la compaction sur la déformation globale du renfort ainsi que des différents facteurs susceptibles de l'affecter. Parallèle aux essais expérimentaux, des simulations numériques à l'échelle mésoscopique par éléments finis ont été mises en place. Les simulations réalisées sont validées à partir des essais mécaniques. Les géométries déformées obtenues par les simulations mécaniques ont été ensuite traitées par une chaîne de maillage pour l'obtention d'un maillage 3D régulière d'un VER fluide. La prédiction de la perméabilité du renfort tissé est réalisée en résolvant les équations de Stokes et Brinkman et l'utilisation de l'homogénéisation sur le maillage décrit précédemment

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Guitton, Antoine. "Mécanismes de déformation des phases MAX : une approche expérimentale multi-échelle." Thesis, Poitiers, 2013. http://www.theses.fr/2013POIT2280/document.

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Abstract:

Il est couramment admis que la déformation plastique des phases MAX est dueau glissement de dislocations dans les plans de base s'organisant en empilements et murs. Cesderniers peuvent former des zones de désorientation locale appelées kink bands. Cependant, lesmécanismes élémentaires et le rôle exact des défauts microstructuraux sont encore mal connus. Cemanuscrit présente une étude expérimentale multi-échelle des mécanismes de déformation de laphase MAX Ti2AlN. A l'échelle macroscopique, deux types d'expériences ont été menés. Des essaisde compression in-situ à température et pression ambiantes couplés à la diffraction neutroniqueont permis de mieux comprendre le comportement des différentes familles de grains dans le Ti2AlNpolycristallin. Des essais de compression sous pression de confinement ont également été réalisés dela température ambiante jusqu'à 900 °C. À l'échelle mésoscopique, les microstructures des surfacesdéformées ont été observées par MEB et AFM. Ces observations complétées par des essais denanoindentation ont montré que la forme des grains et leur orientation par rapport à la directionde sollicitation gouvernent l'apparition de déformations intra- et inter-granulaires ainsi que lalocalisation de la plasticité. Finalement à l'échelle microscopique, une étude détaillée par METdes échantillons déformés sous pression de confinement a révélé la présence de configurations dedislocations inédites dans les phases MAX, telles que des réactions entre dislocations, des dipôleset des dislocations hors plan de base. À la vue de ces résultats nouveaux, les propriétés mécaniquesdes phases MAX sont rediscutées
It is commonly believed that plastic deformation mechanisms of MAX phases consistin basal dislocation glide, thus forming pile-ups and walls. The latter can form local disorientationareas, known as kink bands. Nevertheless, the elementary mechanisms and the exact role ofmicrostructural defects are not fully understood yet. This thesis report presents a multi-scale experimentalstudy of deformation mechanisms of the Ti2AlN MAX phase. At the macroscopic scale,two kinds of experiments were performed. In-situ compression tests at room temperature coupledwith neutron diffraction brought new insight into the deformation behavior of the different grainfamilies in the polycrystalline Ti2AlN. Compression tests from the room temperature to 900 °Cunder confining pressure were also performed. At the mesoscopic scale, deformed surface microstructureswere observed by SEM and AFM. These observations associated with nanoindentationtests showed that grain shape and orientation relative to the stress direction control formationof intra- and inter- granular strains and plasticity localization. Finally, at the microscopic scale,a detailed dislocation study of samples deformed under confining pressure revealed the presenceof dislocation configurations never observed before in MAX phases, such as dislocation reactions,dislocation dipoles and out-of-basal plane dislocations. In the light of these new results, mechanicalproperties of MAX phases are discussed

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Ahmed, Asmaa Abdeldaim Ibrahim. "Behaviour of reinforced CFFT columns under axial compression loading." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/8759.

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Abstract:

Abstract : The construction industry is expressing great demand for innovative and durable structural members such as bridge decks and piers, piling, and poles. Many steel-reinforced concrete structures subjected to de-icing salts and marine environments require extensive and expensive maintenance. Fiber-reinforced polymers (FRPs) have recently gained wide acceptance as a viable construction material for repair, rehabilitation, or new construction of the aging infrastructures particularly those exposed to harsh environment conditions. The promising concept of concrete-filled FRP tube (CFFT) system, that may be further reinforced with steel or FRP bars, has raised great interest amongst researchers in the last decade. The CFFT technique has been used successfully in different concrete structure elements such as pier column and girder for bridges and also as fender piles in marine structures. The FRP tube acts as a stay-in-place structural formwork, a noncorrosive reinforcement for the concrete for flexure and shear, provides confinement to the concrete in compression, and the contained concrete is protected from intrusion of moisture with corrosive agents that could otherwise deteriorate the concrete core. Using FRP bars instead of conventional steel bars in the CFFT columns can provide a step forward to develop a promising totally corrosion-free new structural system. Nonetheless, the axial behaviour of FRP bars as longitudinal reinforcement in compression members has yet to be explored, especially for the CFFT columns. To date, most of the experimental investigations performed on FRP confined concrete columns have considered short, unreinforced, small-scale concrete cylinders, tested under concentric, monotonic, and axial load. The slenderness ratio, internal longitudinal reinforcement type (steel or FRP bars), and axial cyclic loading effects on the behaviour of FRP confined concrete long columns, however, have received only limited research attention. To address such knowledge gaps, this study aimed at investigating the behaviour of the CFFT long columns internally reinforced with steel or FRP bars tested under monotonic and cyclic axial loading. A total of ten reinforced concrete (RC) and CFFT columns were constructed and tested until failure. All columns had 1900-mm in height and 213-mm in diameter. The investigated parameters were: i) the effect of internal reinforcement type (steel, glass FRP (GFRP), or carbon FRP (CFRP)) and amount, ii) GFRP tube thicknesses, and iii) nature of loading (i.e. monotonic and cyclic). The effect of the different parameters on the axial behaviour of the tested columns is presented and discussed. The research work presented in this dissertation has resulted in one paper submitted to the Elsevier Journal of Engineering Structures (manuscript ID: ENGSTRUCT-D-15-01381) and one accepted conference paper submitted to the 5 th International Structural Specialty Conference (CSCE 2016), London, Ontario, June 1st - 4th, 2016. The experimental test results showed that the CFFT columns reinforced with GFRP bars exhibited similar responses compared to their counterparts reinforced with steel bars with no significant difference in terms of ultimate axial strength and strain capacities. The GFRP tubes provided significant confinement of the tested specimens attributing to shift the mode of failure from axially dominated material failure to flexural-dominated instability failure. The results also indicated that the plastic strains of the FRP-reinforced CFFT columns was linearly proportional to the envelop unloading strains (εun,env). The relationship depended little on level of confinement, but strongly on the longitudinal reinforcement amount and type, particularly when εun,env > 0.0035. On the other hand, an analytical investigation was conducted to examine the validity of the available design provisions for predicting the ultimate load capacity of tested columns. The results of the analysis were compared with the experimental values. It was found that the ACI 440.R1 (2015), CSA S806 (2012), and CSA S6-06 (2010) design provisions provided higher conservative results for the GFRP-reinforced control specimens than that of steel-reinforced specimen. This might be due to neglecting the contribution of the compressive resistance of the GFRP bars to the axial carrying capacity. Furthermore, for FRP-reinforced CFFT columns, the ACI 440.2R (2008), CSA S806 (2012), and CSA S6-06 (2010) provisions results over the experimental results were an average of 1.68±0.31, 1.57±0.18, and 1.72±0.35 with a COV of 18.4%, 11.3%, and 20.5%, respectively. By considering the confinement codes limits, the CSA S806 (2012) showed better correlation for the ultimate carrying capacity based on the average than the CSA S6-06 (2010) and ACI 440.2R (2008), particularly for specimens cast with tube Type B.
Résumé : L'industrie de la construction exprime une grande demande pour les structures innovantes et durables tels que les tabliers de ponts et les quais, les pieux et les poteaux. Plusieurs structures en béton armé sont soumises à des sels de déglaçage et à des environnements marins qui exigent un entretien coûteux. Les polymères renforcés de fibres (PRF) ont récemment été reconnus en tant que matériau de construction viable pour la réparation, la réhabilitation ou la construction de nouvelles infrastructures vieillissantes en particulier celles exposées à des conditions d'environnement sévères. Le concept prometteur du système de tube rempli de béton PRF (CFFT), qui peut être encore renforcé avec de l'acier ou des barres en PRF, a amorcé un grand intérêt parmi les chercheurs durant la dernière décennie. La technique CFFT a été utilisée avec succès dans les différents éléments de structure en béton tels que les colonnes et les poutres de ponts et aussi comme des pieux pour les structures marines. Le tube en PRF agit comme un coffrage structural sur place, un renforcement non corrosif pour le béton en flexion et au cisaillement en utilisant l'orientation des fibres multidirectionnelle, fournit un confinement au béton en compression, et le béton est protégé de toute intrusion d'humidité des agents corrosifs qui, autrement, pourraient détériorer le noyau de béton (ACI 440. R-07 (2007)). L’utilisation des barres de PRF au lieu de barres d'acier conventionnelles dans les colonnes CFFT peut fournir un pas en avant pour développer un nouveau système structurel. Néanmoins, le comportement axial des barres en PRF comme armatures longitudinales dans les membrures en compression n'a pas encore été exploré, en particulier pour les colonnes CFFT. À ce jour, la plupart des études expérimentales effectuées sur les colonnes en béton confinés de PRF, ont considéré des cylindres en béton, courts, à petite échelle non armés, et testés sous un charge concentrique, monotone, et axiale. Le rapport d'élancement, le renfort longitudinal interne (acier ou barres en PRF), et les effets du chargement axial cyclique sur le comportement des colonnes élancées de béton confinés et en PRF, ont connu une recherche limitée. Pour combler ce manque de connaissance, cette étude vise à étudier le comportement des colonnes élancées CFFT armé en acier ou en barres de PRF testées sous charges axiales monotones et cycliques. Un total de dix colonnes en béton armé (RC) et CFFT été fabriquées et testées jusqu'à la rupture. Toutes les colonnes ont 1900 mm de hauteur et 213 mm de diamètre. Les paramètres étudiés sont les suivants: i) l'effet de type de renforcement interne et la quantité de renforcement, ii) les épaisseurs de tubes PRV, et iii) le type de chargement (monotone et cyclique). L'effet des variables considérées sur le comportement axial des colonnes testées dans le travail expérimental est présenté et discuté. Le travail de recherche présenté dans cette analyse a fait l’objet d’un article scientifique soumis à Elsevier Journal of Engineering Structures (manuscrit ID: ENGSTRUCT-D-15-01381) et un article lors d’une conférence acceptée soumis à la 5ième International Structural Specialty Conference (CSCE 2016), London, Ontario, Juin 1er - 4ième, 2016. Les résultats des essais expérimentaux ont montré que les colonnes CFFT renforcées de barres en PRFV présentaient des réponses similaires par rapport à leurs homologues renforcées avec des barres d'acier sans différence significative en termes de capacité ultime de résistance axiale et de déformation. Les tubes en PRFV fournissent un confinement significatif des échantillons testés attribuant à changer le mode de rupture, c’est-à-dire d’une rupture des matériaux axialement à une rupture d’instabilité en flexion. En outre, l'augmentation de l'épaisseur du tube en PRFV de 2,9 à 6,4 mm améliore les rapports de résistance et de déformation de 25 % et 12 %, respectivement. Les résultats indiquent également que les déformations plastiques des colonnes renforcées de PRF sont linéairement proportionnelles aux enveloppes de tension de déchargement (εde,env). La relation dépend un peu du niveau de confinement, mais fortement de la quantité et du type de renfort longitudinal, en particulier lorsque εde,env > 0,0035. D'autre part, une investigation a été menée pour examiner la validité des dispositions de conception disponibles pour prédire la capacité de la charge ultime des colonnes testées. Les résultats de l'analyse ont été comparés avec les valeurs expérimentales. Il a été constaté que les prévisions de l'ACI 440.R1 (2015), CSA S806 (2012), et CSA S6-06 (2010) ont fourni des résultats conservateurs plus élevés pour les échantillons de contrôle en PRFV que celui de l'échantillon d'acier. Cela peut être dû à la négligence de la contribution de la résistance à la compression des barres de PRFV à la capacité de charge axiale. En outre, pour les colonnes de CFFT renforcées de PRF, les prévisions de l'ACI 440.2R (2008), du CSA S806 (2012), et du CSA S6-06 (2010) étaient de 1,68 ± 0,31, 1,57 ± 0,18 et 1,72 ± 0,35 avec un COV de 18,4 %, 11,3%, et 20,5%, respectivement. En considérant les limites des codes de confinement, le code CSA S806 (2012) a révélé les meilleures prévisions pour la capacité de charge ultime basée sur la moyenne que celui du code CSA S6-06 (2010) et de l’ACI 440.2R (2008), en particulier pour les échantillons réalisés avec des tubes de Type B.

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Burger, Philippe. "Plasticité à haute température et microstructure de déformation de nitrure de silicium densifié par compression isostatique à chaud avec Y2O3 et AL2O3." Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10180.

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Abstract:

Due a la presence d'une phase vitreuse intergranulaire issue de l'elaboration en presence d'ajouts de frittage, la plasticite en compression du nitrure de silicium fritte naturellement est generalement limitee par la rupture apres quelques pour-cent de deformation, dans le domaine de temperature 1300-1400c. Cette etude presente donc deux interets majeurs: l'optimisation de la microstructure d'une nouvelle generation de nitrure de silicium, obtenue par compression isostatique a chaud a l'aide d'un minimum d'ajouts d'une part, et l'extension du domaine de plasticite aux temperatures superieurs a 1600c d'autre part. Pour ce faire deux types d'echantillons ont ete realises avec des conditions de frittage differentes. Du fait de sa microstructure constituee de grains largement microniques, presentant un important rapport d'aspect, le premier materiau se caracterise par un comportement essentiellement fragile dans le domaine d'etude. Le cycle de compression isostatique a chaud utilise pour le second materiau a permis d'en optimiser la microstructure qui se compose alors de grains submicroniques de forme equiaxe. Ce dernier materiau a pu etre deforme de facon superplastique sans endommagement a 1643c. Deux regimes de deformation ductile sont identifies de part et d'autre d'une contrainte critique de 20 mpa. En dessous de cette contrainte critique, la vitesse de deformation est proportionnelle a la contrainte appliquee tandis qu'au dessus de celle-ci l'exposant de contrainte moyen est de l'ordre de 0,5. Le premier régime correspond a un écoulement superplastique stable newtonien. Le second régime s'explique par un mécanisme rheoepaississant en cisaillement, induit par l'extrusion de la phase liquide intergranulaire des joints de grains supportant les plus fortes contraintes locales de compression.

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Theyssier, Marie-Christine. "Compression plane à chaud de cristaux d'aluminium et d'aluminium-magnésium : de la déformation à chaud à la recristallisation." Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG4209.

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Abstract:

L'anisotropie des proprietes des toles d'aluminium est fonction des textures et microstructures developpees pendant les differentes etapes de la mise en forme. Pour simuler le laminage a chaud, nous avons deforme en compression plane biencastree a chaud (200ct00c, 0. 1. 5, 10#-#3s#-#10#-#1s#-#1) des cristaux d'al et d'al-1%mg (monocristaux, bicristaux et polycristaux). La texture de deformation a 400c de polycristaux d'al est de type l et celle obtenue pour al-1%mg est a dominante c/s. La deformation non imposee #d#l, #d#t des monocristaux d'orientation l d'al a 400c est inferieure a celle obtenue a 20c (facteur 1/3). Ceci est explique par l'activation d'un glissement non octaedrique 112 aux faibles valeurs du parametre de zener-hollomon z. Pour l'orientation c, c'est le glissement 100 qui est observe a t+00c. Le modele viscoplastique avec introduction de glissements non octaedriques simule correctement ces evolutions. A 400c, pour l'orientation l d'al-mg, le glissement est de type octaedrique et #d#l, #d#t est superieure au cas d'al pur. L'orientation cube al-mg se stabilise a chaud de meme que pour al mais pour de plus faibles valeurs de z. Les cellules de dislocations dans les grains d'al s'organisent en deux familles de blocs de cellules formant un damier sous-structural regulier. Les desorientations locales de bloc a bloc sont alternees le plus souvent autour de dt (pour l, quel que soit alors que pour c et s, peut atteindre 20 pour 1). Dans les grains d'al-mg, les tailles de blocs sont deux fois plus petites et les desorientations locales n'excedent pas 3. En recristallisation, le joint de grain presentant la vitesse de migration la plus grande apres deformation a 400c est le joint cube/s (avantage en mobilite et en terme de difference d'energies stockees dans les deux grains). Le joint s+/s- de type migre aussi par siem mais avec une cinetique plus lente. Une nouvelle orientation proche de cube apparait par recristallisation au joint s/l

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Rozycki, Patrick. "Contribution au développement de lois de comportement pour matériaux composites soumis à l'impact." Valenciennes, 2000. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/7111b587-a841-4752-8ca0-c24897f59bb2.

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Huguen, Caroline. "Déformation récente à actuelle et argilo-cinèse associée au sein de la ride méditerranéenne (Méditerranée Orientale)." Paris 6, 2001. http://www.theses.fr/2001PA066439.

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Caetano, Lydie. "Comportement en compression et cisaillement d’un contre-plaqué de bouleau, essais aux grandes vitesses de déformation et températures cryogéniques." Thesis, Lorient, 2017. http://www.theses.fr/2017LORIS475/document.

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Abstract:

Le bois est un matériau naturel qui partage avec d’autres matériaux cellulaires la propriété de pouvoir subir par exemple de fortes déformations de compression avec un effort stable jusqu’à densification. Cette propriété est particulièrement recherchée dans le cas de structures devant subir des chocs. Le bois est ainsi utilisé dans la conception de conteneurs pour produits radioactifs, et dans la structure isolante de méthaniers. Dans ce dernier cas, il peut être soumis à de fortes déformations, à grande vitesse de déformation, et pour des températures ambiantes à cryogéniques. Pourtant, le comportement du bois et plus particulièrement dans le cas des méthaniers, le comportement du contre-plaqué, n’est que très peu étudié dans ces conditions extrêmes de température cryogéniques et de grande vitesse de déformation. De plus, l’influence de la teneur en humidité du bois sur son comportement en sollicitation sévère n’est que très peu connue. Ces sujets sont au coeur de ce travail de doctorat, avec d’abord l’étude du comportement en compression hors plan d’un contre-plaqué de bouleau de la température ambiante à cryogénique de 100K, pour des vitesses de déformation du régime quai-statique à plusieurs centaines par secondes, et pour des humidités du bois de 2 à 15% ; ensuite par des essais en cisaillement qui ont été effectués à grande vitesse de déformation pour une humidité de 8%. La réalisation de ces essais a nécessité le développement de nouveaux montages et la mise au point de protocoles dont les validations sont discutées à partir de comparaisons aux essais normalisés
The wood is a natural cellular material. Like other cellular materials, wood is able to carry a stable load under compression up to the densification. This is a key property for the use of cellular materials and wood based materials for cushioning and choc absorber design. Wood is for example used for radioactive material containers and plywood is involved in the insulation complex of LNG carriers. In this case, plywood may be submitted to high strain rate loads at cryogenic temperature. However, the behaviour of plywood under such extreme conditions is not well established in the literature, nor the influence of the moisture content on the mechanical behaviour in such conditions. In the present study, the out of plane compression behaviour of birch plywood is presented for ambient down to cryogenic temperatures, for strain rate from 0,001 up to 700/s and for moisture contents in the range 2-15%. Shear tests are also presented far various strain rates at ambient temperature and 8% moisture content. The apparatus specially designed and the test protocols are discussed, and the results compared to international standards when available

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MIHOUBI, Daoued. "DESHYDRATATION D'ARGILES PAR COMPRESSION ET SECHAGE. ASPECTS DE MODELISATION ET DE SIMULATION." Phd thesis, Université de Pau et des Pays de l'Adour, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007972.

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Abstract:

Ce travail s'inscrit dans un contexte général qui concerne les procédés de Séparation Liquide Solide (SLS) et plus particulièrement: filtration/compression et séchage. L'objectif de ce travail est de modéliser ces deux procédés en tenant compte du comportement mécanique du produit étudié. Dans la première partie du travail, une caractérisation expérimentale des argiles utilisées (kaolin et bentonite), en rapport avec le séchage, est présentée. Dans un deuxième temps, un modèle thermo-hydro-mécanique général est développé. Le modèle est ensuite testé dans deux situations différentes : unidirectionnelle et bidirectionnelle. La deuxième partie de l'étude est consacrée à l'étude et la modélisation des procédés de filtration/compression. Le modèle développé dans ce travail décrit uniquement la phase de compression, et essaie, comme précédemment, de développer un modèle hydromécanique. Des simulations issues de la résolution numérique du modèle, permettent en partie de valider la démarche entreprise.

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Toussaint, Renaud. "Fracturation des roches en compression : le processus de localisation en tant que phénomène critique." Phd thesis, Université Rennes 1, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012208.

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Abstract:

La fracturation fragile des roches soumises à des cisaillements sous
fortes pressions de confinement présente des traits communs avec une transition de phase thermodynamique: la déformation se localise rapidement à l'échelle des grains dès la sortie du régime élastique réversible, tout en restant d'abord homogène aux grandes échelles. Alors que les microfractures individuelles croissent encore de façon stable, apparaissent autour de la contrainte pic des structures de grande échelle (bandes de cisaillement) qui brisent spontanément les symétries translationnelle et rotationnelle du problème.

Analysant des données déformation/contrainte obtenues sur diverses
roches et conditions de charge, on montre que celles-ci présentent
un haut degré d'universalité, à savoir que la pente de charge est une loi de puissance de l'écart à la contrainte pic, avec un exposant identique dans les différentes experiences à la résolution expérimentale près. Cette loi est vérifiée pratiquement de la sortie du régime élastique, à la contrainte pic.

Le fait que cet exposant semble indépendant de la roche, conjoint aux brisures de symétries et à l'émergence d'une structuration macroscopique, est typique d'un point critique. En conséquence, on développe à partir d'un simple postulat de maximisation d'entropie un formalisme de physique statistique adapté à ce problème. On obtient ainsi une distribution de probabilité sur les configurations de microfractures, en fonction de l'énergie nécessaire à leur formation. partir d'un modèle pour ces énergies basé sur des interactions élastiques, on obtient un système présentant deux transitions de phase: la première correspond à l'initiation de l'activité des microfractures, la seconde à la localisation macroscopique.
Ce modèle prédit à l'approche de la seconde transition le comportement quadratique observé dans les données, alors que le module d'Young effectif du matériau reste fini.

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Cloutier, Antoine. "Impact des charges de compression sur l'intégrité des puces renversées sur un substrat organique sans capot et sans encapsulant." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2017. http://hdl.handle.net/11143/11812.

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Abstract:

La tendance actuelle vers l’encapsulation d’un assemblage comportant plusieurs puces favorise l’incorporation d’un procédé de réusinage compatible avec l’enlèvement et le remplacement d’une puce défectueuse. La vérification électrique est un procédé inhérent au réusinage qui identifie facilement les puces défectueuses sans en compromettre leur intégrité. Malheureusement, l’aspect qui optimise l’intégrité mécanique et électrique des dispositifs, soit l’encapsulant (underfill), rend les étapes subséquentes d’enlèvement des puces extrêmement difficile. Il devient alors souhaitable d’évaluer le comportement de certaines puces sans underfill qui sont sujettes aux conditions de vérifications électriques souhaitées afin de déterminer s’il existe une zone de test favorable à la qualité et la fiabilité du produit. Ceci est d’autant plus vrai en considérant le peu de données publiées concernant un chargement en compression qu’une puce sans underfill et sans capot peut supporter. Ce projet de recherche présente une étude du comportement des puces renversées sans capot, utilisant un alliage SAC, qui est sans plomb, pour les interconnexions, face à une charge compressive appliquée directement. Les puces sont assemblées sur un substrat organique sans underfill dans une configuration à plusieurs puces. Pour différentes tailles de puces, une série de compressions ont été observées afin de couvrir une vaste étendue de forces potentiellement utilisées pour assurer le contact électrique du laminé non planaire. Les chargements ont été faits à température ambiante et élevée ainsi qu’à angle normal et incliné. La caractérisation par l’analyse des courbes de chargement, la coplanarité, la mesure des hauteurs des interconnections et la tomographie par rayon X a démontré qu’un angle normal ne provoquait qu’une légère déformation qui était relativement indépendante de la température ou de la force dans l’étendu testé. Bien que les données de fluage semblent entrer dans le cadre des modèles précédemment publiés et un nouveau modèle plus juste a été créé avec l’aide de test de nanoindentation. L’inclinaison du chargement a démontré produire des déformations significatives qui, durant un test électrique typique de 20 minutes, étaient similaire pour un faible ou un grand chargement. Par contre, ces déformations avaient tendance à être plus importantes pour une température élevée et pour une petite taille de puce. De telles déformations ont démontrés induire une recristallisation des grains en une taille plus fine sans retrouver leur forme après un recuit. De plus, les déformations sévères ont démontrées une présence de fissurations à température ambiante et d’espace réduit à température élevée pouvant nuire à l’intégrité de l’assemblage. Un cyclage thermique de 1000 cycles n’a pas induit de défaillance électrique pour le nombre d’échantillons testés, mais des tests avec un plus grand échantillonnage sont recommandés. En somme, cette étude conclue qu’une vérification électrique dans des conditions normales d’une puce sans capot ne va pas endommager l’intégrité des interconnections sans plomb. Toutefois, un contrôle des procédés robustes est nécessaire afin d’éviter des conditions anormales résultant en une inclinaison de la charge qui pourrait compromettre l’intégrité des assemblages.

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Taro, Mandikizinoyou. "Modélisation et simulation des procédés de mise en compression des surfaces à très grandes vitesses de déformation par méthode semi-analytique." Thesis, Lyon, INSA, 2015. http://www.theses.fr/2015ISAL0105/document.

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Abstract:

La défaillance des pièces mécaniques est très souvent initiée par un défaut de surface. Par conséquent, la génération de contraintes résiduelles compressives sur des pièces mécaniques via une déformation plastique hétérogène améliore la tenue en fatigue et augmente la durée de vie des pièces. Parmi les procédés permettant d'introduire des contraintes résiduelles dans les pièces, le traitement par choc laser est plus intéressant à plusieurs titres. D'une part, il permet de produire des pressions en surface du matériau de l'ordre de 1 à 6 GPa sur de courtes durées d'impulsion allant de 3 à 30 nanosecondes. D'autre part, il offre la possibilité d'introduire des contraintes résiduelles de compression sur une certaine profondeur tout en conservant l'état initial de la pièce traitée. Ainsi, les simulations numériques par réalisation de modèles simples permettent de cerner les physiques mises en jeux. Dans cette perspective, la méthode semi-analytique offre d'énormes avantages, notamment la simplicité des modèles et la réduction des temps de calcul. Cependant, cette méthode n’a jamais été étendue aux problème dynamiques. Dans cette thèse la méthode semi-analytique a été étendue aux problèmes dynamiques et le modèle mis en place été appliqué pour la simulation du procédé de choc Laser
The failure of the mechanical parts is very often initiated by a surface defects. Consequently, the generation of compressive residual stresses on mechanical parts by introducing a heterogeneous plastic strain improves the resistance to fatigue and increases the lifetime of the parts. Among the processes making it possible to introduce residual stresses into the parts, the laser shock peening is more interesting for several reasons. On the one hand, it makes it possible to produce pressures on the surface of material of about 1 to 6 going GPa over short pulse times from 3 to 30 nanoseconds. In addition, he gives the opportunity of introducing residual stresses of compression on a certain depth while preserving the initial state of the treated part. The numerical simulation becomes necessary to determine the best physical phenomena involved. Thus, the semi-analytical method offers a lot of advantages, in particular the simplicity of the models and the computation times saving. This method was never extended to the dynamic problems. In this thesis the semi-analytical method was extended to the dynamic problems and the model implemented is applied for the simulation of the Laser process of shock

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Yang, Hyun-Kyu. "Contribution à l'étude de matériaux composites sollicités par barres de Hopkinson, (en compression, traction et cisaillement), à grande vitesse de déformation." Nantes, 1993. http://www.theses.fr/1993NANT2101.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est l'étude du comportement au choc par compression, traction et cisaillement de cinq matériaux, au moyen des dispositifs de Hopkinson. Les matériaux sont : 2 composites à armure de tissus équilibré (satin); 2 composites à fibres courtes (mat) et 1 composite tri-orthogonale carbone/carbone: 1) l'utilisation d'une bride yoke permet d'augmenter la longueur utile pour les essais de compression dynamique, nous avons obtenu des résultats plus représentatifs du comportement en repoussant les limites du délaminage. Les essais sont réalisés dans le sens de l'épaisseur et dans le sens inter laminaire à des vitesses de déformation comprises entre 100 et 5000 s##1. 2) pour choisir le meilleur dispositif d'essais de traction dynamique, en ce qui concerne les matériaux composites, quatre types de dispositifs ont été réalisés et huit types d'éprouvettes ont été testées dans une gamme de vitesse de déformation entre 100 et 500 s##1. 3) l'influence de la longueur utile de l'échantillon a été étudiée en faisant varier la longueur utile lors des essais en cisaillement dynamique et quasi statique sur les barres de Hopkinson et nous avons mesure l'élévation de température durant l'application de la contrainte sur les échantillons parallelepipediques (1000-10000 s##1). Tous les essais ont été analysés en fonction de l'influence de la vitesse de déformation sur la contrainte, la déformation ainsi que l'énergie de déformation permettent de comprendre les mécanismes de rupture et d'endommagement dus aux chocs sur les matériaux. Ce dernier aspect des mécanismes de rupture et d'endommagement qui peut être lié soit à la microstructure soit à la mesostructure ou bien aux deux, est analysé à l'aide de micrographies en microscopie électronique à balayage.

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LaChapelle, David. "Influence des orientations cristallines sur la localisation en bande de cisaillement dans des alliages A1-Mg soumis à compression plane." Saint-Etienne, EMSE, 2002. http://www.theses.fr/2002EMSE0027.

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Guérin, Michaël. "Diagramme d'interaction des charges combinées flexion-compression des colonnes carrées en béton armé de PRFV." Thèse, Université de Sherbrooke, 2018. http://hdl.handle.net/11143/11792.

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Abstract:

L’armature en acier est le renforcement interne le plus utilisé dans les structures en béton armé dans le domaine du génie civil. Dans le paysage nord-américain, il peut être facilement observable que ces structures avec ce type armature présentent une détérioration avancée due à une corrosion importante. C’est pour cette raison, depuis quelques décennies, que l’armature en polymère renforcé de fibres (PRF) fait partie d’une recherche intensive. Jusqu’à maintenant, cette armature a démontré sa faisabilité à plusieurs reprises. Dans ce un premier temps, la caractérisation des barres de PRF a fait l’objet d’une batterie de recherche faramineuse. Ensuite, les poutres, étant donné que c’est l’un des éléments les plus importants dans une structure en béton armé, ont été étudiées en flexion et en cisaillement sur près de deux décennies. Il y a également eu les dalles, les murs de refend, la longueur d’ancrage, les poutres profondes, etc. qui ont été énormément étudiés. Dernièrement, les colonnes sont étudiées pour en comprendre leur comportement. De plus, les normes actuelles ne donnent soit pas ou pas assez d’informations pour être en mesure de calculer adéquatement ces éléments structuraux. C’est la raison pourquoi il faut effectuer d’avantage de recherche pour mettre à jours les différentes normes. Le groupe de recherche du professeur Brahim Benmokrane a été mandaté par le comité de l’American Concrete Intitute ACI440 pour aider à développer la première norme américaine sur les éléments en béton armé renforcés de PRFV. Le guide actuel, soit l’ACI440.1R-15, ne fait pas office de loi pour les praticiens. En ce qui concerne les colonnes, ce guide ne mentionne aucune ligne directrice pour le calcul de ces éléments structuraux. La recherche étant mise en place par le professeur Carol Shield, du Department of Civil Engineering, Civil, Environmental, and Geo- Engineering à l’Université de Minneapolis, au Minnesota et du professeur Antonio Nanni, du Department of Civil, Architectural & Environmental Engineering à l’Université de Miami, en Floride, tous deux membres du comité de l’ACI440, le but est de développer et de valider l’utilisation des barres de PRFV dans les colonnes en béton armé. C’est également grâce à deux partenaires (fournisseurs) de barres de PRFV que ce projet a pu se réaliser. Du côté canadien, les barres sablées sont fournies par la compagnie Pultrall inc et du côté américain, ce sont des barres déformées sablées de la compagnie Hughes Brother. Les deux types de barres sont les plus utilisés jusqu’à présent dans les nouvelles constructions. À travers un programme expérimental et analytique, 20 colonnes à pleine échelle en béton armé ont été testées avec une charge excentrique. Les colonnes ont comme dimensions 406 mm x 406 mm x 2 032 mm. Elles ont été dimensionnées selon les normes ACI318-15 et ACI440.1R-15. Les spécimens se divisent en quatre séries de quatre colonnes chacune. La série I est formée de six barres No.6 (Type A). La série II est formée de huit barres No.6 (Type A). La série III est composée de huit barres No.8 (Type A). La série IV, quant à elle, est formée de six barres No.6 (Type B). Les types A et B sont des PRFV. Finalement, la série V est formée de six barres No.6 en acier, qui est la référence. L'objectif principal est de tester ces spécimens pour étudier le comportement des poteaux-poutres sous chargement combiné de compression et de flexion. Les essais expérimentaux ont été réalisés dans les laboratoires de structure, de la Faculté de génie, de l’Université de Sherbrooke. L’objectif principal de ces essais est d’étudier le comportement des colonnes. Sur la base des conclusions des essais expérimentaux, les colonnes de PRFV ont eu un comportement similaire aux colonnes renforcées avec de l’armature en acier. Plus l’excentricité est grande, moins la capacité axiale est élevée. Pour une même excentricité, les colonnes de PRFV présentent le même mode de rupture, mis à part le comportement différent de l’armature. Lorsqu’on augmente la rigidité axiale de l’armature longitudinale, la capacité axiale augmente. Il a été enregistré que les barres d’armature de PRF ont contribué à la résistance en flexion composée. Il a été remarqué qu’il y avait trois zones distinctes, comme le suggère la norme américaine ACI318-15 : la zone contrôlée en compression, la zone de transition compression/traction et la zone contrôlée par la traction. Finalement, le calcul théorique pour l’obtention du diagramme d’interaction P-M est sécuritaire par rapport aux résultats expérimentaux. Cette sécurité est plus observable lorsqu’on néglige la contribution des barres de PRFV en compression, incluse dans l’axe neutre.

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Obid, Abdol Z. M. "Détermination des directions de compression et de distension, par la microtectonique cassante, dans la région de Montpellier." Montpellier 2, 1987. http://www.theses.fr/1987MON20008.

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Abstract:

L'etude microtectonique des series jurassique, cretace, tertiaire des environs de montpellier a partir des mesures de direction des fentes, stries, stylolites et failles notamment par la methode des contraintes optimales a permis de determiner la direction de la compression eocene et des distensions posterieures. Mise en evidence des champs de contraintes regionales simples auxquels se superposent des perturbations dont l'origine est discutee

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Masson, Isabelle. "Détermination des propriétés mécaniques en fluage a haute température et étude des microstructures de déformation de céramiques a base de nitrure d'aluminium." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL136N.

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Abstract:

En vue d'applications en sidérurgie dans les nouveaux procédés de coulée continue de bandes minces, plusieurs céramiques à base de nitrure d'aluminium (AlN fritte (SAlN), AlN presse a chaud (HPAlN) et composites al#2o#3-AlN) ont été déformées en compression uniaxiale soit sous contrainte constante (150-250 MPa) soit à vitesse de déformation imposée (5. 10##6s##1) à des températures variant de 1200 à 1650c puis caractérisées en microscopie électronique à balayage, en microscopie électronique à transmission et par analyse EDX. En fluage a charge constante, la vitesse de déformation est proportionnelle à la contrainte appliquée à la puissance 1,5 et varie exponentiellement avec la temperature, l'énergie d'activation apparente ayant une valeur moyenne de 650 kj. Mol##1 (la valeur maximale de la vitesse de déformation atteinte pour HPAlN déformé à 1650c sous 250 MPa étant de 4. 10##6s##1). A vitesse imposée, les courbes contrainte-déformation passent par une contrainte maximale qui croit quand la température diminue (la valeur maximale obtenue pour HPAlN déformé à 1550c étant de 670 MPa) puis décroissent. Après essai, la présence de nombreuses cavités aux joints de grains et aux points triples montre que la déformation est surtout intergranulaire. Les grains se déforment aussi plastiquement par mouvement de dislocations situées majoritairement dans le plan de base et de vecteur de burgers 1/3<1120>. Nous avons également observé plusieurs preuves de la montée de ces dislocations et de glissement dévié dans des plans prismatiques ou pyramidaux favorisée par l'absence de dissociation

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Chapelle, David. "INFLUENCE DES ORIENTATIONS CRISTALLINES SUR LA LOCALISATION EN BANDE DE CISAILLEMENT DANS DES ALLIAGES Al-Mg SOUMIS A COMPRESSION PLANE." Phd thesis, Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00417252.

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Abstract:

L'objet de l'étude est d'appréhender le rôle des orientations cristallines sur l'apparition de la localisation en bandes de cisaillement lorsqu'elle se forme au sein du grain puis lorsqu'elle franchit le joint de grains. La démarche expérimentale s'appuie sur l'exploitation de techniques aujourd'hui classiques –toutefois le couplage l'est moins-, simulation du laminage par channel-die, acquisition d'orientations cristallines par EBSD et mesure de la déformation locale par corrélation d'images sur microgrilles (Bornert [1996]). Sur le plan théorique, la localisation est introduite sous forme de bifurcation, perte d'unicité de la solution, (Hill [1962], Rice [1976]) dans un cristal c.f.c. rigide plastique, se déformant par glissement simple sur les plans de haute densité atomique suivant la loi de Schmid, et dans le cadre de l'hypothèse de Taylor. La cinématique du monocristal est écrite avec le formalisme des grandes transformations (Sidoroff [1982]) sous forme d'une loi constitutive incrémentale linéaire par morceaux. Le bon accord entre observation et modélisation est nettement marqué et deux modes de localisation en bande de cisaillement prédominent : l'un par combinaison de deux systèmes coplanaires, l'autre par combinaison de deux systèmes codirectionnels. Par ailleurs, des phénomènes de germination ont été mis en évidence dans les bandes, signe d'un échauffement dû à de grandes vitesses de glissement.

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Tarlier, Nicolas. "Application de la simulation de compression pour l’étude comportementale et l’analyse des performances de poudres de mannitol DC." Thesis, Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT177.

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Abstract:

Le travail réalisé concerne l’étude de la fonctionnalité et des performances des poudres de mannitol en compression directe en s’appuyant sur la simulation de compression sur presse rotative comme outil d’investigations. Dans le contexte réglementaire actuel, il est important pour les industriels, fournisseurs d’excipients pharmaceutiques, d’approfondir leurs connaissances des matériaux afin de répondre aux critères de qualité des médicaments et aux exigences de l’industrie pharmaceutique. Le mannitol est un excipient très largement utilisé en formulation pharmaceutique et notamment pour la conception de comprimés. L’objectif essentiel de cette Etude vise à mieux connaître et maîtriser la qualité de cette matière première afin de pouvoir améliorer, voire optimiser ses performances en compression directe. A l’aide d’une série de tests de caractérisation physiques, physico-chimiques, mécaniques et de compression sur les poudres de mannitol, nous avons pu identifier, dans un premier temps, un certain nombre de critères qui nous ont permis d’émettre des hypothèses et d’établir des axes de travail afin d’analyser le comportement de ces poudres en compression. Les résultats obtenus ont également permis de mettre en avant, à l’aide de l’étude de la compressibilité et des modèles mathématiques associés, un mécanisme de déformation prédominant sur les poudres de mannitol de compression directe. De nombreux prototypes ont fait l’objet d’une investigation approfondie dans une seconde partie, permettant de valider ces hypothèses et d’identifier les paramètres et mécanismes responsables des performances en compression des poudres de mannitol.Globalement, les travaux de recherche conduits dans cette thèse ont permis d’améliorer les connaissances sur les performances en compression des poudres de mannitol de la société Roquette Frères dans des conditions réelles d’utilisation, semblables aux presses rotatives industrielles, et en fournissant des résultats expérimentaux validés et modélisés
This work focuses on the study of the functionality and performance of directly compressed mannitol powder using a rotary tablet press simulator as an investigation tool. For regulatory authority, it is essential for industrial - pharmaceutical raw material suppliers, to deepen their knowledge about materials to satisfy the drug quality standards and Pharmaceutical industry requirements. Mannitol is a widely used raw material in pharmaceutical formulations for the design of tablets. The main objective of this study is to have a better control and knowledge about this raw material quality, in order to improve and optimize the performance of mannitol in direct compression.Using a series of physical, physico-chemical, mechanical and compression studies on mannitol powders, we identified some criteria that allowed us to emit hypotheses and build a line of work to analyze the powders behavior under compression. The results also allowed us - using compressibility and associated mathematical models - to study the predominant deformation mechanism of directly compressed mannitol powders. Various mannitol prototypes were studied in a second part, permitting to validate these hypotheses and identify parameters and mechanisms affecting tableting performance.Overall, the research work achieved in this thesis have improved the knowledge about compression performance of mannitol powders from Roquette Frères SA company in tablet production used conditions, similar to industrial rotary tablet press, and providing validated and modeled experimental results

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Lanata, Patrizia. "Full-field experimental characterization of mechanical behaviour and failure in a porous rock in plane strain compression : homogeneous deformation and strain localization." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAI040/document.

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Abstract:

Ce travail présente une caractérisation expérimentale du comportement mécanique et de la rupture par localisation de la déformation dans un grès des Vosges. L'évolution temporelle de la localisation a été caractérisée par des mesures de champs. Une nouvelle cellule triaxiale vraie a été développée au Laboratoire 3SR (Grenoble), qui permet une visualisation des échantillons sous chargement pour réaliser de la corrélation d'image numérique (CIN). Les essais ont été réalisés par compression en déformation plane (confinement de 20 à 50 MPa). La transition d'une déformation diffuse à localisée a été finement étudiée. Une analyse comparative a été ensuite effectuée entre les mesures de champs et la microstructure à l'échelle des grains observée par microscope (MEB). Enfin, une étude théorique basée sur une analyse en bifurcation a été menée pour comparer observations des bandes de cisaillement et prédiction sur la localisation de la déformation
This work aims an experimental characterization of the mechanical behaviour and failure by strain localization on a Vosges sandstone. The time evolution of strain localization has been characterized by full-field measurements. A new true-triaxial apparatus has been developed at Laboratoire 3SR (Grenoble), which enables the observation of the specimens during mechanical loading for application of digital image correlation (DIC). Tests have been performed in plane strain compression (confining pressure from 20 to 50 MPa). The transition from diffuse to localised deformation regimes has been extensively studied. Then, a comparative analysis has been done between the strain fields (DIC) and microscope (SEM) observations to determine how closely the DIC fields are related to deformation mechanisms detected at the grain scale. Finally, a theoretical bifurcation analysis is presented to compare the experimental observations of shear bands with strain localization prediction

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Poh, Jonathan. "Zones de déformation précambriennes dans les régimes tectoniques en compression : une perspective numérique en relation avec le bassin de l'Athabasca et sa minéralisation d'uranium." Thesis, Rennes 1, 2019. http://www.theses.fr/2019REN1B047.

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Abstract:

Les deux modes de déformation apparaissant au cours de l’évolution de la Terre peuvent être classés en fonction de leurs spécificités structurales et tectoniques, de l’âge des provinces géologiques et de la résistance lithosphérique associée. Au vu du contraste entre ces deux styles de déformation, l’héritage structurel pourrait impacter la localisation de futur gisements minéraux. L’idée d’appliquer cette idée au bassin d’Athabasca et à la genèse de dépôts d’uranium a été suggérée. Ces gisements reposent au sein d’un large couloir structural à l’extrémité Est du bassin d’Athabasca. Ces structures ont été interprétées comme résultant d’une orogenèse Paléoprotérozoique majeure, l’orogenèse Trans-Hudson (2,07 à 1,79 Ga). Afin d’examiner la pertinence de ces structures héritées et leur rôle dans le dépôt des minéraux, j’ai utilisé des méthodes numériques classiques pour tester des modèles tectoniques de configurations variables. Ce travail de thèse se présente en trois parties. Dans la première partie, je tente de mieux comprendre les conditions physiques nécessaires à la génération de structures telles que le couloir structural. J’ai caractérisé deux grands modes de déformation crustale et vérifié la faisabilité physique d’un modèle proposé récemment (tectonique «Pop-down »). Le but de la seconde partie est d’identifier une transition entre deux grands modes de déformation tectonique vus au cours de l’histoire de la Terre. Pour cela, j’ai testé les quatre paramètres (taux de déformation, profil thermique, rhéologie de la croûte et dégagement de chaleur radiogénique) contrôlant la résistance de la lithosphère. Les résultats indiquent qu’une telle transition existe et peut être liée, au premier ordre, à la résistance de la croûte. Dans la dernière partie, j’examine le rôle de ces structures héritées dans la préparation de l’environnement géologique des gisements minéraux. Ce travail a été réalisé à l’aide de la modélisation couplée du transport de chaleur et de fluides. Les résultats suggèrent que les structures héritées ont joué le rôle de conduits de chaleur et de fluides, facilitant le mélange des fluides par convection. Ce processus a été identifié comme essentiel dans la minéralisation de l’uranium. Ces résultats indiquent l’importance des structures héritées d’orogenèses précédentes dans le dépôt des ressources minérales. De futures recherches nécessitent de passer à l’échelle de la province afin de mieux caractériser ces structures anciennes héritées ainsi que de potentielles anciennes limites de plaques tectoniques
The two tectonic styles that occur throughout the Earth's evolution can be categorised based on their structural and metamorphic specificities, age of the geological localities and the strength of the associated lithosphere. With such contrasting deformation profiles, the extent of the structural inheritance would impact the location for future mineral deposits. This was suggested to apply to the Athabasca Basin and the genesis of the uranium deposits. These deposits resided within a large structural corridor at the eastern extent of the Athabasca Basin. The genesis for these structures was interpreted to be a product from a major Paleoproterozoic orogen, the Trans-Hudson Orogeny (2.07 to 1.79 Ga). To investigate the relevance of these inherited structures and their role in mineral deposits, classical numerical techniques were used to verify tectonic models of varying configurations. This dissertation was conducted in three parts. The first part pertains to knowing the physical conditions required to generate structures that correlate to the structural corridor. Two broad crustal deformation styles were characterised and verified the physical feasibility of a recent tectonic model (Pop-down tectonics). The second part focused on identifying a transition between the two broad tectonic styles seen throughout the Earth's history. This was conducted with the testing of the four parameters (strain-rate, thermal profile, crustal rheology and crustal radiogenic heat production) essential to the strength of the lithosphere. Results indicate that such a transition exists and is linked to the maximum crustal strength at the first order. The final part focused on how the inherited structures aided in the preparation of the geological environment for mineral deposits. This part was conducted using fluid-thermal modelling techniques. Results suggested that the inherited structures operated as fluid-thermal conduits that facilitate the mixing of basinal and basement-hosted fluids with robust convection cells. This was identified as an essential process for uranium mineralisation. These findings indicated the significance of structural inheritance from preceding orogenic activities for mineral resources. Further exploration targeting would require an upscaling to provincial scale to further characterise these inherited ancients structures and potential paleo-plate boundaries

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Capolo, Laura. "Contribution à l'étude des hétérogénéités de déformation viscoplastique de la glace Ih mono et multi cristalline : essais de compression in-situ sous rayonnement X." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00175271.

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Abstract:

Le cristal de glace est un matériau particulièrement anisotrope dans le domaine viscoplastique, qui se déforme principalement par glissement des dislocations dans le plan de base. Cette très forte anisotropie viscoplastique engendre une importante hétérogénéité de déformation à l'origine d'hétérogénéités inter-granulaires. Pour mieux comprendre les mécanismes impliqués dans cette déformation, des expériences de fluage ont été réalisées sous diffraction X (topogaphie X et X durs refocalisés) ainsi qu'en chalbre froide, sur des monocristaux et des tricristaux de glace. La déformation a été suivie in-situ à l'aide d'un dispositif spécialement mis au point au LGGE. Une attention particulière a été portée sur l'évolution de la microstructure (évolution des dislocations individuelles, densités de dislocations, distorsions cristallographiques) notamment au niveau des joints de grains et du point triple.

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Capolo, Laura. "Contribution à l'étude des hétérogénéités de déformation viscoplastique de la glace Ih mono et multi cristalline : essais de compression in-situ sous rayonnement X." Phd thesis, Grenoble 1, 2007. http://www.theses.fr/2007GRE10086.

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Abstract:

Le cristal de glace est un matériau particulièrement anisotrope dans le domaine viscoplastique, qui se déforme principalement par glissement des dislocations dans le plan de base. Cette très forte anisotropie viscoplastique engendre une importante hétérogénéité de déformation à l'origine d'hétérogénéités inter-granulaires. Pour mieux comprendre les mécanismes impliqués dans cette déformation, des expériences de fluage ont été réalisées sous diffraction X (topogaphie X et X durs refocalisés) ainsi qu'en chalbre froide, sur des monocristaux et des tricristaux de glace. La déformation a été suivie in-situ à l'aide d'un dispositif spécialement mis au point au LGGE. Une attention particulière a été portée sur l'évolution de la microstructure (évolution des dislocations individuelles, densités de dislocations, distorsions cristallographiques) notamment au niveau des joints de grains et du point triple
The ice crystal exhibits a strong viscoplastic anisotropy since it deforms mainly by dislocation glide in the basal plane. This strong viscoplastic anisotropy induces strain heterogeneities inside and between grains. To better understand the mechanisms involved in the deformation, creep experiments using X-ray diffraction (topography X and refocalised hard X-rays) on ice single crystals and tri crystals, have been carried out. A special attention has been given to the microstructure evolution (movement of dislocations, density of dislocations, crystallographic distorsions) especially at grain boundaries and at triple junctions

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Dinh, Anh Tuan. "Comportement élastique linéaire et non-linéaire du bois en relation avec sa structure." Phd thesis, AgroParisTech, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00720245.

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Abstract:

Le bois est un matériau complexe, hétérogène et anisotrope. Ses propriétés mécaniques varient fortement en fonction de l'essence et de l'échelle considérées. Pour mieux comprendre le comportement du bois en fonction de sa structure, nous proposons dans le cadre de cette thèse une étude expérimentale à l'échelle des tissus qui est réalisée sur plusieurs types de bois : bois de peuplier, y compris bois de tension et bois d'épicéa. Compte tenu des faibles dimensions des échantillons testés, les mesures de déformation sont effectuées " sans contact " afin de s'assurer de ne pas perturber l'échantillon en cours de l'essai.Les premières séries de mesures sont réalisées sur les trois zones (tendue, normale, opposée) et selon les 3 directions matérielles (longitudinale, radiale et tangentielle) d'une tige de peuplier inclinée. Les résultats obtenus permettent de comparer des comportements mécaniques du bois de peuplier dans toutes les zones considérées en fonction de ses propriétés microscopiques.Les deuxièmes séries de mesures sont réalisées en compression, grandes déformations, dans la chambre d'un ESEM (Microscope électronique à balayage environnemental) sur du bois feuillu (peuplier) et sur du bois résineux (épicéa). Grâce aux images obtenues en période d'essai, du domaine élastique jusqu'à la densification, la réponse de chaque type du bois à la même sollicitation est illustrée.Enfin, une partie de la modélisation numérique par la MPM (Materiel Point Method) est proposée dans notre projet envisagé comme prolongement de ce travail. Il permettra de simuler le comportement mécanique du bois en grande déformation.

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Tarlier, Nicolas. "Application de la simulation de compression pour l’étude comportementale et l’analyse des performances de poudres de mannitol DC." Electronic Thesis or Diss., Montpellier, 2016. http://www.theses.fr/2016MONTT177.

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Abstract:

Le travail réalisé concerne l’étude de la fonctionnalité et des performances des poudres de mannitol en compression directe en s’appuyant sur la simulation de compression sur presse rotative comme outil d’investigations. Dans le contexte réglementaire actuel, il est important pour les industriels, fournisseurs d’excipients pharmaceutiques, d’approfondir leurs connaissances des matériaux afin de répondre aux critères de qualité des médicaments et aux exigences de l’industrie pharmaceutique. Le mannitol est un excipient très largement utilisé en formulation pharmaceutique et notamment pour la conception de comprimés. L’objectif essentiel de cette Etude vise à mieux connaître et maîtriser la qualité de cette matière première afin de pouvoir améliorer, voire optimiser ses performances en compression directe. A l’aide d’une série de tests de caractérisation physiques, physico-chimiques, mécaniques et de compression sur les poudres de mannitol, nous avons pu identifier, dans un premier temps, un certain nombre de critères qui nous ont permis d’émettre des hypothèses et d’établir des axes de travail afin d’analyser le comportement de ces poudres en compression. Les résultats obtenus ont également permis de mettre en avant, à l’aide de l’étude de la compressibilité et des modèles mathématiques associés, un mécanisme de déformation prédominant sur les poudres de mannitol de compression directe. De nombreux prototypes ont fait l’objet d’une investigation approfondie dans une seconde partie, permettant de valider ces hypothèses et d’identifier les paramètres et mécanismes responsables des performances en compression des poudres de mannitol.Globalement, les travaux de recherche conduits dans cette thèse ont permis d’améliorer les connaissances sur les performances en compression des poudres de mannitol de la société Roquette Frères dans des conditions réelles d’utilisation, semblables aux presses rotatives industrielles, et en fournissant des résultats expérimentaux validés et modélisés
This work focuses on the study of the functionality and performance of directly compressed mannitol powder using a rotary tablet press simulator as an investigation tool. For regulatory authority, it is essential for industrial - pharmaceutical raw material suppliers, to deepen their knowledge about materials to satisfy the drug quality standards and Pharmaceutical industry requirements. Mannitol is a widely used raw material in pharmaceutical formulations for the design of tablets. The main objective of this study is to have a better control and knowledge about this raw material quality, in order to improve and optimize the performance of mannitol in direct compression.Using a series of physical, physico-chemical, mechanical and compression studies on mannitol powders, we identified some criteria that allowed us to emit hypotheses and build a line of work to analyze the powders behavior under compression. The results also allowed us - using compressibility and associated mathematical models - to study the predominant deformation mechanism of directly compressed mannitol powders. Various mannitol prototypes were studied in a second part, permitting to validate these hypotheses and identify parameters and mechanisms affecting tableting performance.Overall, the research work achieved in this thesis have improved the knowledge about compression performance of mannitol powders from Roquette Frères SA company in tablet production used conditions, similar to industrial rotary tablet press, and providing validated and modeled experimental results

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Vanderesse, Nicolas. "Morphologie et déformation à chaud de microstructures lamellaires dans les alliages de zirconium et de titane." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00356622.

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Abstract:

Cette étude se propose de fournir une description précise des microstructures lamellaires de deux alliages, le Zircaloy-4 et le TA6V, et de caractériser leur déformation à haute température. A cette fin, des techniques expérimentales nouvelles pour ces matériaux ont été développées : essai Jominy instrumenté, compression plane encastrée à parois mobiles, microtomographie X. Les principaux résultats soulignent le rôle de la phase alpha_GB formée aux anciens joints de grains bêta sur la sélection de variants dans le Zircaloy-4 et le TA6V. L'agencement tridimensionnel des colonies dans le TA6V est également mis en lumière pour la première fois et discuté en relation avec la genèse de la microstructure. Dans le Zircaloy-4 comprimé à haute température, plusieurs mécanismes de localisation de la déformation sont observés. L'activité du maclage à 750 °C, en particulier, est clairement mise en évidence. Une classification de ces hétérogénéités est proposée et leur influence sur la recristallisation est discutée.

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Feng, Xiaojun. "Modélisation numérique des failles décrochantes et des effets de compression à grande échelle : cas d'étude en Afrique de l'Ouest et Nouvelle Zélande." Thesis, Toulouse 3, 2016. http://www.theses.fr/2016TOU30311.

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Abstract:

L'objectif de cette thèse est d'étudier le rôle joué par les zones de cisaillement sur la localisation de la déformation et de l'exhumation de la croûte inférieure grâce à une série de modèles numériques thermomécaniques 2D et 3D que nous avons appliqué à deux cas d'étude: le craton ouest-africain (WAC) et les zones de failles alpines en Nouvelle Zélande. En ce qui concerne la localisation de la déformation dans la croûte supérieure, différentes orientations pour un système de décrochement en ramification ont été testées. Sous un régime compressif, les résultats montrent que les zones de failles internes, ainsi que les unités de roches présentes entre ces failles réagissent de façon plus fragile que les unités rocheuses présentes à l'extérieur de ces domaines. Pour le cas d'un régime de déformation en cisaillement simple, nous avons exploré le processus de réorganisation qui s'est produit aux limites de deux plaques (i.e. Australie et Pacifique) au sud de la Nouvelle-Zélande. Les modèles montrent que la déformation se concentre le long des zones de cisaillement étroites, situées au centre du modèle, lorsque les coefficients d'amollissement sont élevés. Inversement, la contrainte cisaillante ressort de façon plus diffuse à travers le modèle lorsque les coefficients d'amollissement sont faibles. Les cisaillements s'expriment alors sur l'ensemble du modèle bien que les taux de cisaillement restent les plus élevés sur les bordures du modèle. Afin de tester l'impact de failles héritées et de bassins préexistants sur l'exhumation de la croûte inférieure, des modèles 2D et 3D ont été testés avec différentes conditions aux limites (traduisant extension, transtension et compression). * En contexte extensif, dans les portions Est et Ouest des corridors fortement métamorphisés du Nord-Ouest Ghana, des roches partiellement fondues, issues de la croûte inférieure, ont pu être exhumées au sein des croûtes moyenne à supérieure. Dans la partie centrale du domaine de Bolé-Bulenga, des roches très métamorphisées ont été exhumées grâce au couplage de deux mécanismes: (1) la concentration de roches partiellement fondues entre les failles de Jirapa et de Bolé-Nangodi; ces failles convergent vers le sud, induisant un rétrécissement de l'espace disponible pour accueillir ce matériel fondu; (2) la concentration de roches partiellement fondues dans la partie centrale, induite par un jeu de failles héritées d'orientation Est-Ouest. * En contexte de transtension, dans le terrane de Sefwi au Sud-Ouest Ghana, le domaine de Kukuom-Juaboso (KJD), composé majoritairement par des roches à faciès de type amphibolite à migmatitique, semble s'être mis en place sous forme d'intrusions au sein d'une zone relais située entre les zones de cisaillements de Kenyase et de Ketésso. Ces deux zones de cisaillement sont marquées par un stade de croissance puis de maturation qui semblent être reliés aux phases de déformation D1 puis D2 reconnues régionalement. L'exhumation régionale des roches très métamorphisées dans le terrane de Sefwi s'est probablement produite en moins de 5 Ma. * En régime compressif, l'impact joué par les bassins volcano-sédimentaires sur le processus d'exhumation de la croûte inférieure a été testé numériquement. Les modèles suggèrent que de multiples injections de magmas granitoïdiques, dérivant soit de matériaux subductés, soit d'une fusion de produits crustaux ou de matériel mantellique accumulés en profondeur, ont pu être canalisées au sein de diapirs avant de venir nourrir la croûte supérieure. Ce modèle suggère également une asymétrie des structures entre la croûte supérieure d'une part, et la croûte inférieure à moyenne d'autre part: i.e. (i) les bassins de roches vertes faiblement métamorphisés de la croûte supérieure reposent sur les diapirs métamorphisés et (ii) les bassins de roches vertes très métamorphisés constituent le soubassement des dômes granitoïdiques de la croûte supérieure
The objective of this thesis is to explore the role shear zones play in localization of deformation and exhumation of the lower crust by using a series of 2D and 3D thermo-mechanical numerical models using the West African Craton (WAC) and the Alpine Fault zones as study areas. With respect to the localization of deformation in the upper crust, different orientations of a system of branched strike-slip faults were studied. Under compression boundary conditions, the results show that the internal fault zones as well as the host rocks in between the faults behave as relatively weaker domains than the external regions. Under simple shear boundary conditions, we explored the process of self-organization of the Australian-Pacific plate boundary fault in southern New Zealand. The models show that deformation is focused along narrow high-strain shear zones in the centre of the model when the softening coefficients are high, whereas the strain is more diffuse with many shear zones spread over the model and possibly some high-strain shear zones focused near one border at lower softening coefficients. Regarding the role pre-existing faults and basins play in exhumation of the partially molten lower crust, 2D and 3D models with different boundary conditions were tested (including extension, transtension and compression). * Under extension, in the Eastern and Western parts of the high grade rock corridors in NW Ghana, partially molten rocks exhumed from the lower into middle-upper crustal levels are interpreted to have been dominantly facilitated by the km-scale high-strain corridors. In the central part of the Bole-Bulenga domain, the high grade rocks are interpreted to have been exhumed as a result of a coupling between two mechanisms: (1) the concentration of partially molten rocks between the Jirapa and Bole-Nangodi faults increases due to the reduction in space from north to south; (2) the concentration of lower partially molten rocks in the central part, as a result of inherited orthogonal (E-W) faults. * Under transtension, in the Sefwi terrane of SW Ghana, the Kukuom-Juaboso domain (KJD) composed of up to amphibolite-migmatite facies could result from the concentration of upwelling partially molten rocks in the relay zone between the Ketesso and Kenyase shear zones during transtension. The two shear zones probably underwent two main stages for growth and maturation from the D1 to D2 deformation phases. The regional exhumation of the high grade rocks in the Sefwi terrane probably occurred within a duration of less than 5 Ma. * Under compression, the role of volcano-sedimentary basin on spatial-temporal evolution of the lower crust exhumation was tested. The models suggest that a series of sheet-like granitoids possibly derived from either subducted mélanges, lower crust and/or mantle melting accumulated at depths of the subcontinental mantle would channel along diapirs before feeding the upper crust. When the granitoids arrive at the solidified lids of the diapirs, they would favour migrating horizontally and intruding into the upper crust through weakening zones between the diapirs. This model also suggests an asymmetry of structures between the upper and middle-lower crust, with the dome-like granitoids overlying high-grade sedimentary synforms and high-grade diapirs underlying low-grade greenstone belts

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Tran, Thi Ngoc Huyen. "Study of compression behavior of wood-based fiberboard : caractérisation à partir de techniques d'imagerie non destructives." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14666/document.

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Abstract:

La thèse a pour but de caractériser les propriétés mécaniques de matériaux à base de fibres de bois en relation avec les propriétés intrinsèques des fibres et leur arrangement spatial complexe. Ce type de matériau, dont les caractéristiques dépendent de sa configuration, est hétérogène à différentes échelles : à l’échelle microscopique de la fibre, à l’échelle mésoscopique du réseau des fibres et à l’échelle macroscopique du matériau. Pour observer ces hétérogénéités, différents moyens expérimentaux de caractérisation sont utilisés, notamment la microtomographie aux rayons X et la corrélation d’images volumiques. Ces deux techniques permettent à la fois de visualiser et numériser la position spatiale des différentes fibres du matériau à l’échelle microscopique dans le volume, et d’obtenir le champ tridimensionnel de déformation à cœur. Comme résultats, le matériau étudié montre un comportement non-linéaire avec une déformation résiduelle et un effet d’hystérésis en charge/décharge, qui suit le modèle de Van-Wyk. A l’échelle microscopique, le champ de déformation 3D apparait fortement hétérogène et est intimement lié aux porosités locales
This thesis aims at characterizing the mechanical properties of wood-based fibrous material in relation with the intrinsic properties of the fiber as well as the complex architecture of random fibrous assembly. This material, whose characteristics strongly depend on its configuration, is heterogeneous at different scales: microscopic scale of individual fibers, mesoscopic scale of fiber assembly and macroscopic scale of sample. In order to observe these heterogeneities, different experimental characterization methods are employed, especially X-ray microtomography and Digital Volume Correlation. These both techniques allow us to visualize and digitize the spatial position of different phases of material at microscopic scale as well as the full 3D strain field inside the material. The obtained results are following: the material shows a non-linear mechanical behavior with hysteresis and residual deformation during cyclic compression tests, which respects Van Wyk's model. At microscopic scale, the 3D strain field is strongly heterogeneous and deeply related to local porosities

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Le, Thai Hung. "Rhéologie et microstructures des matériaux composites à matrice polymère thermodurcissable chargée minéralement et renforcée par des fibres de verre." Phd thesis, Grenoble 1, 2008. http://www.theses.fr/2008GRE10006.

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Abstract:

Dans ce travail, on analyse la rhéologie et les microstructures des matériaux composites à matrice polymère thermodurcissable renforcée par des fibres de verre tels que les Bulk Moulding Compounds et Sheet Moulding Compounds (SMC). Dans un premier temps, la rhéologie des BMC est analysée sur des rhéomètres spécifiques en compressions simple et en déformation plane. Les résultats expérimentaux soulignent les influences de la vitesse de déformation, du type de charge, du taux de fibres et de la température sur la rhéologie des BMC. Des modèles viscoélastiques non linéaires ID et 3D sont alors proposés pour reproduire la réponse de ce matériau. Dans un deuxième temps, les microstructures de plaques de SMC comprimées industriellement sont analysées par microtomographie à rayons X, en utilisant le mode de contraste de phases. Les influences des conditions de moulage sur les porosités résiduelles, les migrations de matrice, l'intégrité, la flexion, l'écrasement et l'orientation des mèches de fibres de verre sont mises en exergue et permettent d'(in)valider les hypothèses des modèles rhéologiques de la littérature
Ln this work, the rheology and the microstructures of thermoset polymer composites reinforced with glass fibres, such as Bulk Moulding Compounds (BMC) and Sheet Moulding Compounds (SMC), are analysed. Firstly, the rheology of BMC is studied by using dedicated simple and plane strain compression rheometers. Experimental results emphasize the influences of the strain rate, the type of mineraI fillers, the volume fraction of fibres as weIl as the temperature on the BMC rheology. ID and 3D non-linear viscoelastic rheological models are proposed to reproduce the behaviour of BMC. Secondly, the microstructures of compression moulded SMC plates are analysed by using X-ray phase contrast microtomography. The influences of processing conditions on residual porosity, matrix migration, breakage, bending, compression and orientation of glass-fibre bundles are underlined, allowing a discussion on the relevance of assumptions used to establish rheological models proposed in the literature

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Wollbrett-Blitz, Judith. "Comportement mécanique longitudinal et transverse, micro-mécanismes de déformation et effet de la température sur la fibre Kevlar® 29." Thesis, Paris, ENMP, 2014. http://www.theses.fr/2014ENMP0062/document.

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Concevoir des moyens de mobilité plus sûrs et plus légers est un défi majeur des constructeurs automobiles. Dans ce contexte, l'intégration des matériaux dans le pneumatique a elle aussi été soumise à de nouvelles exigences : concilier performances et économie d'énergie. Les renforts traditionnels à forte densité comme les tréfilés d'acier sont peu à peu et en partie remplacés par des matériaux polymères hautes-performances plus légers tel que le para-aramide. Le Kevlar® est le nom industriel du composé polyamide aromatique : poly(paraphénylène téréphtalamide), intégré à l'architecture du pneumatique sous forme d'un fil torsadé. La structure rigide et fortement orientée de l'aramide confère à ce polymère de hautes performances mécaniques, telles qu'un module élevé dans la direction longitudinale, de l'ordre de 85GPa, et une grande résistance mécanique de plus de 2.8GPa. Les hautes performances de cette fibre de 15 micromètres de diamètre sont dues à son organisation multi-échelles isotrope transverse avec des liaisons covalentes dans la direction longitudinale et des liaisons de plus faibles énergies dans la direction radiale. L'objectif de cette étude est de comprendre, à l'échelle de la fibre unitaire, les corrélations entre l'architecture microstructurale et la réponse mécanique dans les directions longitudinale et transverse. Une approche expérimentale multi-échelle a été adoptée (Extensometrie Raman, DRX, MEB, caractérisation mécanique sur fibre unitaire), couplée à l'outil numérique afin d'apporter des nouveaux éclairages sur les micro-mécanismes de dissipation. Ce travail a mené à une identification expérimentale du comportement mécanique anisotrope ainsi qu'à établir une limite de plasticité transverse. De plus, grâce à l'approche numérique, une architecture cœur/peau a été mise en avant en modélisant le comportement par une loi viscoélasto-viscoplastique anisotrope. Enfin, des éléments sur le couplage thermo-mécanique sont apportés en vue de mieux comprendre le cycle de vie de la fibre au sein du pneumatique
Designing safer and lighter vehicles is a major challenge for manufacturers. Nowadays, a vehicle needs to be eco-friendly and conciliate efficiency and energy-saving. Considering these requirements, tire materials are subject to change: high performance polymers are a good replacement, in terms of weight and dissipation, for traditional reinforcements such as drawn steel. For instance, aramid strands (1000 fibres) are used because the single fibre exhibits good mechanical properties such as its high modulus (85 GPa) conferred by its anisotropy or its high temperature resistance. The mechanical performance of a Kevlar® fibre is due to its different scale organisation : the primary (molecular chains held by covalent bonds), the secondary (pleated sheets held by interactions) and the tertiary structure (sheets stacked together). Because of the cooling thermodynamics during the fabrication process, the 15 microns diameter fibre seems to have a skin/core structure with punctual more or less critical defects. To go further in the understanding of the complex structure, the contribution of the skin/core structure in the mechanical performance in the longitudinal and the transverse directions is investigated through a multi-disciplinary approach made of a numerical and an experimental study. During its use, an aramid single fibre undergoes cyclic multiaxial loading and harmful thermal treatments, at the origin of structural and mechanical properties modifications but also dissipative behaviour evolution, still misunderstood. To deal with these change in depth, an experimental and numerical multi-scale characterisation is used. Mechanical and thermal treatments are realised and their impact on the microstructure, on the deformation micromechanisms and on the mechanical properties including the dissipative behaviour are investigated. Limiting use values in terms of temperature, longitudinal and transverse stresses are highlighted in this work in order to understand modifications enhanced by the fibre life cycle

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Gaweska, Izabela. "Comportement à haute température des bétons à haute performance évolution des principales propriétés mécaniques." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001147.

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Abstract:

Le travail présenté vise une meilleure compréhension des phénomènes mis en jeu lors de l'exposition à haute température des bétons à haute performance. Nous nous sommes plus particulièrement intéressés au comportement mécanique. La première partie de ce document présente une synthèse des travaux réalisés sur l'évolution des propriétés physiques et mécaniques des bétons soumis à haute température. Les résultats présents dans la littérature sont variés, parfois contradictoires et confus notamment ceux concernant l'évolution des propriétés mécaniques au cours de l'échauffement. Les évolutions de la résistance en compression, résistance en traction et module d'élasticité sont présentés en fonction des différents paramètres influençant ces comportements. L'influence des conditions de réalisation des essais est notamment discutée. En outre, le comportement au feu est abordé sous l'angle du phénomène de l'écaillage. Nous présentons ainsi le rôle des fibres polypropylène, un moyen efficace de réduire les risques d'apparition du comportement explosif. La deuxième partie, consacrée à l'étude expérimentale. Dans cette partie nous exposons les matériaux testés, leurs compositions et les constituants utilisés, ainsi que la fabrication de ces matériaux et leur conservation. Ensuite nous présentons le banc d'essais développé, permettant de tester le comportement mécanique à chaud des bétons. Ce nouveau dispositif expérimental spécifique et relativement complexe, a été spécialement mis au point afin de réaliser l'étude de la déformation thermique libre, de la déformation thermique sous charge mécanique, et du comportement en compression et en traction à chaud. Les résultats expérimentaux obtenus, sont ensuite présentés et discutés. La majeure partie de cette étude a été consacrée à l'établissement des relations entre le comportement mécanique et la température des différents types de béton. La résistance en compression et le module d'élasticité varient non seulement avec la température d'exposition du matériau, mais aussi avec le scénario d'échauffement (vitesse de montée en température, essais à chaud/après refroidissement, etc.). Dans les observations que nous avons réalisé, l'influence du rapport E/C des bétons testés a été étudiée ainsi que l'influence de l'ajout des fibres polypropylène sur les propriétés mécanique des BHP testés à chaud. Les observations de l'évolution des propriétés mécaniques réalisées nous ont permis de constater que les résultats du comportement à haute température sont fortement influencés par la présence de l'eau dans le matériau, surtout dans la gamme de températures jusqu'à 300°C. En complément de l'étude du comportement en compression, nous avons étudié la possibilité de réalisation des essais de traction directe sur le matériau béton "à chaud". Diverses solutions ont été envisagées et testées, afin de retenir la technique plus adaptée à nos besoins. Les premiers résultats sont très prometteurs. Il faut souligner que le nombre d'études expérimentales du comportement en traction directe "à chaud" est extrêmement faible. Une grande partie de la recherche a été consacrée à l'étude de la déformation thermique transitoire (DTT). Ce comportement, encore mal connu et souvent controversé, appelé "fluage thermique transitoire" a été étudié sur trois bétons à haute performance (BHP) et un béton ordinaire (BO). Parmi les paramètres influençant la DTT nous pouvons citer: le taux de chargement, l'histoire du chargement thermo mécanique, la vitesse de montée an température ou la teneur en eau du béton. De plus, nous avons étudié de l'existence du phénomène de la DTT sous charge mécanique en traction.

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Le, Thai Hung. "Rhéologie et microstructures des matériaux composites à matrice polymère thermodurcissable chargée minéralement et renforcée par des fibres de verre." Phd thesis, Grenoble 1, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00369701.

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Abstract:

Dans ce travail, on analyse la rhéologie et les microstructures des matériaux composites à matrice polymère thermodurcissable renforcée par des fibres de verre tels que les Bulk Moulding Compounds et Sheet Moulding Compounds (SMC). Dans un premier temps, la rhéologie des BMC est analysée sur des rhéomètres spécifiques en compressions simple et en déformation plane. Les résultats expérimentaux soulignent les influences de la vitesse de déformation, du type de charge, du taux de fibres et de la température sur la rhéologie des BMC. Des modèles viscoélastiques non linéaires 1D et 3D sont alors proposés pour reproduire la réponse de ce matériau. Dans un deuxième temps, les microstructures de plaques de SMC comprimées industriellement sont analysées par microtomographie à rayons X, en utilisant le mode de contraste de phases. Les influences des conditions de moulage sur les porosités résiduelles, les migrations de matrice, l'intégrité, la flexion, l'écrasement et l'orientation des mèches de fibres de verre sont mises en exergue et permettent d'(in)valider les hypothèses des modèles rhéologiques de la littérature.

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Hager, Izabela. "Comportement à haute température des bétons à haute performance : évolution des principales propriétés mécaniques." Marne-la-vallée, ENPC, 2004. http://www.theses.fr/2004ENPC0029.

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Gourdet, Sophie. "Étude des mécanismes de recristallisation au cours de la déformation à chaud de l'aluminium." Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG4206.

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Abstract:

La recristallisation dynamique discontinue (germination et croissance) est peu observee dans les materiaux a forte energie de defaut d'empilement tels que l'aluminium. Pour ces derniers, deux autres modes de recristallisation sont susceptibles d'operer : la recristallisation dynamique continue (rdc - transformation des sous-grains en grains) et la recristallisation dynamique geometrique (rdg - produite par l'evolution des grains initiaux). Le principal objectif etait de mettre clairement en evidence et de mieux caracteriser la rdc. Des essais de compression uniaxiale ont ete effectues a differentes temperatures et differentes vitesses de deformation sur trois nuances d'aluminium polycristallin : un aluminium pur (1199), un aluminium de purete commerciale (1200) et un alliage al-2,5%mg (5052), ainsi que sur des monocristaux d'aluminium pur. Quelques eprouvettes d'aluminium 1200 ont egalement ete deformees par torsion. Ces essais ont permis de caracteriser le comportement rheologique des differents echantillons. Les microstructures des eprouvettes deformees a 0,7 t#f et 10#-#2s#-#1 ont ensuite ete etudiees a differents stades de deformation par diffraction des rx, microscopie optique, meb et ebsd. L'etude des eprouvettes monocristallines a confirme que des sous-joints peuvent effectivement se transformer en joints, notamment lorsque l'orientation initiale est instable. Dans le cas des eprouvettes polycristallines, apres separation de l'effet des anciens et des nouveaux joints, il apparait que la rdc se developpe plus rapidement dans l'aluminium 1200 que dans les deux autres nuances. De plus, le chemin de deformation ne semble pas modifier sensiblement la cinetique de la rdc. Un modele permettant de combiner les mecanismes elementaires de la rdc tels que l'on peut les imaginer a partir des donnees experimentales est finalement propose. Les principales evolutions microstructurales typiques de ce mode de recristallisation sont reproduites de maniere satisfaisante.

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Kraiem, Omar. "Comportement mécanique d’une mousse fragile. Application aux emballages de transport de matières dangereuses." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLN028/document.

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Abstract:

Les mousses fragiles font aujourd'hui partie des nouveaux matériaux très performants dont le procédé de fabrication permet un contrôle précis de la microstructure finale. De nouveaux débouchés apparaissent dans des applications structurales (absorption de choc, allègement des structures) en raison de leur excellente tenue mécanique alliée à une grande légèreté. Dans les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse, une mousse carbone à cellules ouvertes a été étudiée dans le but d'être utilisée pour assurer la protection des capots de protection d'emballages. Le comportement mécanique en compression a été caractérisé sous des sollicitations uniaxiales et multiaxiales. La surface de charge de la mousse ainsi que son évolution au cours du chargement ont été identifiés. Les principales propriétés mécaniques ont été évaluées et certaines d'entre elles ont été corrélées avec celles prédites par le modèle micro-mécanique de Gibson et Ashby développé pour les mousses fragiles. Grâce aux observations post-mortem sous microscope électronique à balayage et en micro-tomographie aux rayons X, les mécanismes de déformation et d'absorption d'énergie ont été également caractérisés. Pour modéliser le comportement multiaxial en compression de la mousse carbone, considérée comme un milieu continu homogène et isotrope, le modèle de Deshpande et Fleck (DF) a été adopté et adapté. Ce modèle a été implanté dans le code éléments finis LS-DYNA. Il a été identifié et validé sur l'ensemble des essais triaxiaux disponibles ainsi que sur des essais d'écrasement de mini-structure. Le comportement macroscopique global, obtenu à l'aide de simulations numériques, est prédit de manière satisfaisante. Il sera amélioré par la suite pour prendre en compte certains aspects non décrits actuellement
Due to improvements in the manufacturing process that allow a better control of their microstructure, brittle foams are now part of the new efficient materials. New markets in the field of structural applications open up thanks to their excellent mechanical properties combined with light weight.In this study, a carbon foam with open cells has been studied in order to be used as shock absorber in packagings. Its compressive mechanical behavior has been characterized under various uniaxial and multiaxial loadings. The carbon foam yield surface and its evolution during loading have been identified. The main mechanical properties have been evaluated and some of them have been correlated with those predicted by the Gibson and Ashby micromechanical model. The mechanisms of deformation and the energy absorption have been studied using post-mortem observations by scanning electron microscopy (SEM) and X-Ray microtomography.The Deshpande and Fleck model (DF) has been adopted and slightly modified to model the compressive multiaxial behavior of the carbon foam. The latter is considered as an homogeneous continuum medium. The constitutive equations have been implemented in the finite element code LS-DYNA via a Umat routine. The model parameters have been identified and the model estimations validated on available triaxial tests as well as on crushing tests made on micro-structures. Numerical simulations are relevant on predicting the global macroscopic behavior. Nevertheless, the mechanical model needs to be improved to better account for some phenomena not currently described

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Salvo, Maxime. "Etude expérimentale et modélisation du comportement mécanique du combustible UO2 en compression à haute température et forte vitesse de sollicitation." Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4771/document.

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Abstract:

L'objectif de ce travail est de caractériser et de modéliser le comportement mécanique des oxydes d'uranium (UO2) en situation d'Accident d'Injection de Réactivité (RIA). Les sollicitations vues par le combustible durant un RIA sont caractérisées par de fortes vitesses de déformation (jusqu'à 1/s) et de fortes températures (1000-2500°C). Deux lots de pastilles d'UO2 (de type industriel et à forte densité) ont donc fait l'objet d'une campagne d'essais de compression à vitesses de déplacements imposées (0,1-100 mm/min auxquelles correspondent des vitesses de déformations de 10−4-10−1/s) et à températures régulées (1100-1350-1550-1700°C). Les résultats expérimentaux obtenus (évolution de la géométrie, de la contrainte d'écoulement et de la microstructure) ont permis de définir un modèle de fluage en sinus hyperbolique ainsi qu'un critère de Drucker-Prager avec plasticité associée, modélisant la fragmentation des joints de grain à l'échelle macroscopique. Des simulations Éléments Finis de ces essais et de plus de 200 essais de fluage ont servi à valider la réponse du modèle sur une grande gamme de températures (1100°C-1700°C) et de vitesses de déformation (10−9-10−1/s). Enfin, une loi de comportement dite L3F (Loi Fluage Fissuration Fracturation des joints de grain) a été développée pour l'UO2 en ajoutant, au modèle précédent, le fluage d'irradiation et la fissuration macroscopique en traction. Cette loi a alors été utilisée dans le code crayon combustible ALCYONE-RIA pour simuler, à l'aide d'une modélisation 1,5D, les essais REP-Na effectués dans le réacteur expérimental CABRI. Les résultats de simulation sont en bon accord avec les observations post-essais
The aim of this work is to characterize and model the mechanical behavior of uranium dioxide (UO2) during a Reactivity Initiated Accident (RIA). The fuel loading during a RIA is characterized by high strain rates (up to 1 /s) and high temperatures (1000°C - 2500°C). Two types of UO2 pellets (commercial and high density) were therefore tested in compression with prescribed displacement rates (0.1 to 100 mm / min corresponding to strain rates of 10-4 - 10-1 /s) and temperatures (1100°C - 1350°C - 1550°C et 1700°C). Experimental results (geometry, yield stress and microstructure) allowed us to define a hyperbolic sine creep law and a Drucker-Prager criterion with associated plasticity, in order to model grain boundaries fragmentation at the macroscopic scale. Finite Element Simulations of these tests and of more than 200 creep tests were used to assess the model response to a wide range of temperatures (1100°C - 1700°C) and strain rates (10-9 /s - 10-1 /s). Finally, a constitutive law called L3F was developed for UO2 by adding to the previous model irradiation creep and tensile macroscopic cracking. The L3F law was then introduced in the 1.5D scheme of the fuel performance code ALCYONE-RIA to simulate the REP-Na tests performed in the experimental reactor CABRI. Simulation results are in good agreement with post tests examinations

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Laine, Bertrand. "Influence des déformations d'un renfort fibreux sur sa perméabilité : modélisations et expériences." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004533.

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Abstract:

La fabrication de pièces composites géométriquement complexes et de grande dimension est une orientation actuelle forte de nombreux secteurs industriels. L'injection de la résine dans le renfort fibreux par voie liquide est le point central des procédés LCM (Liquid Composite Moulding). La simulation de cette phase d'injection est aujourd'hui impérative, étant donné la complexité des pièces considérées. A cette fin, il est nécessaire de prendre en compte l'influence des déformations locales du renfort fibreux comme le cisaillement et la compression en tous points de la pièce considérée sur le tenseur de perméabilité de celui-ci. La détermination expérimentale de la perméabilité des renforts fibreux est étudiée par le biais d'un dispositif de mesure développé dans ce travail de thèse et permettant de réaliser des mesures en régime stationnaire en utilisant l'air ou à l'huile comme liquide de perméation. Une méthode inverse est utilisée afin de déterminer la perméabilité des milieux anisotropes et ce pour n'importe quelle géométrie de préforme. Les mesures réalisées sur deux renforts tissés montrent une excellente corrélation entre les résultats obtenus au moyen des deux fluides de perméation. Parallèlement aux mesures expérimentales, une chaîne numérique permettant de prédire l'influence des déformations du renfort fibreux considéré sur sa perméabilité a été mise en place. Les principales étapes de cette chaîne sont l'obtention du VER 3D du renfort fibreux, la déformation de celui-ci, le maillage des deux régions inter-torons et intra-torons sur lequel l'homogénéisation de la perméabilité est réalisée en résolvant les équations de Stokes et Brinkman dans les régions précédemment citées. Les outils numériques et analytiques développés permettent de diminuer la quantité de mesure devant être réalisées de manière à caractériser pleinement un renfort fibreux vis-à-vis de sa perméabilité. Ainsi, ils permettent de prédire, après recalage d'un seul paramètre, l'évolution de la perméabilité en fonction des différentes « déformation » que peut subir le renfort fibreux lors de sa mise en oeuvre.

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Vervoort, Sylvie. "Comportement d'hydrogels gonflés dans des solutions de polymères sous action mécanique." Phd thesis, Paris, ENMP, 2006. http://www.theses.fr/2006ENMP1369.

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Abstract:

Le comportement d'hydrogels polyélectrolytiques gonflés de solutions de polymère linéaires soumis à une contrainte mécanique (cisaillement, compression) est étudié avec des outils rhéo-optiques afin d'obtenir une meilleure compréhension du comportement de gel et d'ouvrir la voie vers des applications dans des formulations cosmétiques. L'étude en cisaillement a été effectuée avec des particules de gel isolées suspendues dans une matrice d'huile silicone. Différents régimes ont été identifiés: a faible contrainte, la particule se déforme, mais moins qu'une goutte de son solvant. Au-delà d'un premier seuil de contrainte, nous observons le relargage de bouts de solvant dans la direction de l'écoulement. Ces bouts restent attachés à la particule. Le solvant est libéré et dispersé dans la matrice au-delà d'une deuxième contrainte seuil. Relargage et éjection ont également été observés dans la direction de la vorticité. Des volumes importants de solvant peuvent être libérés. Les effets de la taille de la particule, du degré de gonflement, de la concentration de la solution de polymère et de la tension interfaciale ont été étudiés. L'étude en compression a été réalisée avec des disques de gels gonflés à l'équilibre d'eau ou d'une solution de polymère et entourés d'air. Le gel se déforme et relargue partiellement son solvant dès qu'il est soumis à une contrainte. L'analyse thermodynamique d'un tel système prédit que ce relargage est plus important pour des gels chargés que pour des gels neutres
The behaviour of highly swollen polyelectrolyte gels containing linear polymer solutions submitted to mechanical stresses (shear, compression) was studied using rheo-optical tools in order to gain understanding in gel behaviour and to open the way towards the application of hydrogels in cosmetic applications. Shear stresses were imposed on isolated gel particles suspended in a silicone oil matrix. Different regimes were identified: at the lowest stresses, the particle only deforms, but less than a droplet of its solvent would do. Above a first threshold stress, release of some solvent is observed in the flow direction. The solvent tips stay attached to the particle. The solvent can be detached and dispersed into the matrix at stresses above a second critical stress. Release and ejection were also observed in the vorticity direction. Important volumes of solvent can be set free. The effects of particle size, degree of swelling, polymer solution concentration and interfacial tension were evaluated. The compression tests were executed with gel disks swollen at equilibrium in water or in a polymer solution and surrounded by air. The gel deforms and releases some solvent as soon as it undergoes some stress. The thermodynamical analysis of such system predicts that release is more important for weakly charged gels than for neutral-ones

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Jalbout, Ali. "Étude expérimentale de l'influence de l'endommagement induit sur le comportement mécanique d'une roche fragile." Lille 1, 2005. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2005/50376-2005-Jalbout.pdf.

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Abstract:

La prédiction de la stabilité des ouvrages souterrains est toujours un enjeu économique important, que ce soit dans le domaine du génie civil, du génie minier ou du génie pétrolier. L'analyse de la stabilité de ces ouvrages nécessite une bonne connaissance des mécanismes de déformation et de rupture du milieu rocheux. L'objet de ce travail, est l'étude de l'effet de l'anisotropie induite sur le comportement d'un grès des Vosges. La méthode consiste à créer différentes configurations d'endommagement correspondant à plusieurs états de fissurations, et par la suite, examiner l'évolution de certains paramètres mécaniques. L'étude est réalisée au moyen d'essais conventionnels (compression triaxiale, traction, couplage) sur un matériau présentant une isotropie initiale. L'endommagement du matériau est fait sur des grands blocs après plusieurs essais préliminaires de témoins. Trois configurations de dégradation ont été réalisées. Une étude détaillée est réalisée sur des échantillons carottés dans ces blocs. L'influence de l'anisotropie de l'endommagement induit sur l'évolution des propriétés mécaniques est étudiée. L'analyse des résultats met en évidence l'effet du pré - endommagement sur l'évolution des propriétés mécaniques.

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Xie, Shouyi. "Contribution à l'étude du comportement mécanique d'une roche poreuse." Lille 1, 2005. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2005/50376-2005-Xie.pdf.

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Abstract:

Dans ce travail, une série d'essais mécaniques a été effectuée. Les observations expérimentales ont mis en évidence deux mécanismes de déformation plastique. Il s'agit des déformations plastiques de " pore collapse " et des déformations plastiques au cisaillement. En se basant sur les résultats expérimentaux, nous avons proposé un nouveau modèle 'élastoplastique, qui tient compte de ces deux mécanismes plastiques liés à la microstructure de la craie poreuse. Les influences de l'interaction de l'eau sur le comportement mécanique de la craie ont été étudiées. A l'échelle macroscopique, le module élastique et les paramètres plastiques, tant pour le mécanisme " pore collapse " que pour le mécanisme de cisaillement, sont exprimés comme des fonctions du degré de saturation en eau. La déformation de fluage a été également incorporée dans le modèle de comportement " unifié ", elle a été considérée comme la conséquence macroscopique de la destruction progressive des surfaces de contact du solide cimentées entre les grains. Rappelons que le module élastique et les propriétés plastiques sont affectés par le processus de dissolution. De plus, le comportement mécanique non drainé de la craie a été étudié. Pour valider notre modèle de comportement, plusieurs simulations ont été effectuées, elles ont été comparées avec les données expérimentales pour diverses conditions de contraintes sur les échantillons saturés en huile et en eau en condition drainée ou non drainée. Nous avons montré que le modèle proposé est capable de décrire correctement les caractéristiques principales du comportement mécanique de la craie et les influences d'interaction-de l eau

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Zinszner, Jean-Luc. "Identification des paramètres matériau gouvernant les performances de céramiques à blindage." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0337/document.

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Abstract:

Les céramiques sont couramment utilisées depuis les années 1960 comme matériaux constitutifs de blindages. En effet, grâce à leurs très bonnes propriétés physiques et mécaniques, elles permettent, pour un même niveau de protection, un gain de masse important par rapport aux blindages métalliques. Cependant, la microstructure d’une céramique peut avoir une forte influence sur sa résistance à l’impact. Le but de cette thèse est, à partir d’essais de caractérisation et en se basant sur l’utilisation de quatre nuances de carbure de silicium présentant des microstructures différentes, d’éclaircir les liens entre microstructure et performance à l’impact. Les campagnes expérimentales de compression dynamique et d’écaillage sont basées sur une utilisation innovante du moyen GEPI installé au CEA Gramat. Pour l’étude du comportement en compression dynamique des céramiques, il a permis d’utiliser la technique d’analyse lagrangienne et ainsi de remonter à l’évolution de la résistance des matériaux au cours du chargement. Pour les essais d’écaillage, il a permis, entre autres, une étude de la sensibilité à la vitesse de déformation de la résistance en traction dynamique. La caractérisation de la fragmentation dynamique est quant à elle basée sur des essais d’impact sur la tranche. Un essai innovant d’impact sur céramique préalablement fragmentée a également été dimensionné et réalisé. Ces différents essais expérimentaux ont permis de mettre en évidence et de comprendre l’influence de la microstructure du matériau sur son comportement face aux différents types de sollicitations. L’ensemble des résultats expérimentaux a été comparé à des simulations numériques permettant de valider les lois de comportement utilisées. Le modèle de fragmentation des matériaux fragiles DFH (Denoual-Forquin-Hild) a ainsi montré de très bonnes capacités à simuler le comportement des céramiques sous chargement de traction dynamique (écaillage et fragmentation)
Since the sixties, ceramics are commonly used as armour materials. Indeed, thanks to their interesting physical and mechanical properties, they allow a significant weight benefit in comparison to monolithic steel plate armours. However, the microstructure of the ceramic may have a strong influence on its penetration resistance. Based on characterisation tests and on the use of four silicon carbide grades, this work aims to highlight the links between the microstructure and the ballistic efficiency. Experimental compressive and spalling tests are based on the use of the GEPI device. For studying the compressive dynamic behaviour, it allows using the lagrangian analysis method and characterising the yield strength of the material. For studying the tensile dynamic behaviour, it allows assessing the strain-rate sensitivity of the spall strength. An analysis of the fragmentation process is performed based on Edge-On Impact tests. Moreover, an innovating impact test on fragmented ceramics has been designed and performed. The different experimental results allow a better understanding of the influence of the ceramic microstructure on its behaviour under the different loadings. All the experimental data have been compared to numerical results allowing validating the constitutive models. The DFH (Denoual-Forquin-Hild) damage model of brittle materials showed very good capacities to simulate the tensile dynamic behaviour of ceramics (spalling and fragmentation)

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Denay, Anne-Gaëlle. "Mécanismes et tenue mécanique long-terme de mousses polyuréthanes pures et renforcées aux températures cryogéniques." Phd thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00740110.

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Abstract:

Le cadre général de l'étude concerne la tenue en fluage long-terme de mousses polyuréthane utilisées dans la paroi de cuves de méthaniers. Le comportement mécanique en compression monotone, fluage sous faible contrainte et analyse mécanique dynamique (DMA), a donc été caractérisé jusqu'aux températures cryogéniques (-170°C) sur mousses polyuréthanes renforcées ou non par du mat de fibres de verre. Le premier objectif était de caractériser la réponse et les mécanismes activés à basse température. L'endommagement induit par le fort refroidissement des échantillons affecte les tout premiers stades de déformation en compression, variablement selon la taille d'échantillon. Les micrographies et observation tomographiques post-mortem ne mettent pas en évidence d'endommagement flagrant. Une déformation de fluage en partie recouvrable est également observée. Le second objectif était de réfléchir à une méthode de prédiction de la tenue long terme en fluage par équivalence temps-température en DMA. Les différentes transitions rencontrées entre -170°c et la transition vitreuse ont donc été analysées, de même que la représentativité des petits échantillons utilisés dans ce dispositif. L'effet de taille n'as pas d'effet sur la cinétique de fluage, qui peut donc être obtenue dans le dispositif de DMA. Les résultats obtenus en DMA multifréquence n'ont cependant pas permis de construire de courbe maîtresse. Cette approche n'apparaît pas la plus convaincante pour prédire le comportement en fluage sous faible contrainte et à long terme de ces mousses.

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Dissertations / Theses on the topic 'Déformation rémanente en compression'

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