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Dissertations / Theses on the topic 'Étanchéités'
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Nguyen, Manh Hung. "Analyse des étanchéités annulaires à bague flottante." Poitiers, 2011. http://www.theses.fr/2011POIT2255.
Full textAbstract:
Les étanchéités annulaires à bagues flottantes permettent de réduire de manière significative les fuites dans les machines tournantes fonctionnant avec des gaz ou des fluides cryogéniques. Leur intégration dans la machine n'est pas simple car le fonctionnement correct suppose que la bague flottante soit capable de suivre les vibrations du rotor. Le travail présenté est constitué de deux parties. La première partie consiste de l'analyse du comportement statique et dynamique du joint annulaire qui constitue l'étanchéité principale. Le modèle développé est basé sur un modèle de film mince dominé par des forces d'inertie accompagné d'une forme en enthalpie totale de l'équation de l'énergie. Ce modèle permet la prise en compte du changement de phase dans les fluides cryogéniques. La réponse dynamique du joint annulaire est exprimée sous forme des coefficients dynamiques linéaires. Ces coefficients varient avec le régime de fonctionnement du joint annulaire (excentricité, pression amont/aval et vitesse de rotation) mais ne dépendent pas de la fréquence d'excitation. La deuxième partie est dédiée à la mise au point d'un modèle dynamique. La bague flottante est soumise aux forces fluides engendrées par l'écoulement dans le joint annulaire (l'étanchéité principale), aux forces de frottement mixte entre son nez et le stator (l'étanchéité secondaire est similaire à un joint à faces radiales) et aux forces d'inertie dues à son poids propre. Le rotor joue le rôle d'une excitation externe. Un modèle approprié est développé pour chacune des ces forces. Sont développés deux modèles dynamiques. Le premier modèle est basé sur l'hypothèse que la bague flottante suit le rotor suivant un mouvement périodique de précession. Ce modèle a l'avantage de permettre une solution quasi-analytique simple et rapide mais est limité par le fait que la réponse dynamique de la bague peut être plus complexe. Le deuxième modèle est complètement non-linéaire et prend en compte les éventuels impacts entre le rotor et la bague et entre la bague et les pions anti-rotation. Le modèle montre que sous certaines conditions la trajectoire de la bague peut être quasi-périodique ou chaotique. Globalement, les résultats obtenus à la fin de la deuxième partie mettent en exergue des règles de conception à suivre pour intégrer correctement un joint annulaire à bague flottante dans une machine tournanteThe annular floating ring seals can significantly reduce the leakage in rotating machines operating with gas or cryogenic fluids. Their integration into the machine is not simple because the floating ring must be able to follow the vibrations of the rotor. The presented work has two parts. The first part consists of the analysis of static and dynamic behavior of the annular seal which forms the primary seal. The model developed is based on the theory of thin lubrication films dominated by inertia effects together with a total enthalpy form of the energy equation. This model can handle the phase change in cryogenic fluids. The dynamic response of the annular seal is expressed as the linear dynamic coefficients (derived for small perturbations). The dynamic coefficients vary with the operating regime of the seal ring (eccentricity, upstream / downstream pressure, rotation speed) but do not depend on the excitation frequency. The second part is dedicated to the development of a dynamic model. The floating ring is subject to forces generated by the fluid flow in the annular (primary) seal, the mixed friction forces between its nose and the stator (the secondary seal is similar to a mechanical face seal) and the inertia forces caused by its own weight. The rotor acts as an external excitation. A suitable model is developed for each of these forces. Two dynamic models are proposed. The first model is based on the assumption that the floating ring follows the rotor according to a periodic precession motion. This model allows a simple and fast quasi-analytical solution but is limited by the fact that the dynamic response of the ring may be more complex. The second model is fully nonlinear and takes into account the possible impacts between the rotor and the ring and between the ring and the anti-rotation pins. The model shows that under certain conditions the trajectory of the ring can be quasi-periodic or chaotic. Overall, the results of the second part underline design rules for properly integrating annular floating ring seals into a rotating machine
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Rouillon, Mathieu. "Modélisation et caractérisation expérimentale des étanchéités faciales hydrodynamiques." Thesis, Poitiers, 2017. http://www.theses.fr/2017POIT2267/document.
Full textAbstract:
L'objectif principal de cette thèse est d'étudier, à l'aide d'un code de calcul numérique et d'une caractérisation sur banc d'essai, les performances et le comportement de différentes garnitures mécaniques à rainures spirales, habituellement utilisées pour dez gaz, en application de lubrification avec un liquide. La finalité de ce travail sera de statuer sur la possibilité de remplacer les garnitures mécaniques à faces lisses employées dans les applications liquides de type turbopompe cryogénique de lanceurs spatiaux par des garnitures mécaniques à faces rainurées en spirale.L'étude bibliographique présente différents travaux théoriques et expérimentaux réalisés sur la texturation de surface, le changement de phase et de la turbulence. Ces deux derniers points peuvent se produire en présence d'un fluide cryogénique. Un modèle numérique a été développé en éléments finis. Il résout l'équation de Reynolds et l'équation de l'énergie dans le film fluide. Cette dernière est formulée en enthalpie et considère le changement de phase du fluide comme un mélange homogène. Le couplage fluide/solides est considéré pour obtenir les déformations thermoélastiques des solides. La partie suivante de cette étude présente des essais expérimentaux, avec de l'eau, de garnitures mécaniques avec différentes profondeurs de rainures spirales. Une comparaison avec des faces lisses à été réalisée et montre que le couple de frottement est moins élevé lorsque des rainures spirales sont utilisées. En revanche, leur débit de fuite est plus élevé. Des changements nets de comportement apparaissent tels que de la transition laminaire-turbulent à partir d'un nombre de Reynolds de 1500, ainsi que du changement de phase à faible charge, fortes vitesse de rotation et température d'alimentation. La dernière partie confronte le modèle théorique thermoélastohydrodynamique aux essais expérimentaux en régime d'écoulement laminaire, pour un fluide monophasique et diphasique. Le modèle de changement de phase développé permet de reproduire les observations expérimentales. Malgré quelques difficultés de convergence en écoulement diphasique, le modèle pourra être utilisé pour le développement de garnitures dans des applications industriellesThe main objective of this thesis is to study, through a numerical model and experimentations, the performance and behaviour of different spiral groove face seals, usually used for gas applications, in the case of liquid lubrication. The aim of this work will be to evaluate the eventuality to replace smooth mechanical face seals used in liquid cryogenic turbopumps space rocket applications by spiral groove face seals.The literature presents different theoretical and experimental studies on surface texturing, two-phase flow and turbulence. These last two points may appear when sealing a cryogenic fluid. A numerical model has been developped in finite elements. It solves the Reynolds equation and the energy equation into the fluid film. This equation is expressed using the enthalpy and can thus be used in case of homogeneous fluid phase change. Fluid/structure coupling is considered to obtain thermoelastic deformations of the solids. The next part of this study is dedicated to experiments with water lubricated spiral groove face seals with different groove depths. A comparison with smooth face seals has been done showing that the friction torque of the spiral groove face seals is lower than the smooth face seals one. On the other hand, the spiral groove flow rate is higher. Sharp changes in behaviour such as, laminar to turbulent transition from a Reynolds number equals to 1500, or two-phase flow at low pressure, high angular speed and supplying temperature of the fluid, are observed. The last part compares the thermoelastohydrodynamic theoretical model to experimental results in laminar flow, for one-phase and two-phase flow. The model is able to capture the experimental findings. Even if some convergence difficulties are encountered in two-phase flow, the model can be used for seal design in industrial applications
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Minet, Christophe. "Lubrification mixte dans les étanchéités dynamiques : application aux garnitures mécaniques d'étanchéité." Poitiers, 2009. http://theses.edel.univ-poitiers.fr/theses/2009/Minet-Christophe/2009-Minet-Christophe-These.pdf.
Full textAbstract:
Les garnitures mécaniques sont des composants d'étanchéité d'arbres tournants fréquemment rencontrés dans les applications industrielles. Une garniture est constituée de deux surfaces planes annulaires dont le contact est lubrifié par le fluide dont il faut assurer l'étanchéité. Le fonctionnement optimal est obtenu en minimisant à la fois la fuite et l'usure. Cela correspond à une épaisseur de film de l'ordre du micromètre, et à un régime de lubrification mixte. Dans ce cas, le film fluide n'est pas complet et des zones de contact apparaissent. Une analyse bibliographique approfondie a permis de justifier le recours à une approche déterministe pour notre étude. Cela nécessite de caractériser correctement les surfaces rugueuses et de pouvoir les reproduire par simulation numérique. Une étude métrologique a été menée sur des échantillons de garnitures mécaniques à plusieurs stades de fonctionnement. Ainsi, les valeurs des paramètres statistiques de la rugosité de ces surfaces ont pu être déterminées. Un modèle numérique de génération de surface rugueuse non Gaussienne a été développé. Un modèle d'écoulement déterministe de la lubrification mixte des garnitures mécaniques est ensuite présenté. Il inclut la cavitation dans le fluide et le contact normal hertzien des aspérités. La résolution de l'équation de conservation du débit est entreprise au moyen de la méthode des volumes finis. Une étude paramétrique a été réalisée pour quatre surfaces statistiquement équivalentes et représentatives d'un état de surface rodé. Le modèle met en évidence la génération de portance due à la rugosité, bien que les surfaces moyennes soient planes et parallèles. Des courbes de Stribeck ont été tracées pour chaque cas étudié. L'écart-type de la hauteur des rugosités est le paramètre ayant le plus d'influence sur les résultats. De plus, le développement de la microcavitation, qui dépend étroitement de l'agencement de la rugosité, a une grande importance dans la modélisationMechanical face seals are commonly used in industrial applications. The main purpose of these components is to insure the sealing of rotating shafts. A mechanical seal is basically a set of two rings whose contact is lubricated by the sealed fluid. The optimal point of operation is reached by minimizing both leakage and wear. The average film thickness is then about one micrometer and the seal is operating in mixed lubrication conditions. In this case, the faces are not completely separated by the fluid film and asperity contact occurs. The choice of a deterministic approach was justified from a detailed bibliographical analysis. An accurate description of the surfaces roughness was required, as well as the development of a numerical modelling tool able to simulate it. A metrological study was realised on samples of mechanical seal surfaces at several stages of operation. The statistical parameters obtained from the surfaces roughness could thus be evaluated and used in a numerical model enabling the generation of non Gaussian surfaces. A deterministic flow model for mixed lubrication in mechanical seals is then presented. It takes the cavitation effects and normal hertzian asperity contact into account. The equation of flow rate conservation in the contact was solved using finite volume method. A parametric study was carried out on four statistically equivalent simulated surfaces. The model highlights the increase in load capacity due to the roughness, although the mean surfaces are flat and parallel. Stribeck curves have been obtained for each studied case. The standard deviation of the roughness is the major parameter influencing the coefficient of friction. Furthermore, the development of microcavitation, which mostly depends on the roughness distribution, influences the results to a great extent
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Touze-Foltz, Nathalie. "Modélisation des transferts advectifs dans les étanchéités composites de centres de stockage de déchets." Paris, ENMP, 2001. http://www.theses.fr/2001ENMP1038.
Full textAbstract:
Les géomembranes des étanchéités composites présentent fréquemment des défauts qui constituent des passages préférentiels d'écoulement pour les lixiviats. Plusieurs auteurs ont développé des modèles mathématiques et des équations empiriques pour interpréter les débits de fuite, générés par les transferts advectifs obtenus au laboratoire et les étendre aux conditions de terrain en régime permanent, pour une transmissivité d'interface uniforme, un sol et une interface saturés en eau. La synthèse bibliographique réalisée permet de déterminer les limites de validité des modèles mathématiques et des équations empiriques existantes, pour une transmissivité d'interface uniforme. Il s'avère que la transmissivité d'interface dans les étanchéités composites est non uniforme. Le travail de thèse a donc consiste à étudier l'influence à travers différents outils de cette non-uniformité. Le développement de solutions analytiques basées sur les modèles mathématiques existants tout comme des expérimentations de laboratoire et de terrain ont permis de montrer l'influence de la prise en compte des non-uniformités de l'interface et du positionnement des défauts dans la géomembrane par rapport à celle-ci. Toutes les observations réalisées montrent la nécessité pour progresser dans la connaissance de transferts advectifs de pouvoir disposer d'une cartographie précise de la transmissivité d'interface et des défauts dans la géomembrane, à l'échelle d'un site. Deux méthodes ont d'ailleurs été testées au cours de la thèse pour décrire les états de surface de géomembranes et d'un limon compactéGeomembranes of composite liners often exhibit holes representing preferential advective flow paths for leachate. Various authors have developed mathematical models and empirical equations in order to interpret flow rates due to advective transfers obtained in the laboratory and extrapolate them to field conditions, for steady-state flow, unifrom interface transmissivity, and saturated soils and interfaces. Limits of validity of these mathematical models and empirical equations were determined for a uniform interface transmissivity. But the transmissivity proves to be non-uniform. The work performed thus consisted in studying the influence of this non-uniformity on flow rates thanks to analytical equations and experimental devices. The influence of the respective location of the hole in the geomembrane as well as the spatial repartition of transmissivity. For this latestt point two methods were used during the PhD in order to describe geomembrane and compacted soil surfaces topography
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Touze-Foltz, Nathalie. "Modélisation des transferts advectifs dans les étanchéités composites de centres de stockage de déchets." Paris, ENMP, 2001. http://www.theses.fr/2001ENMPA001.
Full textAbstract:
Les géomembranes des étanchéités composites présentent fréquemment des défauts qui constituent des passages préférentiels d'écoulement pour les lixiviats. Plusieurs auteurs ont développe des modèles mathématiques et des équations empiriques pour interpréter les débits de fuite, générés par les transferts advectifs obtenus au laboratoire et les étendre aux conditions de terrain en régime permanent, pour une transmissivité d'interface uniforme, un sol et une interface saturés en eau. La synthèse bibliographique réalisée permet de déterminer les limites de validité des modèles mathématiques et des équations empiriques existantes, pour une transmissivité d'interface uniforme. Il s'avère que la transmissivité d'interface dans les étanchéités composites est non uniforme. Le travail de thèse a donc consiste à étudier l'influence a travers différents outils de cette non-uniformité. Le développement de solutions analytiques basées sur les modèles mathématiques existants tout comme des expérimentations de laboratoire et de terrain ont permis de montrer l'influence de la prise en compte des non-uniformités de l'interface et du positionnement des défauts dans la géomembrane par rapport à celle-ci. Toutes les observations réalisées montrent la nécessité pour progresser dans la connaissance de transferts advectifs de pouvoir disposer d'une cartographie précise de la transmissivité d'interface et des défauts dans la géomembrane, à l'échelle d'un site. Deux méthodes ont d'ailleurs été testées au cours de la thèse pour décrire les états de surface de géomembranes et d'un limon compacté.
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Berger, Sébastien. "Etude du comportement dynamique non linéaire d'un rotor monté sur éléments fluides : caractérisation des étanchéités ; influence de la butée." Poitiers, 1999. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00204946.
Full textAbstract:
Les developpements technologiques imposent des conditions de fonctionnement des machines tournantes de plus en plus severes (vitesses elevees, charges importantes). Ces machines sont generalement constituees de divers elements environnants lies au bati tels que les paliers, les butees ou les systemes d'etancheite. L'objet de cette etude s'inscrit dans une meilleure connaissance du role de ces composants sur le comportement dynamique du rotor. L'etude s'oriente donc selon deux axes, la caracterisation du comportement dynamique d'un joint annulaire d'etancheite (partie a) puis l'etude du role d'une butee sur le comportement dynamique de l'arbre (partie b). Partie a : sous certaines conditions de fonctionnement, les forces dues au joint d'etancheite sur le rotor peuvent etre linearisees en fonction des vitesses et des deplacements du centre du rotor. Le role dynamique des joints est alors caracterise simplement par des coefficients dynamiques. La determination de ces coefficients par des methodes experimentales est indispensable. Une etude bibliographique sur ces methodes d'identification experimentales des coefficients dynamiques d'un element fluide est effectuee. Puis, une methode basee sur le calcul des densites spectrales d'energie est mise au point. Les effets du bruit dans les mesures sont pris en compte. Les resultats obtenus avec cette methode a partir d'une simulation numerique du comportement dynamique de l'element fluide, sont tres satisfaisants. Partie b : l'influence d'une butee hydrodynamique sur le comportement dynamique d'un arbre monte sur deux paliers fluides est etudiee. Le comportement dynamique de la butee et des paliers est non lineaire. La flexibilite de l'arbre est consideree. L'importance du role que peut prendre un defaut geometrique de la butee sur le comportement de l'arbre est mise en evidence. Le couplage entre le comportement axial de l'arbre et son comportement en flexion est montre.
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jolly, pascal. "Contribution à l'étude du changement de phase liquide-vapeur dans des capillaires micrométriques en vue des applications aux étanchéités statiques." Phd thesis, Université de Poitiers, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008547.
Full textAbstract:
Ce travail a pour objet la compréhension de la phénoménologie du changement de phase liquide-vapeur lors de l'écoulement d'un fluide dans des chemins de fuite micrométriques, résultants du contact imparfait entre deux pièces métalliques du fait de la rugosité des parois. Le but est de déterminer l'influence du changement d'état du fluide sur la valeur du débit de fuite par rapport à un écoulement monophasique. Le chemin de fuite est assimilé à un capillaire micrométrique de section circulaire, aux extrémités duquel les conditions de pression correspondent à l'état liquide en entrée et à l'état vapeur en sortie. L'étude se limite aux situations où le changement de phase est obtenu par une chute de la pression locale le long du capillaire, sans apport de chaleur complémentaire à la paroi. L'ensemble des équations phasiques et interfaciales sont rendues sans dimension afin d'identifier, par une analyse phénoménologique, les mécanismes prépondérants lors de l'ébullition du R134a en espace confiné. Il est montré que le changement de phase intervient par nucléation hétérogène et que la croissance des bulles de vapeur ainsi formées est contrôlée par les phénomènes thermiques. Un dispositif expérimental est conçu pour observer le changement de phase dans des capillaires en verre, dont le diamètre intérieur est compris dans une gamme de 20 à 100 $\mu m$. Un protocole d'essais très strict est suivi au cours des expériences pour s'assurer que les conditions d'équilibre sont atteintes. L'évolution de la taille des inclusions gazeuses, quand elles se produisent, est relevée à l'aide d'une caméra rapide ou d'une webcam. A partir de ces visualisations, on peut estimer l'effet du changement de phase sur le débit de fuite. Selon l'historique de variation de la pression en aval du capillaire, il existe une situation où aucune bulle de vapeur ne se forme, le liquide supportant la surchauffe jusqu'à la sortie.
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Jolly, Pascal. "Contribution à l'étude du changement de phase liquide-vapeur dans des capillaires micrométriques en vue des applications aux étanchéités statiques." Poitiers, 2004. http://www.theses.fr/2004POIT2274.
Full textAbstract:
Ce travail a pour objet la compréhension de la phénoménologie du changement de phase liquide-vapeur lors de l'écoulement d'un fluide dans des chemins de fuite micrométriques, résultants du contact imparfait entre deux pièces métalliques du fait de la rugosité des parois. Le but est de déterminer l'influence du changement d'état du fluide sur la valeur du débit de fuite par rapport à un écoulement monophasique. Le chemin de fuite est assimilé à un capillaire micrométrique de section circulaire, aux extrémités duquel les conditions de pression correspondent à l'état liquide en entrée, et, à l'état vapeur en sortie. L'étude se limite aux situations où le changement de phase est obtenu par une chute de la pression locale, sans apport de chaleur complémentaire à la paroi. L'ensemble des équations phasiques et interfaciales sont rendues sans dimension afin d'identifier, par une analyse phénoménologique, les mécanismes prépondérants lors de l'ébullition du R134a en espace confiné. Il est montré que le changement de phase intervient par nucléation hétérogène et que la croissance des bulles de vapeur ainsi formées est contrôlée par les phénomènes thermiques. Un dispositif expérimental est conçu pour observer l'ébullition dans des capillaires en verre, dont le diamètre intérieur est compris dans une gamme de 20 à 100 æm. L'exploitation du dispositif est dictée par un protocole comportant trois étapes, les deux dernières correspondant à des situations de changement de phase avec des conditions initiales différentes. Pendant l'étape 2, l'évolution de la taille de la phase vapeur est relevée à l'aide d'une caméra rapide ou d'une webcam, ce qui permet d'estimer la répercussion du changement de phase sur le débit de fuite. Pendant l'étape 3, malgré une pression de sortie inférieure à la pression de saturation, aucune bulle de vapeur n'est observée dans le capillaireThe matter of this work is the comprehension of liquid-vapor phase change phenomenology in micrometric paths that remain from the contact of two rough surfaces in a static gasket. The main objective is to evaluate the consequences of boiling on flow rate value. The leakage path is supposed to be a capillary tube, of micrometric diameter. Inlet and outlet pressures correspond respectively to liquid phase and vapor phase. Boiling occur when the local pressure falls below the saturation pressure during the liquid flow. Besides, no heat is carried out to the fluid. Conservation and interfacial equations are written in a non dimensional form in order to identify, by a phenomenological analysis, the preponderant mechanisms of boiling of R134a in confined space. It is shown that phase change occurs by heterogeneous nucleation and that the growth of the resulting vapor bubble is controlled by thermal phenomena. An experimental facility is designed for the visualization of boiling in glass capillary tubes of circular cross section whose diameter is comprised in the range 20 to 100 æm. Experimentations are ruled by a protocol that includes three steps. The steps 2 and 3 correspond to a situation of phase change, but with different initial conditions. During the second step, evolution of the vapor phase is measured, with a webcam or a fast cam. This enables to estimate the repercussion of boiling on leakage flow rate. During the third step, despite the fact that the outlet pressure is much smaller than the saturation pressure, no boiling bubbles are observed in the capillary
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Bannour, Hajer. "Evalution des transferts advectifs à travers les étanchéités composites géomenbranes-géosynthétiques bentonitiques des barrières de fonds d'installations de stockage de déchets." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENU048/document.
Full textAbstract:
L'étanchéité composite géomembrane(GM)-géosynthétique bentonitique (GSB) mise en place dans les barrières de fond d'installations de stockage de déchets non dangereux (ISDnD) peut être sujette à des transferts advectifs liés à l'existence de défauts dans la GM. Les lixiviats peuvent percoler dans le GSB, pénétrer dans le sol et les nappes phréatiques sous-jacentes ce qui peut nuire à l'environnement. Il est donc important de comprendre les mécanismes de transferts dans les étanchéités composites GM-GSB et de les quantifier afin de connaitre, maitriser et minimiser l'impact des transferts advectifs à travers la barrière vers l'environnement. Cependant, l'inaccessibilité de la GM rend difficile l'estimation réelle des fuites à travers l'étanchéité composite. La présente thèse évalue via une démarche expérimentale et numérique les transferts advectifs à travers les étanchéités composites et contribue à améliorer la compréhension des mécanismes de transfert en fonction des sollicitations extérieures. Le but est de bien cerner la problématique des transferts advectifs à travers les étanchéités composites GM-GSB, combler les vides des précédentes études et mettre en évidence les principaux paramètres à prendre en compte (contrainte de confinement, hétérogénéité du GSB, qualité de contact à l'interface GM-GSB, altération chimique et physique des GSB durant leur durée de service sur site). Leur influence sur l'étanchéité de l'ensemble et sur l'évolution des caractéristiques des matériaux utilisés est étudiée. L'approche expérimentale a consisté à acquérir des données sur la rétention d'eau et à introduire la notion des surfaces d'états des GSB sous le confinement généré par les déchets. Il a été démontré que le confinement réduit le gonflement du GSB lors de son hydratation ce qui permet de diminuer sa conductivité hydraulique à saturation. Ce résultat renforce les recommandations appelant à confiner rapidement les GSB après leur mise en place afin qu'ils acquièrent rapidement toutes leurs capacités d'étanchéité. Cette étude expérimentale a été complétée par une quantification numérique des transferts à travers les étanchéités composites en prenant en compte le caractère hétérogène du GSB. Cette étude numérique de prédiction des fuites a fourni de précieux renseignements sur la réduction des débits de fuite qui s'est avérée dépendante des courbes de rétention respectives du géotextile et de la bentonite. En effet, en plus de contenir la bentonite et de promouvoir la résistance aux efforts de traction, le géotextile contribue à la réduction des débits de fuite grâce sa faible perméabilité une fois désaturé. Des expérimentations de mesure du débits de fuites et de quantification de la transmissivité d'interface pour différentes combinaisons d'étanchéités composites GM-GSB ont permis de conclure que ni les sollicitations extérieures conduisant à l'altération chimique, physique et hydraulique des GSB, conduisant à augmenter la conductivité hydraulique du GSB de 4 à 5 ordres de grandeurs, ni la qualité de la GM (en lien avec la rugosité, rigidité, épaisseur) n'affectent significativement les transferts dans les étanchéités composites GM-GSB en régime permanent. Un effet est décelé sur le régime transitoire. Une approche synthétique est enfin donnée et permet une analyse globale des transferts dans les étanchéités composites GM-GSB afin de prévoir au mieux l'impact des transferts dans les barrières vers l'environnement. Il a été confirmé que le gonflement de la bentonite intervient dans la réduction du débit de fuite à travers les étanchéités composites indépendamment de la forme granulométrique de la bentonite. Par ailleurs, il a été conclu que la phase transitoire durant laquelle une réduction des débits de fuites à travers la barrière d'étanchéité composite est observée, doit être prise en compte dans les calculs de fuites pour une prédiction réaliste et rigoureuse des fuites à travers la barrièreGeomembrane (GM)-geosynthetic clay liner placed in bottom landfill barriers could be faced to advective transfers caused by the appearance of GM defects. Leachate could percolate naturally through the GCL; penetrate the soil and the ground water which could result in environmental damage. It's therefore important to understand leakage transfer mechanism though GM-GCL composite liners and quantify them in order to be aware, to master and to minimize advective transfer impact through the barrier to the environment. However, the GM is not accessible in bottom land fill liner which makes it harder to correctly estimate leakage through the composite liner. The present work used to evaluate advective transfer through GM-GCL composite liner via an experimental and numerical approach. This work used also to ameliorate the comprehension of leakage transfer mechanisms as a function of external solicitations compared to the literature. The purpose of this study was thus to properly identify advective transfer problem through composite liner by highlighting the main parameters affecting advective transfers through composite liners (confining stress, heterogeneity of the GCL composition, contact quality at the GM-GCL interface, chemical and physical alteration during its service life). Those parameters influence the whole barrier performances and material characteristics evolution were studied. Experimental program was dealing with acquiring water retention data of GCL by introducing state surface concept under the confining stress generated by the waste. It has been found that confining stress used to reduce GCL swelling facilities while hydrated and consequently lead to the decrease of the saturated hydraulic conductivity. This result emphasizes on landfill conception recommendations based on rapidly covering the GCL in in order to acquiring its watertightness capabilities. This experimental study was reinforced by a numerical computation study dealing with water transfer through composite liner due to a GM defect and a hydraulic head with considering the heterogeneity of the GCL. This numerical study highlighted new phenomena regulating flow rate through composite liners consisting of geotextile deaturation due to high suction performed by the bentonite as part of the GCL. Indeed, in addition to containing the bentonite and providing tensile shear stresses, the geotextile contribute to reduce the flow rate through composite liner thanks to its high hydraulic conductivity while desaturated. Interface transmissivity tests were also carried for different composite liners combinations. Measurements concluded that neither external solicitations resulting from chemical and physical alteration conducting to the increase of the hydraulic conductivity of the GCL nor the quality of the GM (in relation with its roughness, rigidity and thickness) significantly affect advective transfer through composite liners at the steady state. However an effect was highlighted during transient state. A synthetic approach was thus given to summarize composite liners transfers mechanism and anticipate environmental impact of its leakage. It was later confirmed that the bentonite swelling contributes also to flow rate reduction through composite liner regardless of the bentonite nature and granulometry. In addition, it has been concluded that the transient state within which flow rate reduction though has been observed must be taken into consideration to realistically predict flow rate leakage through composite liners
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Minet, Christophe. "Lubrification Mixte des Etanchéités dynamiques : application aux garnitures mécaniques d'étanchéité." Phd thesis, Université de Poitiers, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00441030.
Full textAbstract:
Les garnitures mécaniques sont des composants d'étanchéité d'arbres tournants fréquemment rencontrés dans les applications industrielles. Une garniture est constituée de deux surfaces planes annulaires dont le contact est lubrifié par le fluide dont il faut assurer l'étanchéité. Le fonctionnement optimal est obtenu en minimisant à la fois la fuite et l'usure. Cela correspond à une épaisseur de film de l'ordre du micromètre, et à un régime de lubrification mixte. Dans ce cas, le film fluide n'est pas complet et des zones de contact apparaissent. Une analyse bibliographique approfondie a permis de justifier le recours à une approche déterministe pour notre étude. Cela nécessite de caractériser correctement les surfaces rugueuses et de pouvoir les reproduire par simulation numérique. Une étude métrologique a été menée sur des échantillons de garnitures mécaniques à plusieurs stades de fonctionnement. Ainsi, les valeurs des paramètres statistiques de la rugosité de ces surfaces ont pu être déterminées. Un modèle numérique de génération de surface rugueuse non Gaussienne a été développé. Un modèle d'écoulement déterministe de la lubrification mixte des garnitures mécaniques est ensuite présenté. Il inclut la cavitation dans le fluide et le contact normal hertzien des aspérités. La résolution de l'équation de conservation du débit est entreprise au moyen de la méthode des volumes finis. Une étude paramétrique a été réalisée pour quatre surfaces statistiquement équivalentes et représentatives d'un état de surface rodé. Le modèle met en évidence la génération de portance due à la rugosité, bien que les surfaces moyennes soient planes et parallèles. Des courbes de Stribeck ont été tracées pour chaque cas étudié. L'écart-type de la hauteur des rugosités est le paramètre ayant le plus d'influence sur les résultats. De plus, le développement de la microcavitation, qui dépend étroitement de l'agencement de la rugosité, a une grande importance dans la modélisation.
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Al, Nassar Mohammad. "Performances des discontinuités présentes dans les dispositifs d'étanchéité par géosynthétiques bentonitiques : étude des perforations et recouvrements." Lyon, INSA, 2002. http://www.theses.fr/2002ISAL0008.
Full textAbstract:
Les géosynthétiques bentonitiques (G. S. B) sont utilisés de plus en plus souvent pour l'étanchéité d'ouvrages hydrauliques ou destinés à la protection de l'environnement. Les G. S. B sont les seuls produits d'étanchéité ayant la capacité de colmater ou de limiter une fuite ponctuelle au droit d'une perforation accidentelle. En fonction des conditions environnementales, il convient d'estimer les limites de ce potentiel d'autocicatrisation. Par ailleurs, la mise en oeuvre des G. S. B nécessite obligatoirement des zones de recouvrement entre les lés. Ces zones sont des points faibles potentiels auxquels une attention particulière doit être apportée si l'on veut garantir la continuité de l'étanchéité. Le travail de recherche présenté dans ce mémoire se situe dans ce contexte, il a expérimentalement deux objectifs : examiner la capacité d'autocicatrisation des G. S. B in situ et en laboratoire ; des appareillages originaux ont été conçus et réalisés. Des essais réalisés in situ sur une couverture de CSD et au laboratoire visent à quantifier, qualifier et visualiser l'autocicatrisation de plusieurs types de G. S. B Etudier le comportement hydraulique au niveau du recouvrement des G. S. B. Un appareillage original de type réservoir a été conçu et réalisé pour l'étude des zones de recouvrement des G. S. B, il permet de réaliser des essais de caractérisation et de performance. Un perméamètre radial a également été utilisé afin de qualifier d'autres interfaces Géotextile non tissé ou tissé du G. S. B-Géomembrane. Neuf essais de longue durée ont été consacrés à l'étude des performances hydrauliques des G. S. B au niveau du recouvrement et dans la partie courante. Différents types de traitement de la zone de recouvrement ont été étudiés. L'écoulement de gaz à travers les recouvrements des G. S. B a été étudié par la réalisation d'essais concernant quatre types de recouvrement des G. S. B. Enfin, un recouvrement non traité et une zone d'interface G. S. B-surface rugueuse ont été modélisés du point de vue hydraulique à l'aide du logiciel d'écoulement eau-solGeosynthetic Clay Liners (G. C. L) are often used more and more for sealing of hydraulic structures or intended for the environment protection. The G. C. L are the unique sealing products that having the capacity to seal or limit a punctual leakage through an accidental defect. According to the environmental conditions, it is appropriate to estimate the limits of this self-healing potential. On the other hand, the installation of the G. C. L obligatorily requires overlap zones between the panels. These zones are potential weak points to which particular attention has to be given if we want to guarantee the sealing continuity. The research work presented in this rapport is situated in this context, which has two experimentally objectives : To examine the self-healing capacity of G. C. L in site and in laboratory as well; Original apparatus were designed and realized. Tests carried out in site on a capping landfill and in laboratory as well intend to quantify, qualify and visualise self-healing of several types of G. C. L. To study the hydraulic behavior at the level of the G. C. L’s overlap. An original apparatus of tank type was designed and realized to study the overlap’s zones of G. C. L, it allows to carry out tests of characterization and performance. A radial permeameter was also used in order to qualify another interfaces no woven or woven G. C. L’s Geotextile/Géomembrane. Nine tests of long duration were devoted to study the hydraulic performances of the G. C. L at the level of the overlap and in the plein section. Different types of zone’s overlap treatment were studied. Gas flow through the G. C. L’s overlap was studied by the realization of tests concerning four types of G. C. L’s overlap. Finally, an overlap non treated and an interface zone G. C. L/rough surface were modelled in the hydraulic point view by a flow software “eau-sol”
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Pichon, Vincent. "Contributions théoriques et expérimentales à l’étude d'une étanchéité pneumatique : application aux distributeurs." Lyon, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAL0077.
Full textAbstract:
Ce travail consiste en une étude de la fonction "Étanchéité" réalisée par joints torique dans un distributeur pneumatique. Cette étude a été menée selon 2 démarches complémentaires, l'une théorique et l'autre expérimentale. L'approche théorique a consisté en une modélisation numérique de l'étanchéité statique afin de permettre une définition optimale du montage des joints d'étanchéité. Un logiciel éléments finis spécifique a été développé en utilisant la formulation mixte (déplacements et contraintes comme inconnues nodales),en petites et grandes déformations,pour modéliser le comportement de l'élastomère. Un algorithme de contact avec frottement a été mis au point pour déterminer les zones de contact entre le joint• et les parois de son logement. Son exploitation,réalisée de manière originale selon la technique des plans d'expériences,a permis de définir plusieurs configurations optimales de montage des joints. L'approche expérimentale a permis,d'une part, de valider les résultats de notre logiciel et,d'autre part,d'effectuer une étude,en dynamique, du compromis d’étanchéité - bas frottement - durée de vie. Cette étude,réalisée toujours selon la technique des plans d'expérience, a montre le rôle prépondérant de la lubrification initiale par graisse. Le développement d'une technique de mesure de l'épaisseur du film a permis de quantifier les épaisseurs suffisantes pour obtenir une valeur acceptable du compromis étanchéité-bas frottement-durée de vie ainsi que la mise en évidence d'une épaisseur critique. La synthèse des résultats de ces 2 approches a permis de proposer des indications pour l'amélioration de ce compromisThis work presents a study on pneumatic valve performances. Satisfactory valve operation is directly on a compromise between sealing, friction and life of 0-Ring. Both theoretical and experimental approaches have been performed ta study this compromise. An F. E. M program has been developed to determine the 0-Ring deformation its groove under pressure. An hybrid element,based on Hellinger-Reissner formulation in small and finite strains, has been developed to calculate the elastomeric response. A frictional contact algorithm has been adapted to obtain the contact area between the seal and its groove. By using experimental design method to analyse numerical results, an optimization of this compromise has been realized in static. Ex experimental work has been made bath to allow numerical results validation and to study the dynamic evolution of this compromise,when grease lubrication is present. Results an grease feeding conditions, film thickness and life have been established. Analysis of both numerical and experimental results have been made to improve this compromise
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Amyot, Olivier. "Contribution à l'étude des écoulements diphasiques à travers un contact rugueux." Poitiers, 2004. http://www.theses.fr/2004POIT2283.
Full text
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Zaouter, Tony. "Etude des écoulements à l'interface joint-rugosité pour des applications de haute étanchéité." Thesis, Toulouse, INPT, 2018. http://www.theses.fr/2018INPT0116/document.
Full textAbstract:
Certaines applications industrielles nécessitent des niveaux d’étanchéité exceptionnels pour permettre la réalisation d’un vide poussé ou pour répondre à des enjeux de sécurité radiologique par exemple. Ces niveaux de haute étanchéité statique sur des assemblages démontables sont obtenus à l’aide de joints entièrement métalliques. La fuite résultante de l’assemblage n’est due qu’à la persistance d’un champ des ouvertures à l’interface entre le joint d’étanchéité et la bride d’assemblage, conséquence d’un contact imparfait entre les deux surfaces rugueuses. Le champ des ouvertures à l’interface de contact est assimilable à une fracture rugueuse hétérogène, de nature multi-échelle, et peut en principe être obtenu par un calcul de déformations mécaniques préalable. Dans ce travail, on s’intéressera plus particulièrement à l’écoulement gazeux raréfié dans le régime glissant au sein de cette fracture. Pour les régimes modérément raréfiés,l’écoulement est modélisé par l’équation de Reynolds faiblement compressible avec correction de glissement de premier ordre aux parois que l’on développe. On effectue ensuite un changement d’échelle par la méthode de la prise de moyenne volumique, permettant d’établir un modèle macroscopique d’écoulement à l’échelle d’un élément représentatif, où le débit massique est relié au gradient de pression via le tenseur de transmissivité. Celui-ci, caractéristique de l’élément représentatif de fracture, est calculé par résolution d’un problème de fermeture et est dépendant de la microstructure ainsi que du libre parcours moyen représentatif sur l’élément. Pour remonter à l’écoulement dans l’ensemble de la fracture, hétérogène à cette échelle, celle-ci est subdiviséeen pavés sur chacun desquels est calculé un tenseur de transmissivité local par la méthode sus-citée. Ensuite, l’écoulement dans ce champ de tenseurs est résolu par une méthode des éléments finis de frontière, donnant la transmissivité apparente glissante du joint dans son ensemble. Cette approche à deux échelles, vue comme outil d’aide à la conception, permet une réduction de la complexité de calcul par rapport à une simulation directe, rendant possible une analyse plus efficace du comportement d’un système d’étanchéité. Pour valider l’utilisation du modèle de glissement d’un point de vue macroscopique et s’affranchir des incertitudes sur le calcul de déformation mécanique, des puces nanofluidiques de type réseau hétérogène de canaux droits sont fabriquées par photolithographie par niveaux de gris. Des essais expérimentaux de mesure de fuite sont réalisés sur ces géométries modèles, représentant des joints idéalisés. Ces essais sont effectués en appliquant une forte différence de pression d’hélium par utilisation d’un spectromètre de masse mesurant la fuite, produisant une condition de vide en sortie de puce.Selon les puces, les régimes de raréfaction atteints vont alors du régime glissant au régime moléculaire. Le débit de fuite mesuré est alors supérieur à celui prédit par le modèle de premier ordre, l’écart restant inférieur à un ordre de grandeur quel que soit le régimeSome industrial applications require exceptional sealing levels to maintain ultra-high vacuumconditions or for radiological safety concerns for example. Such high performance static sealingconditions on mechanical assemblies are reached using entirely metallic gaskets. The resultingleak-rate is only due to the persistence of an aperture field at the seal-flange interface,consequence of a non-ideal contact between the two rough surfaces. This aperture field can beviewed as a rough and heterogeneous fracture, of multi-scale nature, and can be obtained by aprior contact mechanics computation. In this work, we are interested on the rarefied flow of a gasin this fracture, drawing our attention to the slip regime. For such moderately rarefied regime, theflow is described by the slightly compressible Reynolds equation with a first-order slip-flowcorrection at the walls, which we develop. Using the method of volume averaging, an upscalingprocedure is performed to derive the macroscopic flow model at the scale of a representativeelement, and where the mass flow rate is related to the pressure gradient by the transmissivitytensor. This latter is characteristic of the representative fracture element and is obtained by solvingan auxiliary closure problem which depends on the micro-structure as well as the representativemean free path on the element. To compute the flow in the whole fracture, heterogeneous at thisscale, it is subdivided in tiles on which a transmissivity tensor is locally computed by theaforementioned method. Then, the flow problem in this tensor field is solved using a boundaryelement method, leading to the apparent slip-corrected transmissivity of the entire aperture field.This two-scale approach is a conception tool which reduces the overall complexity with respect toa direct numerical simulation, allowing a more efficient analysis of the behavior of a sealingassembly. To validate the use of slip models at the macroscopic level and to eliminate theuncertainties of the contact mechanics computation, nanofluidic chips composed ofheterogeneous network of straight channels are fabricated using a grayscale photolithographytechnique. Experimental measurements of the leak-rate are performed on these idealizedgeometries that mimic a seal assembly. They are realized by applying a strong helium pressuredifference on the chip using a mass spectrometer to measure the leak, which produces a nearvacuum condition at the outlet. Depending of the chip, the rarefaction regime ranges from slip tofree-molecular. The measured leak-rate is greater than predicted by the first order model, thoughbeing of the same order of magnitude whatever the regime
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Pelte, Thierry. "Etude théorique et expérimentale de la fonction étanchéité et du comportement thermique des géomembranes." Grenoble 1, 1993. http://www.theses.fr/1993GRE10172.
Full textAbstract:
Cette these traite du comportement physique et thermomecanique des geomembranes. Elle definit d'abord ces nouveaux materiaux du genie civil, precise leurs applications, notamment celle relative au confinement des dechets, et detaille les etapes et les problemes de leur pose sur chantier. La premiere partie concerne la caracterisation de l'etancheite des geomembranes. Le probleme est aborde par une etude theorique resumant les principes et resultats qui permettent la comprehension des mecanismes de transfert de matiere dans les polymeres. Par ailleurs, l'auteur presente une etude experimentale du transfert de l'eau dans les geomembranes (pe, pvc et bitume) a partir des essais d'absorption, de permeation hydraulique et chimique. Ces essais permettent l'obtention de coefficients de diffusion, de permeabilite et du flux de matiere a travers ces materiaux. Les resultats obtenus ont precise les limites et le domaine d'utilisation de ces differents types d'essais. Dans un second temps, une etude du comportement thermique des geomembranes est exposee. Elle permet de comprendre les conditions occasionnant les deformations ou tensions observees apres la pose (nefastes a l'etancheite globale du site). Une modelisation de ces phenomenes et son application a des cas reels ont montre qu'il etait possible de prevoir le comportement des geomembranes soumis au rayonnement solaire et donc d'ameliorer la procedure de pose
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Beautru, Yannick. "Inflence des films d'eau très minces sur le frottement pneu/chaussée." Ecole centrale de Nantes, 2012. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00851330.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse vise à mieux comprendre comment l’adhérence des chaussées varie en présence d’un film d’eau très mince (épaisseur inférieure à 1 mm) à la surface de la chaussée. Cet état de mouillage peut engendrer le phénomène de viscoplanage qui est à l’origine d’accidents en cas de pluie légère ou juste après un épisode pluvieux. La finalité de la thèse est de proposer des critères permettant de définir les conditions d’apparition du viscoplanage. Des essais en laboratoire ont été réalisés sur différents types d’échantillons : des enrobés bitumineux mais aussi des mosaïques de graviers roulés et sablés qui permettent l’étude de l’influence de la microtexture, paramètre essentiel pour l’évacuation des films d’eau minces. Des essais sur route réelle (piste) ont également été effectués pour valider la représentativité des essais en laboratoire. Des protocoles d’essais spécifiques ont été développés pour suivre l’évolution du coefficient de frottement de l’état de chaussée sec jusqu’au mouillage complet de la surface. La courbe représentant la variation du coefficient de frottement avec la hauteur d’eau est similaire à la courbe de Stribeck qui met en évidence trois régimes de lubrification : limite, mixte et hydrodynamique. L’influence de divers paramètres (vitesse, microtexture, macrotexture) sur cette variation est étudiée. Une hauteur d’eau dite ń critique ż, transition entre le régime de lubrification limite (valeur du coefficient de frottement proche de la valeur sur surface sèche) et le régime de lubrification mixte (chute brutale du coefficient de frottement), est définie. La relation entre la hauteur d’eau critique, la microtexture et la vitesse est analysée. L’influence relative des paramètres de contact est quantifiée. Un modèle physique est développé. Il comporte trois contributions (déformation de la gomme, adhésion et effets hydrodynamiques) et prend en compte les conditions de contact (charge verticale, vitesse). Ce modèle est appliqué à des profils de texture mesuré avec un capteur laser à très haute résolution. Une méthode d’analyse de profils est développée pour déterminer des indenteurs, aspérités sur lesquelles les calculs de déformation et d’adhésion sont appliqués. La comparaison entre le modèle et les essais est satisfaisante, justifiant les hypothèses du modèle. Celui-ci a notamment permis de souligner l’importance du film d’eau présent au sommet des aspérités d’une chaussée. Unmodèle de la littérature a été utilisé, comme première tentative, pour estimer l’épaisseur de ce film. Des applications des résultats de la thèse sont citées : elles contribuent à une meilleure compréhension de la présence de films d’eau très minces sur l’adhérence mais également à la détermination des critères d’établissement du viscoplanageThis thesis aims at understanding better how skid resistance is altered by a very thin water film (thickness less than 1 mm) on the road surface. This wetting can cause viscoplaning which is the source of accidents during drizzles or after rainfalls. The final goal of the thesis is to suggest criteria to define conditions for the onset of viscoplaning. Laboratory tests are performed on different types of samples : asphalt concrete but also mosaics composed of sandblasted coarse aggregates which allow studying the influence of microtexture, an essential parameter for the evacuation of thin water films. Tests on actual roads (test tracks) are also performed to validate the representativeness of laboratory tests. Specific tests protocols are developed to monitor the evolution of the friction coefficient from a dry state to a complete wetting of the surface. The curve representing the variation of the friction coefficient with water depth is similar to the Stribeck curve which highlights three lubrication regimes : boundary, mixed and hydrodynamic. The influence of some parameters (speed, microtexture, macrotexture) on this variation is studied. A?critical ? water depth, transition between the boundary lubrication regime (value of the friction coefficient close to the value on dry surface) and the mixed lubrication regime (collapse of the friction coefficient), is defined. Relationship between critical water depth, microtexture and speed is analyzed. The relative influence of contact parameters is quantified. A physical model is developed. The theorical friction coefficient results from three contributions (deformation of rubber, adhesion and hydrodynamic effects). Contact parameters such as vertical load and speed are also considered. The model is applied to texture profiles measured by a high resolution laser sensor. A method of profile analysis is developed to detect profile asperities on which deformation and adhesion calculations are made. Comparison between model and measurement is satisfactory, justifying the hypotheses of the model. The model has especially highlighted the importance of the water film at the top of the road asperities. A model from the literature was used, as a first attempt, to estimate the thickness of this water film. Applications of the results of the thesis are mentioned : they contribute to a better understanding of the presence of thin water films on skid resistance but also to the determination of the onset of viscoplaning
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Zaghzi, Nacira. "Etude théorique et expérimentale de l'adhésion instantanée élastomère-métal à l'aide d'une méthode de roulement." Mulhouse, 1986. http://www.theses.fr/1986MULH0017.
Full textAbstract:
Mise au point d'un test de roulement d'un cylindre métallique sur une piste plane d'élastomère. L'interprétation théorique des mesures de vitesse de roulement est fondée sur le concept de bilan d'énergie
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Shekarchi, Zadeh Mohammad. "Etude du comportement thermo-hydrique d'une paroi en béton a hautes performances : application au cas des enceintes de confinement en situations accidentelles." Lyon, INSA, 1999. http://www.theses.fr/1999ISAL0014.
Full textAbstract:
L'intérêt de l'utilisation d'un béton à haute performance dans la construction de la paroi de l'enceinte de confinement, sur le site nucléaire de Civaux, a été confirmé par les essais d'étanchéité: diminution de 50% du taux de fuite par rapport à un béton ordinaire à l'air sec à la température ambiante. Ce travail a pour but d'étudier le comportement thermo hydrique de ce béton lorsqu'il est exposé sur une face à des chargements accidentels, allant jusqu'à 200°C en température et 15 bars en pression, avec un milieu ayant un degré d'humidité élevé. A la recherche de mesures représentatives, des transferts d'humidité et de chaleur dans la paroi de béton sous conditions accidentelles, des essais ont été effectués sur des éprouvettes ayant l'épaisseur de l'enceinte (1,3 rn). La mise au point d'un banc d'essai permettant ces essais a été la première étape du travail expérimental. Les champs de température, de pression et d'humidité pendant les essais ont été obtenus et la capacité d'étanchéité à la vapeur d'eau de la paroi a été analysée. La détermination des distributions de teneur en eau dans le béton exposé à la température a nécessité la mise au point d'un capteur d'humidité en mortier autoclavé, en utilisant une méthode électrique (résistive). Les paramètres majeurs influençant le comportement thermo hydrique du béton lors d'un chargement accidentel sont identifiés et il est montré que la zone touchée par l'accident (avancement de l'isotherme de 100°C, migration de la vapeur d'eau et développement de la pression) ne dépasse pas 25% de l'épaisseur de la paroi et que l'accident, par l'humidification des pores, améliore progressivement la capacité d'étanchéité du matériau durant l'accident. Il est montré que la présence d'une humidité élevée dans l'enceinte, en même temps que la température est favorable au développement de micro pores connectés dans le béton sans modifier la porosité totale. Ceci indique que le béton n'a pas été structurellement endommagé par les scénarios étudiés. Le travail de modélisation a consisté à adapter un modèle du transfert couplé de masse et de chaleur, destiné originalement à un béton ordinaire, au béton à haute performance utilisé dans le cadre de ce travail. Pour cela, les résultats des études de caractérisation de ce béton effectuées dans le cadre de cette thèse ont été utilisés. Le modèle permet la prise en compte des phénomènes observés et une quantification acceptable des principales valeurs. Une analyse paramétrique permet de cerner ses limites. Ce travail apporte des informations sur le comportement d'une paroi de béton vis à vis des mécanismes de transfert lorsque celle-ci est chauffée avec de la vapeur d'eau, cas comparé à celui d'un chauffage radian, largement commenté dans la littératureThe interest of use of High Performance Concrete in the construction of the containment wall of the nuclear power plant of Civaux (in France) has been confined by the satisfactory level of leak tightness integrity of this type of concrete under leakage test at 0. 5 MPa in dry air at room temperature. The aim of this work is to study the hygrothermal behaviour of the used concrete exposed to accidental conditions leading to high temperatures and high steam pressures (200°C and 15 bars). In order to obtain the representative measurements, during heat and mass transfer in the concrete under accidental conditions, the tests have been carried out in the cylindrical specimens having the same height as the thickness of containment wall of nuclear power plant (1. 3 m). The design and fabrication of test equipment allowing to accidental simulations were the first phases of this work. The temperature, pressure and moisture distributions have been measured and the leak tightness integrity of concrete has been analysed during testing. In order to obtain the moisture propagations in the concrete exposed to high temperature, it was necessary to design a moisture meter in autoclaved mortar, using a resistive electrical method. The main parameters affecting the hygrothennal behaviour of concrete under accidental situations have been identified and it is shown that the thickness of wall which is touched by accident (i. E. Temperature higher than 1 00°C, vapor water penetration and pressure induced) is about 25% of wall thickness. It is also observed that leak tightness integrity of wall has been improved during testing by the wetting due to vapor water penetration. Besides, the test results of mercury porosimetry of concrete confirms that accidental conditions by heating at high steam pressure (similar to autoclaving process), increase the density of pore network of testing concrete. That means, at least the microstructure of material is not damaged by testing. Numerical investigation consists in adapting a heat and mass transfer mode (TEMPOR. 2), to high performance concrete, which has been intended for ordinary concrete. To do so, the test results of concrete characterization obtained during this work have been employed. The analysis of numerical results shows that a modified model could be used in the case of high performance concrete. Finally, theoretical results associated with experimental obtained permit to describe more clearly the difference between concrete behaviour under heating (temperature) or under accidental conditions (temperature and steam pressure)
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Durin, Leïla. "Transfert d'eau et de contaminants organiques dans les structures d'étanchéité synthétiques et minérales des centres de stockage de déchets ménagers." Paris 11, 1999. http://www.theses.fr/1999PA112111.
Full textAbstract:
Le risque de pollution lie au stockage des dechets implique l'emploi de barrieres ouvragees etanches aux lixiviats. On etudie ici le transport de contaminants organiques dans les geomembranes (pehd et epr-pp) materiaux utilises pour ameliorer le drainage et l'etancheite en fond de site, en complement d'une barriere minerale naturelle. On propose ensuite un protocole experimental pour l'etude du transport dans une argile compactee. Le transport dans les milieux faiblement poreux depend du gradient de pression hydraulique (advection) et du gradient de concentration (diffusion). L'immersion de geomembranes dans des solvants (toluene, dichloromethane, acide acetique, acetone et eau) permet le calcul des coefficients de diffusion. Les interactions liees a la penetration du solvant sont observees par la mesure du gonflement et des modifications microstructurales (micro-irtf, dsc). L'extraction des additifs est caracterisee par spectrophotometrie uv-visible. Les resultats montrent que la diffusion dans les geomembranes est fickienne, sans degradation du materiau. Les effets des interactions (relaxation, variation du taux de cristallinite) semblent influer sur la cinetique. Les profils d'extraction des additifs peuvent etre correles a la diffusion des solvants. Negliger un gonflement superieur a 60% peut conduire a sous-estimer le flux massique. Les flux calcules representent la valeur maximale possible du fait que l'on suppose une concentration nulle en aval. Afin de valider cette hypothese, on propose d'etudier le transport de contaminants organiques dans une argile compactee a l'aide d'un plan d'experience. Cette methode permet de quantifier l'influence des interactions sur l'estimation des parametres du transport. Deux cellules de mesures ont ete fabriquees, visant a minimiser les risques d'erreurs lies a l'echelle d'etude. La premiere cellule concerne le transport advectif de contaminants et l'applicabilite de la loi de darcy. Le coefficient de permeabilite est determine a partir d'un essai a charge variable. La seconde cellule concerne la diffusion sous gradient de concentration. La seconde loi de fick est appliquee pour calculer le coefficient de diffusion apparent a partir des courbes de flux cumule en fonction du temps.
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Koutroulis, Vaios. "Les relations entre le jus contra bellum et le jus in bello: étanchéité absolue ou vases communicants ?" Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2011. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/209966.
Full textAbstract:
Quels rapports entretiennent le jus contra bellum et le jus in bello ?S’agit-il de deux corps de règles indépendants? Ou sont-ils au contraire influencés l’un par l’autre, comme certaines théories le professent de manière récurrente ?Dans la présente thèse, nous avons tenté de répondre à cette question et de clarifier certains aspects fondamentaux des relations entre ces deux corps de règles.Dans la première partie, nous avons procédé à l’étude du principe de l’égalité des belligérants. Ce principe constitue la pierre angulaire de l’application des règles du DIH et proscrit toute invocation du jus contra bellum pour influencer l’application du jus in bello. Cela n’est pas évidemment sans poser de problèmes dans un ordre juridique dont une des règles fondamentales interdit le recours à la force. Ainsi, le principe de l’égalité des belligérants a fait l’objet de théories visant à remettre en cause son caractère absolu. Notre étude a montré qu’il n’en était rien. Le principe de l’égalité des belligérants est de nature coutumière et ne souffre pas d’exception. Ainsi, il incarne, dans sa forme la plus absolue, l’indépendance qui existe entre le jus contra bellum et le jus in bello.
La seconde partie de notre étude a eu pour objet de vérifier si cette indépendance pouvait également caractériser d’autres aspects des relations entre ces deux corps de règles, ou si on contraire, l’étanchéité entre ces deux branches du droit international n’était pas absolue. Ont été analysés, d’une part, les champs d’application ratione materiae et personae de ces corps de règles et, d’autre part, deux notions de fond qui sont considérées comme formant des « ponts » entre le jus contra bellum et le jus in bello :la nécessité et la proportionnalité. Ici encore, notre analyse confirme que l’indépendance constitue la caractéristique principale des relations entre le jus contra bellum et le jus in bello.
Doctorat en Sciences juridiques
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Karnaeva, Ekaterina. "Amorçage et propagation des réseaux de fractures dans le contexte du stockage de CO2 : étanchéité des couvertures." Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066513.
Full textAbstract:
Le stockage du CO2 en profondeur représente une des voies de réduction des émissions de gaz à effet de serre dans l’atmosphère. La roche-couverture imperméable au-dessus du réservoir empêche la fuite du fluide vers la surface. Néanmoins, suite à l’injection, la pression du fluide dans la formation augmente, entrainant le déplacement ou la compression des fluides présents pouvant amener à la fracturation de la roche-couverture. Cela peut provoquer la pénétration dans la couche suivante ou la déviation dans l’interface entre les couches d’une fissure verticale préexistante. L’objectif de cette étude est de déterminer les conditions optimales d’injection de CO2 et de quantifier la pression maximale afin de prévenir l’initiation et la propagation d’une fissure préexistante. Cela revient à établir les conditions contrôlant le comportement d’une fissure de type dyke près de l’interface. L’analyse est basée sur la théorie de la mécanique de la rupture fragile et est menée dans le cadre du critère proposé par Leguillon couplant les conditions de la rupture en énergie et en contraintes. Ce critère d’origine a été développé en prenant en compte la compression verticale des sédiments et la pression du fluide présent dans la fracture. Grâce à ce double critère, nous pouvons étudier les effets du contraste entre les propriétés des matériaux (modules de Young, ténacités et résistances des matériaux) et des chargements (compression verticale et pression du fluide) sur le comportement d’une fissure de type dyke près du contact entre les strates. Cette approche permet d’étudier une large gamme de paramètres et de créer les cartes du comportement de la fractureOne way to reduce the amount of greenhouse gas emission in the atmosphere is to inject CO2 in deep geological formations. The long term safety of the storage site is ensured by the impermeable multilayered caprock that covers the porous reservoir, it prevents migration of the injected CO2. However, due to the injection, the inner pressure increases and the caprock may be fractured because of displacements or compressions of inside fluids. These may promote a hydraulic intrusive fracture located at the bottom of the caprock to penetrate into the next layer or to deflect at the interface between the beds. The goal is to determine the optimal injection conditions and quantify maximal CO2 injection pressure in order to avoid the risk of fracture initiation and propagation. This study aims at establishing the conditions that control the behaviour of a dyke-type fracture near the bedding contact during CO2 injection. The analysis is based on the theory of brittle fracture mechanics and carried out in the framework of the coupled energy-stress failure criterion proposed by Leguillon. In this work the original energy-stress criterion was extended by taking into account the overburden load and the fluid pressure inside the fracture. Thanks to the coupled energy-stress criterion we have the right tool to study the effect: (i) of the contrasts between elastic properties of materials (Young’s moduli, toughness and tensile strength), (ii) of the loads (overburden load and fluid pressure), on the behaviour of a dyke-type fracture near the bedding contact. This approach allows testing a large range of parameters and drawing maps of the crack behaviour
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Sriti, Mohammed. "Comportement statique et dynamique des joints labyrinthe." Lille 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LIL10075.
Full textAbstract:
Les joints labyrinthe sont des dispositifs utilises dans les machines tournantes (turbines, pompes, compresseurs,. . . ), pour assurer l'etancheite a la traversee de carters par des arbres tournants. Ils ont un comportement semblable a celui de paliers hydrodynamiques et leur presence peut modifier de facon sensible les caracteristiques dynamiques des lignes d'arbre. L'objet primordial de ce travail etait de developper une methode permettant de determiner les comportements statiques et dynamiques de ces joints. Pour cela, on a realise: 1) deux modeles de calcul global a partir du modele de childs et scharrer, l'un valable dans le cas compressible l'autre dans le cas incompressible. Le comportement statique est obtenu en resolvant les equations de bilan de masse et de quantite de mouvement a l'echelle du joint, les informations a l'echelle plus fine etant fournies par des correlations et l'excentricite etant supposee nulle. Le comportement dynamique est obtenu par resolution de ces equations linearisees, l'excentricite, supposee petite, variant sinusoidalement. 2) des calculs locaux a l'aide d'un code de calcul resolvant les equations de ns en 3d axisymetrique pour obtenir les correlations locales necessaires pour alimenter les modeles globaux. 3) des essais experimentaux en incompressible permettant de valider la methodologie retenue. La comparaison entre les resultats experimentaux et les resultats de modelisation permettent d'affirmer la validite de cette methodologie.
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El, Gamal Ahmed. "Effet de l’irradiation laser sur les couronnes céramiques usinées en CFAO : propriétés chimiques et mécaniques et étanchéité bactérienne." Thesis, Université Côte d'Azur (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017AZUR4121.
Full textAbstract:
Objectifs : Le but de travail est d'étudier les possibles variations des propriétés physiques et chimiques en rapport avec l’usinage et les effets de l’irradiation avec des lasers CO2 et Nd:YAP. Il s’agit d’évaluer l’étanchéité de cet assemblage par micro-infiltration d’un biofilm mono bactérien par une technique FISH. Méthodes : Les tests d’évaluation ont été : la micro dureté, le cisaillement, la rugosité, la mouillabilité et l’EDS. 60 échantillons de 2 céramiques (les disilicates de Lithium et les Zircones) ont été soumises aux différents test. Pour le test d’étanchéité : Six couronnes de chacune des céramiques ont été exposées à biofilm de Streptococcus Salivarius pendant 10j. FISH a été appliquée pour marquer les infiltrations bactériennes observées en microscopie confocale. La résistance au cisaillement (p.=0,014 S) est significativement différente entre les échantillons irradiés et non irradiés. La mouillabilité superficielle partielle est bonne pour les 2 types de céramique. Les surfaces irradiées au Laser CO2 sont plus rugueuses pour les deux céramiques. La micro dureté de Li irradiée au CO2 a augmenté (6,32 GPa). Aucune élévation notable de température sur les 2 types de céramique. Le test d’étanchéité s’est avéré positif à la jonction cervicale couronne /dent. Conclusion : Les lasers CO2 et Nd: YAP modifient les forces de cisaillement et les surfaces des céramiques sans en modifier la composition chimique. L'irradiation au laser CO2 semble augmenter la résistance au cisaillement, la rugosité de la surface, la micro dureté et la mouillabilité des 2 types de céramique. L'irradiation des couronnes usinées au laser CO2 semble amélioré l’étanchéité de l’assemblage colléThe purpose is to study the physical and chemical properties of CAD/CAM ceramics irradiated with CO2 and Nd:YAP lasers and to evaluate surface adhesion of ceramic crowns by microleakage test with a mono bacterial biofilm and a FISH technique. Methods : Evaluations tests were: Micro hardness, roughness, surface wettability, shear bond strength and EDS. 60 samples Two ceramics used: lithium disilicate and zirconia ceramics were prepared for different test. For microleakage test:Six ceramics crowns of different ceramics were contaminated with a Streptococcus salivarius biofilm for 10 d. Fluorescence in situ hybridization technique was applied samples were examined with confocal laser microscope. Results: Shear bond test showed significant difference between irradiated and non irradiated (p. value= 0,014 S). Partial superficial wettability was observed for the two ceramics. In micro hardness test, CO2 at 5 W increased micro hardness of lithium disilicate ceramics with significant value (6,32 GPa). SEM showed rough surface in all groups. EDS did not modify the chemical composition of tested ceramics. No significant rise in temperature could be recorded on both types of ceramic.The micro leakage test of a mono-bacterial biofilm was positive at the crown / tooth cervical junction. Conclusion: CO2 and Nd: YAP lasers modify CAD/CAM ceramic surfaces without chemical composition modifications. CO2 irradiation increase shear bond strength, surface roughness, micro hardness and made CAD/CAM ceramics hydrophilic. Irradiation with CO2 laser seems to improve surface adhesion and decrease bacterial microleakage
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Behin, Pascal. "Les composites postérieurs et les composites prothétiques : étude structurale et mécanique appliquée à leur usure et à leur étanchéité." Paris 5, 1988. http://www.theses.fr/1988PA05M096.
Full text
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Fourt, Erwan. "Étude de joints radiaux en carbone graphite avec application aéronautique." Electronic Thesis or Diss., Poitiers, 2021. http://www.theses.fr/2021POIT2292.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour but d’étudier expérimentalement plusieurs technologies de joints radiaux segmentés. L’introduction permet de situer le contexte du travail tout en évoquant plusieurs technologies d’étanchéités couramment employées dans les moteurs aéronautiques. Au cours de ce chapitre, les contraintes auxquelles les joints radiaux segmentés doivent faire face sont également détaillées. La première étude menée a pour but d’étudier trois technologies différentes de joints radiaux segmentés : sans poche, avec poche sur les patins et enfin une technologie de joint sans poche en vis-à-vis de rainures inclinées sur le rotor. Dans un premier temps, les performances de chaque étanchéité sont évaluées et comparées.Ensuite, une étude métrologique a été menée sur la technologie de joint sans poche afin d’investiguer l’usure subie par ce dernier au cours des essais. Au cours de ce travail, la fragilité de ce type d’étanchéité a été mis en avant. C’est pourquoi, des joints similaires présentant une défaillance ont été étudiés. Comme précédemment, les performances de ces joints ainsi que l’usure subie ont été évaluées. Il a été montré que malgré la défaillance, ces joints n’ont montré aucun signe de détérioration supplémentaire.Enfin, l’influence de la rugosité de surface a été étudié afin de mettre en avant les phénomènes liés au soulèvement des segments. Pour cela, une méthode numérique multi-échelles a été développée. Il a été montré que cette dernière permettait de résoudre un tel problème avec un effort de calcul faible en comparaison des méthodes standardThe main goal of this thesis is the experimental study of several technologies of radial segmented seals. First of all, an introduction presents the context of the study by detailing the most commonly used seals technologies in aero engines.Firstly, three different technologies of radial segmented seals have been studied: without pocket, with pocket and without pocket and inclined grooves on the rotor. The performance of each technologies has been investigated and compared. In complement, the wear of the pocket-free technology has been study. The work highlights the fragility of this kind of seals. It is why the performance and the wear of faulty seals have been investigated.This second study shows that despite the failure, the seals do not show more serious complications.Then, the impact of roughness on a gas flow was investigate to highlight the lift effect of the segments. For this, a multiscale method was developed. It was shown that this method works well to study such a problem with a very low computational effort in comparison with two other existent methods
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Comeaga, Loretta. "Dispositifs d'étanchéité par geoéynthétiques bentonitiques dans les centres de stockage de déchets." Lyon, INSA, 1997. http://www.theses.fr/1997ISALO115.
Full textAbstract:
Les Géosynthétiques Bentonitiques (GB) sont des produits manufacturés résultants de l'association de bentonite et de matériaux géosynthétiques (géotextiles ou géofilms). Ils sont, depuis quelques années de plus en plus utilisés dans les centres de stockage de déchets, comme étanchéité en fond ou en couverture, seuls ou en associations avec des matériaux traditionnels (argile compactée, géo-membrane,. . . ). Actuellement, dans la plupart des pays, les normes des essais permettant de caractériser ces produits sont celles utilisées pour les géotextiles et les sols fins de faible perméabilité. Ces essais ne sont pas toujours adaptés aux Géosynthétiques Bentonitiques. Dans ce contexte, nous nous sommes fixés comme objectifs la mise au point d'appareillages et de modes opératoires adaptés et l'étude d'une manière unitaire de plusieurs géotextiles bentonitiques (aiguilletés, cousus, contenant de la bentonite en granulés ou en poudre) dans des conditions réelles d'utilisation. Des appareillages originaux ont été conçus afin d'étudier le comportement hydraulique des Géosynthétiques Bentonitiques dans des conditions proches de celles rencontrées dans un centre de stockage de déchets. Ils permettent de réaliser des essais de caractérisation et de performance, ainsi que d'étudier la compatibilité chimique Géosynthétique Bentonitique - lixiviat. La partie expérimentale a été consacrée à l'étude des performances hydrauliques de 4 produits actuellement commercialisés placés dans diverses situations pouvant être rencontrées dans un centre de stockage de déchets: • en contact avec des surfaces lisses ou des matériaux granulaires ; en contact avec un lixiviat synthétique, les GB étant secs, partiellement hydratés ou saturés à l'eau. De plus, des essais réalisés sur des échantillons présentant des défauts provoqués ont permis de montrer la capacité "d'autocicatrisation" de ces produits. La compatibilité chimique bentonite - lixiviat synthétique est analysée en fonction du degré de saturation à 1' eau avant la mise en contact avec le lixiviat et en fonction du type de Géosynthétique BentonitiqueGeosynthetic Clay Liners (GCL) are factory manufactured hydraulic barriers consisting of bentonite supported by geosynthetics (geotextiles or geomembranes). The last few years Geosynthetic Clay Liners are more and more often used as liners or in capping systems of landfills, as a single or part of a multilayer barrier, with traditional materials ( compacted clay or geomembrane). At the present, in most countries, tests on GCLs are performed using standards for geotextiles and low permeable soils, which are not always easy to adapt to GCLs. In this context, the aim of the presented work is to elaborate adapted devices and testing procedures and to study various GCL products (needlepunched, stitched, containing granular or powder bentonite) in real conditions and in similar manner. Original devices were developed in order to study the Geosynthetic Clay Liners hydraulic behaviour in simulated landfill conditions. They allow performing characterisation and performance tests, as well as to study the chemical compatibility with the leachate. The experimental part is focused on the study of the hydraulic performances of 4 products currently available on the market, in various situations: - in contact with smooth surfaces or granular materials; - in contact with a synthetic leachate, the GCL being dry, partially hydrated or saturated with • water. Tests performed on samples with defects allowed to verify the GCL's selfhealing capacity. The chemical compatibility of bentonite to synthetic leachate are analysed as a function of the degree of initial water saturation and of the type of GCL
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Hernandez, Pascal. "Modélisation du comportement d'un dispositif d'étanchéité dynamique." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30214.
Full textAbstract:
L'objectif de cette these est de presenter une modelisation du comportement de dispositifs d'etancheite dynamique et les resultats numeriques correspondant. Ces dispositifs sont utilises dans les mecanismes pour realiser une etancheite partielle quand les vitesses de rotation relative sont trop importantes pour les solutions habituelles. Les dispositifs etudies comportent principalement deux disques: un est relie a l'arbre et l'autre au bati ; ce dernier etant plaque sur le premier par des ressorts. Pendant le fonctionnement, un film gazeux se cree entre les disques, inhibant tout contact. Le controle de l'epaisseur du film permet celle du debit de fuite. Pour etudier le comportement de tels mecanismes, une formulation analytique du probleme est presentee en premier lieu. Alors, un modele geometrique et cinematique a trois degres de liberte est propose pour modeliser le mecanisme par deux disques en rotation relative, dont l'un comporte des rainures spiralees. Un modele dynamique associe au mouvement a trois degres de liberte du disque lie au bati a ete developpe et la mecanique des films minces visqueux est utilisee pour etudier le comportement du film gazeux a l'interface. L'utilisation de la methode des elements finis dans la mecanique des films minces visqueux est introduite a travers un exemple monodimensionnel. Une description des elements utilises dans les etudes stationnaires comme instationnaires est aussi presentee. On montre d'abord la performance des elements finis utilises et la validation des calculs d'apres les resultats obtenus. L'efficacite des rainures, en fonction de leur forme et de leur disposition est alors etudiee. Pour finir, on presente une etude parametrique generale, concernant: le debit massique a travers le dispositif, la portance du film fluide, les moments crees et les coefficients des matrices de raideur et d'amortissement associees au modele dynamique
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Marie, Christophe. "Fuite monophasique au travers d'un contact rugueux : contribution à l'étude de l'étanchéité statique." Bordeaux 1, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR12548.
Full textAbstract:
Dans de nombreuses applications industrielles, notamment spatiales et nucléaires, les étanchéités statiques, sous conditions thermodynamiques sévères, sont assurées par des joints métalliques revêtus. L'étanchéité de la liaison vis-à-vis d'un fluide dépend alors de différents paramètres, comme le serrage du contact joint/bride, ou les propriétés physiques du fluide, ses conditions thermodynamiques,. . . Ce travail concerne l'écoulement d'un fluide, sous l'effet d'un gradient de pression, au travers d'un contact rugueux formé par deux surfaces métalliques usinées, serrées l'une contre l'autre. Le champ des ouvertures résultant constitue le domaine d'étude de l'écoulement du fluide. Deux approches parallèles ont été suivies La première, expérimentale, a nécessité la conception d'un dispositif de mesure original, permettant de quantifier un débit de fuite au travers d'un contact rugueux, par analyse chromatographique en phase gazeuse. Les résultats de mesures de fuite, en fonction du serrage appliqué, sont présentés et discutés en terme de perméabilité (ou transmissivité) du contact. La deuxième approche est une modélisation de l'écoulement au travers du contact, à partir de la connaissance du champ des ouvertures. Le contact sous charge est simulé au moyen de différents modèles de déformations. Un calcul d'écoulement, basé sur une technique de changement d'échelle par prise de moyenne volumique à partir de l'équation de Reynolds (ou de Stokes) à l'échelle des rugosités est effectué, et les simulations sont comparées aux résultats expérimentaux. Cette comparaison met en évidence la nécessité de compléter la description microscopique des surfaces en y adjoignant celle des défauts à des échelles supérieures (défauts de forme). Avec cette dernière description, la simulation rend compte de manière satisfaisante du comporteme
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Barast, Gilles. "Etude de la continuité des états liquides et solides pour les géomatériaux traités constituants les barrières d’étanchéité hydraulique." Lyon, INSA, 2010. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2010ISAL0117/these.pdf.
Full textAbstract:
Lorsque les conditions et obligations relatives aux cellules de confinement de déchets s'y prêtent, une barrière minérale hydraulique d'étanchéité, compose de bentonite et renforcé par ajout de polymère, peut être disposée. Possédant une faible perméabilité, le temps de caractérisation de ces géomatériaux est long, ce qui rend difficile un pré-design rapide pour l'ingénieur. Des investigations pionnières et de nouveaux indices hydrauliques sont recherchés. Nous avons proposé d'expérimenter les géomatériaux à l'état liquide, basé sur la rhéologie et filtration. Les paramètres rhéologiques à l'état liquide ont été analysés puis transposés vers ceux de mécanique des sols (perméabilité) obtenus à l'état solide. Cette méthodologie s'est basée sur plusieurs bentonites, fluides (Incluant eau et CaCI2) deux polymères différents et du sable pour les mélanges compactés Les investigations HMC, de la littérature, et des essais de rhéologie et filtration, ont mis en évidence l'utilisation prometteuse de ces essais pour la comptabilité bentonite-fluide-polymère. L'expérimentation rhéologique en régime dynamique a été discutée, fournissant le paramètres les plus appropriés pour formuler un indice de performance. Deux approches ont été adoptées (gel el gonflement), reliant la conductivité hydraulique avec les paramètres rhéologiques. Les corrélations linéaires ont pu être observées, mais dépendent de la chimie du fluide et de l'ajout de polymère, manifestant l'influence du mixage et l'Importance du continuum liquide-solideTo comply with waste containment liners regulatory requirements, bentonite (moisture-reactive clay) based hydraulic sealing systems may be required, possibly enhanced using innovative polymer reinforcement. Due to the low hydraulic conductivity, the testing lime for characterisation in the laboratory is long, which makes it difficult for rapid engineering design. Pioneering investigations, as weil as new quick hydraulic indexes, are called for. Accordingly, experimental studies were undertaken on the geomaterials in their higher hydraulic conductivity liquid state, based on rheology and filtration. Liquid state rheological parameters were experimentally transposed into solid state soli mechanics parameters (specifically hydraulic conductivity). This methodology was based on test results for various bentonites, fluids (including water and CaCI2) two polymers and sand, for compacted sand-bentonite-polymer mixtures. Observations from HMC investigations, from the literature, and from rheology and. Filtration testing, showed compatibility for bentonite polymer-fluid mixtures over a range of states. Dynamic rheology testing was found to provide the most appropriate parameters to formulate a hydraulic performance index. Two approaches were adopted (gel and swelling), linking the hydraulic conductivity with rheological parameters. Linear correlations were observed, dependent on the fluid chemistry and polymer addition, manifesting the mixing affect and the significance of a liquid-solid continuum
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Patron, Elisabeth. "Poromécanique des joints en graphite expansé matricé." Marne-la-Vallée, ENPC, 1999. http://www.theses.fr/1999ENPC9936.
Full textAbstract:
La sûreté d'une centrale thermique (classique ou nucléaire) demande une stricte étanchéité des assemblages boulonnés, qui raccordent les appareils de robinetterie à la tuyauterie. Cette fonction est assurée par un joint annulaire inséré entre les brides de l'assemblage. Enjeu crucial pour Electricité de France, l'amélioration de l'étanchéité des jonctions boulonnées passe ainsi par la modélisation du comportement de cet élément névralgique. Ce mémoire étudie plus particulièrement les joints poreux en graphite expansé matricé, qui équipent les circuits eau et vapeur, haute pression et haute température. Si le fluide de service est l'eau ou la vapeur, le fluide utilisé pour les essais de qualification de joint est l'hélium. On a ainsi considéré des écoulements interstitiels monophasiques gazeux (en hélium) et des écoulements interstitiels diphasiques (en eau et vapeur). Deux dispositifs d'essais hydrauliques ont été définis pour déterminer le tenseur de perméabilité d'une bague de graphite expansé. Les modèles d'écoulement théoriques proposés permettent une bonne représentation des débits de fuite expérimentaux. Un troisième montage expérimental a été mis au point pour caractériser le comportement poromécanique du graphite expansé. Les résultats obtenus montrent l'intéressante adéquation à ce matériau manufacturé du modèle Cam-Clay défini pour représenter le comportement poroélastoplastique d'une argile. L'intégration d'une représentation poromécanique du joint dans un modèle numérique d'assemblage a permis de simuler le comportement et l'étanchéité d'une jonction boulonnée soumise à des transitoires thermiques sévères. Le modèle numérique ainsi défini reproduit correctement les différentes phases de comportement identifiées expérimentalement. Les calculs réalisés donnent en outre des indications sur le débit de fuite permis par l'assemblage en service. Ce travail débouche ainsi sur un outil numérique d'aide au dimensionnement des jonctions boulonnéesA strict leaktightness of bolted assemblies, which connect valves to pipes, is essential to ensure the safety of conventional or nuclear power plant. This is among others the function of ring-shaped gaskets inserted between the connecting flanges. Improving the tightness of bolted assemblies, · which is a crucial point for Electricité de France, requires a modeling of this particular component behavior. This thesis specially studies porous expanded graphite gaskets, which fit high pressure and high temperature steam-water systems. Service fluid is water or steam, but qualification tests use helium. We then considered gaseous single-phase interstitial flows (of helium) and two-phase interstitial flows (of water and steam). Two hydraulic test devices have been defined to determine the permeability tensor of expanded graphite rings. The proposed theoretical flow models permits a good simulation of experimental leak rates. A third experimental rig has been adjusted to identify expanded graphite poromechanical behavior. Obtained results show that, although elaborated to represent clay behavior, the CamClay model is interestingly suited to expanded graphite. The behavior and the tightness of a bolted assembly subject to high temperature transients have been simulated by introducing the gasket poromechanical modeling into the assembly numerical model. The so-defined numerical model correctly reproduces the various behavior phases that have been experimentally observed. Besides, calculations give information on the leak rate allowed by the assembly in operation. This work thus results in a numerical tool for bolted assemblies design
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Sousa, David. "Etude des émissions de fluides frigorigènes des joints tournants de compresseurs de climatisation automobile." Paris, ENMP, 2008. http://pastel.paristech.org/5057/01/Sousa_Thesis.pdf.
Full textAbstract:
Le système de climatisation est aujourd'hui un équipement incontournable dans l'industrie automobile qui permet d'améliorer le confort thermique ainsi que la sécurité des passagers. Ce système de climatisation utilise un fluide frigorigène halogéné, le HFC-134a, dont les émissions contribuent au réchauffement climatique. Parmi les différents composants du système de climatisation, le compresseur a été identifié comme le composant le plus émissif et est responsable pour 50 à 60 % des émissions. Au sein du compresseur, la contribution majeure aux émissions provient du joint tournant, comme cela a été démontré dans ce travail. Les objectifs de cette thèse portent sur l'étude des principes physiques et l'analyse des résultats expérimentaux en vue d'améliorer la compréhension des mécanismes fondamentaux et les paramètres qui contribuent aux émissions du joint tournant. Deux bancs d'essais innovants ont été développés pour l'étude des émissions du joint tournant à l'arrêt ainsi qu'en fonctionnement. Les performances du joint tournant avec l'usure ont aussi été étudiées. Cette nouvelle approche a permis d'identifier le mécanisme d'étanchéité du joint tournant en rotation ainsi qu'à l'arrêt. Les résultats obtenus ont prouvé la relation entre les émissions et le régime de lubrification, auquel s'ajoute l'effet transitoire de l'huile quand l'arbre est à l'arrêt. Cette étude souligne aussi la dégradation importante de l'étanchéité du joint tournant avec l'usure, ce qui explique la forte demande de fluide frigorigène pour la maintenance et le nombre élevé de recharges effectuées sur les véhicules âgésThe air-conditioning system is today a worldwide standard equipment in the automotive industry improving not only the thermal comfort but also the safety of passengers. This refrigerant system uses HFC-134a, a hydro-fluorocarbon refrigerant, whose emissions contribute to global warming. Among the mobile air conditioning components, the compressor has been identified as the most leak prone component representing 50 to 60% of the system emissions. The most emissive component of the compressor is the shaft seal that represents up to 50% of the compressor emissions, as demonstrated in this dissertation. The objectives of this thesis are to study the physical principles and to analyze the experimental results of gas emissions in order to contribute to the knowledge of the fundamental mechanisms and the influence parameters of the compressor shaft seal gas emissions. Two original experimental setups have been developed to study the shaft seal gas emissions in standing mode as well as in running mode. The same test benches have also been used to investigate the seal performances during the compressor aging. This new approach has allowed identifying the shaft sealing mechanism at rest and in running mode. Results obtained have been used to demonstrate the relation between the shaft seal emissions and its lubrication regime, as well as the oil transitory effect when the shaft is at rest. This study has also underlined the significant deterioration process of the shaft seal emissions with wear, which explains the high demand of refrigerant for servicing and the increase in the number of system recharges as the vehicle gets old
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Roque, António José Pereira Mendes. "Transfert advectif et diffusif de polluants inorganiques dans les barrières d'étanchéité minérales présentes dans les centres de stockage de déchets." Lyon, INSA, 2001. http://www.theses.fr/2001ISAL0034.
Full textAbstract:
Le présent travail vise à contribuer à une meilleure connaissance de la performance hydro-géochimique des sols dont les caractéristiques géotechniques sont proches de celles des sols habituellement utilisés pour la construction des barrières d'étanchéité minérales présentes dans les Centres de Stockage de Déchets (CSD), et ainsi à une meilleure conception et à un meilleur dimensionnement des dispositifs d'étanchéité sur la base de la détermination de la conductivité hydraulique, du coefficient de diffusion effective et de la capacité de rétention des sols. Nous présentons l'étude de la phénoménologie des interactions sol-eau-électrolyte, dans le but de contribuer à une meilleure compréhension du fonctionnement du système sol-lixiviat. Nous décrivons les principaux processus physiques, chimiques et biologiques de rétention des polluants inorganiques dans les sols et présentons pour quelques polluants inorganiques les mécanismes de rétention responsables de leur retardement dans les sols. Nous indiquons les principaux processus de transport des polluants à travers les barrières d'étanchéité minérales ainsi que la formulation mathématique correspondante. Les principes fondamentaux de la perméabilité et de la diffusion dans les sols ainsi que les méthodes de mesure en laboratoire de la conductivité hydraulique et du coefficient de diffusion effective sont présentés. Les caractéristiques des lixiviats produits dans les CSD de déchets ménagers et assimilés sont données ainsi qu'une base de données relative à la composition chimique de ces lixiviats. Ces données ont permis de sélectionner les espèces chimiques inorganiques et les concentrations chimiques représentatives de la composition chimique des lixiviats réels afin de préparer des lixiviats synthétiques : acide et neutre à légèrement alcalin. Nous décrivons la méthodologie qui a conduit au prélèvement de trente échantillons dans les principales formations argileuses portugaises et procédons à la caractérisation des sols. Les résultats obtenus dans les essais sont analysés ainsi que leur traitement statistique à travers des méthodes de corrélation linéaire et d'analyses multivariées, dans le but de sélectionner les échantillons représentatifs de l'échantillonnage global. Les essais de perméabilité en laboratoire ont été réalisés avec des équipements et dispositifs spécialement conçus pour la détermination de la conductivité hydraulique des éprouvettes et du temps de transfert d'espèces chimiques inorganiques à travers les sols par advection et pour l'étude des effets des lixiviats acide et neutre à légèrement alcalin sur l'intégrité des sols à long terme. Nous avons procédé, en plus de l'étude du transport d'espèces chimiques par advection, à l'étude du transport d'espèces chimiques à travers les sols par diffusion. Pour ce faire, des équipements et dispositifs spécifiques pour l'étude du transport des polluants par diffusion pure ont été conçusThis work is intended to contribute to understand better the hydro-geochemical performance of fine-grained soils with geotechnical properties similar to those of soils that are currently used in the construction of compacted clay liners existing in the landfills. Therefore, the work is expected to contribute to improve the design and dimensioning of confinement systems based on the determination of the hydraulic conductivity, the effective diffusion coefficient and the capacity of retention of fine-grained soils. We begin by studying of the phenomenology of soil-water-electrolyte interactions, with a view to contribute to understand better the operation of the soil-leachate system. Subsequently, we describe the main physical, chemical and biological processes of retention of inorganic pollutants in the soils, and we present for some inorganic pollutants the mechanisms of retention that are responsible for their retardation in the soils. In addition, we indicate the main processes of pollutant transport through compacted clay liners, as well as the corresponding mathematical formulation. W e also refer to the fundamental principles of permeability and diffusion in the soils as well as the methods used in laboratory for measuring the hydraulic conductivity and the effective diffusion coefficient. W e present the characteristics of leachates produced in municipal solid landfills, as well as a data base concerning the chemical composition of these leachates. These data were used as supporting basis to the selection of inorganic chemical species and of chemical concentrations representative of the chemical composition of real leachates, with a view to prepare both acid and neutral to moderately alkaline leachates. We present the methodology that has led to collecting thirty samples from the main Portuguese clayey formations and we characterise the soils. The results obtained in the tests are analysed and we perform their statistical processing using linear regression and multivariate analysis methods, in order to select representative samples of the overall sampling. W e carry out permeability tests in laboratory with equipment and apparatuses that were specifically designed for: i) determining the hydraulic conductivity of specimens; ii) determining the time of advective transport of inorganic chemical species through the sampling soils; iii) studying the effects of both ac id and neutral to moderately alkaline leachates on the long-term integrity of soils. We carry out, other than the study on the advective transport of chemical species, a study on the diffusive transport of inorganic chemical species through the sampling soils. For the purpose, we designed equipment and apparatuses that were specifically intended to study the transport of pollutants by pure diffusion
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Liu, Guo Hui. "Mécanismes de frottement et d'avaries à haute température des revêtements céramiques pures ou additionnées de lubrifiants solides." Paris, ENSAM, 1991. http://www.theses.fr/1991ENAM0020.
Full textAbstract:
Ce travail traite du frottement et des avaries de pièces en céramiques pures ou additionnées de lubrifiants solides. Il comprend trois parties : une synthèse bibliographique critique soulignant l'influence de la pression sur le frottement de glissement. Sur ce type de courbe on peut distinguer successivement quatre zones correspondant à l'intervention d'un film superficiel ; de l'adhésion ; de la déformation plastique et de la rupture fragile. Adhésion et rupture fragile entraînent des avaries importantes. Une partie théorique prenant en compte d'une part l'immiscibilité et la présence d'un film superficiel. Une étude expérimentale montrant que le frottement diminue avec la solubilité mutuelle et que l'addition de lubrifiants solides diminue et régularise le coefficient de frottement, et diminue le taux d'usure. On a mis au point des couches tribologiques dont la matrice est l'oxyde de chrome additionne de fluorures de calcium et de baryum
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Roman, Adriana. "Méthodes d'indentation normale et transverse appliquées à l'étude des propriétés mécaniques des films et révêtements." Lille 1, 2000. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2000/50376-2000-276.pdf.
Full textAbstract:
Le travail presente dans ce memoire entre dans le cadre du developpement des activites du laboratoire dediees a la determination par indentation de la durete des materiaux. La premiere partie du document est consacree a l'etude de revetements de nickel-phosphore obtenus industriellement et etudies ici dans deux etats de traitements thermiques de recuit a 300\c et 600\c. Pour ces deux modalites il a ete possible de determiner la tenacite des revetements a partir de l'observation des fissures de type palmqvist, generees par indentation vickers normale. Dans la seconde partie l'effort est porte sur la determination de la durete de films de diamant en comparant les resultats obtenus a partir de quelques modeles parmi les plus utilises. Ces modeles decrivent la durete composite superficielle en fonction de la durete du film et du substrat. Enfin, en cherchant a s'affranchir de la connaissance du module d'elasticite du film necessaire dans le modele de chicot et lesage, on propose un nouveau modele de description de la durete composite permettant de prendre en compte la transition de comportement de type substrat ou de type film en fonction de la profondeur relative d'indentation.
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Weiller, Sébastien. "Etude de la relation entre porosité et étanchéité à l'ultra-vide de dépôts à base d'aluminium obtenus par projection dynamique par gaz froid ("cold spray")." Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2021. http://www.theses.fr/2021UPSLM004.
Full textAbstract:
La projection dynamique par gaz froid (« cold spray ») est un procédé de projection thermique dont l’un des atouts majeurs est de pouvoir conduire à des dépôts très denses. C’est cet atout qui sera prioritairement exploité dans cette étude pour la réalisation d’un revêtement métallique dont l’application lui requiert de présenter une haute étanchéité au gaz, dans des conditions de vide poussé. Le travail proposé porte sur la réalisation de ce type de revêtement dont il faudra étudier la porosité susceptible de se former à la projection. L’un des objectifs est de déterminer la taille critique de pore au-delà de laquelle le niveau d’étanchéité exigé n’est plus respecté ainsi que tous les autres critères de porosité susceptibles d’intervenir (répartition, géométrie, etc.). Plus fondamentalement, il s’agira d’associer, y compris à l’aide de la simulation numérique, ces caractéristiques aux mécanismes de formation des pores en fonction des conditions de projection. L’influence du substrat (métal ou polymère) sur la porosité, via les modifications dans le processus de construction du dépôt sera examinée. Son adhérence, au substrat sera aussi déterminée, sachant que la propriété première sur laquelle il convient de se pencher est l’étanchéité au gaz. Des mesures seront effectuées sur éprouvettes adaptéesCold Spray is a thermal spray process, a key advantage of which is its capability to achieve highly-dense coatings. The practical objective of the study is to fully exploit this asset to obtain a metallic coating which exhibit gas-tightness in ultra-high vacuum conditions as requested for the targeted application. The thesis work consists in studying cold spray conditions to result in suitable properties. The study will focus on porosity formation mechanisms when spraying. A major objective is to determine a critical size for porosity above which gas-tightness no more meets the required specifications for the application. For this, relevant characteristics of pores (size, distribution, shape, ... ) will be assessed. More basically, the work aims to correlate, including using numerical simulation, these characteristics with the previously-mentioned formation mechanisms as a function of spraying conditions. The influence of the substrate (a metal or a polymer) onporosity will be studied in particular, through the study of modifications in the coating build-up. Coating-substrate bond strength will be determined, based on the study of adhesion mechanisms since an influence of these on gas-tightness can be expected
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Bertrand, Lionel. "Influence d'un MHEC sur les propriétés physiques et mécaniques d'un enduit de rénovation de façade : étude de l'adhérence de l'enduit sur une pierre de Tuffeau." Lyon, INSA, 2004. http://www.theses.fr/2004ISAL0087.
Full textAbstract:
Les enduits de rénovation de façade sont des matériaux complexes. Ils contiennent de nombreuses matières premières : ciment, chaux, charges et adjuvants organiques. Parmi ces derniers, on trouve le rétenteur d'eau, dont le rôle est de retenir l'eau nécessaire à l'hydratation des liants au sein de l'enduit lorsque ce dernier est appliqué sur un support poreux. Le rétenteur d'eau étudié ici est un éther de cellulose (MHEC). Son mode d'action et ses effets sur les propriétés de l'enduit sont mal connus. L'objectif final de cette étude est de mesurer et d'expliquer l'influence de ce MHEC sur l'adhérence de l'enduit sur un support en pierre de tuffeau. Nous avons donc comparé deux enduits, avec et sans MHEC. Cependant, l'ajout de MHEC nécessite d'ajuster la quantité d'eau de gâchage pour obtenir une maniabilité de l'enduit identique. L'étude de l'adhérence des enduits est réalisée à l'aide d'un essai de clivage. Cet essai permet de contrôler la propagation d'une fissure à l'interface enduit/support et donne accès à de nombreuses informations (force, énergie de fissuration,…). La caractérisation des propriétés mécaniques (module) et physiques (variations dimensionnelles, cinétique de prise,. . . ) des enduits, complétée par l'étude des mouvements d'eau (succion, évaporation) a permis d'aider à la compréhension de leur comportement adhésif. Nous avons aussi pu mettre en évidence les modifications qui sont à attribuer à la présence de MHEC indépendamment de l'augmentation du taux de gâchage. Des observations en microscopie environnementale de l'hydratation des enduits ainsi que des surfaces de rupture enduit/support ont permis de dresser des hypothèses sur le mode d'action du MHECRenovation renders are complex materials. They content many components: cement, lime, aggregates and organic admixtures. One of them, the water retentive, allows to retain the water inside the render when applied on a porous substrate. In this study, the retentive admixture is a cellulose ether (MHEC). Its mode of action and effects on render properties are not well known. The aim of this work is to measure and explain the MHEC influence on the render adhesion when applied on a limestone substrate (tuff). Therefore, we compared Iwo renders, with and without MHEC. However, the adjunction of MHEC demands an addition of water during the render mix to obtain similar render workability. The study of the render adhesion is done thanks to the Wedge Splitting Test. This test allows to control the crack propagation at the render/substrate interface and gives many information (load, stiffness, fracture energy). The characterization of mechanical (elastic modulus) and physical properties (length variations, setting kinetics) of renders completed by the study of water movements (suction, evaporation) helps to understand their adhesive behavior. Also, modifications due to MHEC addition were underlined, separately of the render water content. ESEM observations of the renders hydration and of the renders/substrate fracture surfaces allow to raise assumptions on the MHEC action mode
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Nyemeck, André Parfait. "Modélisation de la lubrification mixte et du comportement thermique des garnitures mécaniques." Poitiers, 2011. http://nuxeo.edel.univ-poitiers.fr/nuxeo/site/esupversions/2ece3128-ba75-4399-ac23-1f1d5f66069b.
Full textAbstract:
Les garnitures mécaniques sont des composants utilisés pour assurer l'étanchéité d'arbres tournants. Elles sont constituées principalement de deux anneaux plans (le rotor et le stator), dont l'interface, qui constitue la barrière d'étanchéité, est lubrifiée par un film fluide. Le fonctionnement optimal est obtenu en minimisant à la fois la fuite et l'usure. Cela correspond à une épaisseur de film de l'ordre du micromètre, et à un régime de lubrification mixte. L'étude bibliographique présentant l'état de l'art a permis de justifier l'utilisation d'une approche multi-échelles pour traiter le problème de lubrification mixte. Une autre partie de cette bibliographie a permis d'identifier les modèles thermiques à mettre en œuvre. Le modèle multi-échelles développé pour l'étude de la lubrification mixte des garnitures mécaniques est ensuite présenté. Ce dernier utilise les surfaces numériquement générées et consiste à décomposer le domaine d'étude en plusieurs sous-domaines. L'équation de Reynolds prenant en compte la cavitation dans le fluide est résolue par la méthode des volumes finis à l'échelle micrométrique dans les sous-domaines de même que le contact normal hertzien des aspérités. Une échelle macroscopique est introduite pour connecter les conditions aux limites aux bornes des sous-domaines. Un champ de pression macroscopique est ainsi obtenu en assurant la conservation globale du débit. Ce modèle prend également en compte, à l'échelle macroscopique, le comportement Thermo-Elasto-HydroDynamique (TEHD) dans les garnitures mécaniques. La discrétisation des équations de chaleur et de déformation est effectuée grâce à la méthode des éléments finis pour une géométrie axisymétrique. La validation du modèle multi-échelles est faite avec un modèle déterministe de lubrification mixte, d'une part, et d'autre part avec un modèle TEHD pour surfaces lisses précédemment développé au laboratoire. L'influence des paramètres caractérisant le comportement de la garniture est analysée au travers d'une étude paramétrique. Cette étude a permis d'identifier les différents régimes de lubrification dans lesquels l'épaisseur du film lubrifiant est contrôlée par la hauteur des rugosités ou par les déformations thermoélastiques des facesMechanical seals are sealing components used in rotating shafts. They are basically a set of two rings (the rotor and the stator), separated by a lubricant film that must be impervious. The optimum operation is obtained by minimizing both leakage and wear. This corresponds to a film thickness of approximately one micrometer and to a mixed lubrication regime. The literature review justified the choice of a multiscale approach to model a mixed lubrication process. A part of this literature allowed identifying the thermal models to use. A model of a mixed lubrication in mechanical seals based on a multiscale approach is presented. This uses numerical surface roughness and consists in dividing the studied area into sub-domains. The Reynolds equation, which takes into account the fluid cavitation is solved by mean of finite volumes method, at fine scale of the sub-domains, as the hertzian contact asperities. The macroscale is introduced to connect the boundaries conditions of the sub-domains. Then, the macroscale pressure distribution is obtained insuring the mass conservation law. The model also takes into account, at the macroscale step, the Thermo-Elasto-Hydro-Dynamic (TEHD) behaviour in mechanical seals. The discretization of heat and elasticity equations is performed using the finite element method for axisymmetric geometry. The multiscale model is first validated by comparing in to a deterministic model, and then to the TEHD model previously developed at the Pprime laboratory. The influence of the parameters characterizing the mechanical seal behaviour is analyzed through the parametric study. In this study, the different lubrication regimes are identified. The lubricant film thickness is controlled by the roughness or by the thermoelastic deformation of the faces
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Dursun, Élisabeth. "Les ciments verres ionomères modifiés par addition de résine : données actuelles par revues systématiques de la littérature et études in vitro de leurs propriétés précoces et retardées." Paris 13, 2013. http://scbd-sto.univ-paris13.fr/secure/edgalilee_th_2012_dursun.pdf.
Full textAbstract:
Parmi les différentes familles de matériaux dentaires, les ciments verres ionomères modifiés par addition de résine (CVIMAR) sont particulièrement séduisants : ce sont les seuls à développer une adhésion intrinsèque aux tissus dentaires calcifiés, à tolérer l’humidité et à relarguer des ions fluorures. Toutefois, ils déploient des valeurs d’adhérence assez faibles, limitant le champ de leurs applications. Il en ressort la nécessité d'essayer de suppléer à cette insuffisance, par exemple par le biais de propositions de traitements de surface. De plus, ce matériau recelant de la résine, il apparaît légitime de s'interroger quant à son éventuelle potentielle source de toxicité, en évaluant le relargage de monomères. Enfin ces matériaux adhèrent à la dentine en établissant une mini couche hybride. Il serait pertinent de savoir si, à l'instar des composites, le traitement de surface (en l'occurrence par l'acide polyacrylique) suciterait la libératon de métallo-protéinases matricielles, à l'origine de la déterioration de cette couche hybride. Le cas échéant, de tenter de ralentir cette dégradation du joint, de la même manière que décrit pour les composites. Les objectifs généraux de ce travail ont été de s’essayer à : 1/ limiter le relargage de monomères du CVIMAR avec une conservation des propriétés mécaniques ; 2/ optimiser l’adhérence des CVIMAR ; 3/ freiner les phénomènes de vieillissement de l’interphase dentine/CVIMAR. Ces objectifs ont été traités par deux méthodes : une de recherche bibliographique normalisée : la revue systématique de la littérature ; une méthode de recherche expérimentale in vitro : avec l’emploi de technologies variées.
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Durand, Julian. "Approche multi-échelles des problèmes de contact et d'étanchéité." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00820173.
Full textAbstract:
Il est communément admis aujourd'hui que le contact entre deux surfaces se compose en réalité d'une multitude de contact ponctuels entre des aspérités. Cette considération amène à une surface de contact réelle significativement différente de l'aire de contact parfaite supposée dans la théorie de Hertz.De même, elle implique également la présence d'un espace libre entre les deux surfaces en contact. Dans cette situation, l'objectif principal de ces travaux de thèse est de développer des approches numériques permettant l'analyse du contact mécanique entre surfaces rugueuses dans le but de qualifier/quantifier l'étanchéité de ce contact rugueux.Deux approches différentes sont étudiées. La première consiste à analyser le contact mécanique entre une surface rugueuse et un plan rigide au moyen de la méthode des éléments finis et d'un nouveau modèle numérique. La seconde concerne l'estimation de la transmissivité d'un contact rugueux en considérant des simulations de l'écoulement d'un fluide au sein du champ des ouvertures présent entre les deux surfaces en contact.La comparaison de ces estimations numériques avec les résultats expérimentaux révèlent des écarts importants. Dans le but de comprendre ces écarts, l'influence du modèle de comportement matériau dans de telles simulations est étudiée. La plasticité cristalline, mais également l'élévation de la température dégagée par déformation plastique seront considérés. La question de la représentativité de notre problème vis-à-vis de l'approche fluide sera également discutée.
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Sousa, David. "Étude des émissions de fluides frigorigènes des joints tournants de compresseurs de climatisation automobile." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005057.
Full textAbstract:
Le système de climatisation est aujourd'hui un équipement incontournable dans l'industrie automobile qui permet d'améliorer le confort thermique ainsi que la sécurité des passagers. Ce système de climatisation utilise un fluide frigorigène halogéné, le HFC-134a, dont les émissions contribuent au réchauffement climatique. Parmi les différents composants du système de climatisation, le compresseur a été identifié comme le composant le plus émissif et est responsable pour 50 à 60 % des émissions. Au sein du compresseur, la contribution majeure aux émissions provient du joint tournant, comme cela a été démontré dans ce travail. Les objectifs de cette thèse portent sur l'étude des principes physiques et l'analyse des résultats expérimentaux en vue d'améliorer la compréhension des mécanismes fondamentaux et les paramètres qui contribuent aux émissions du joint tournant. Deux bancs d'essais innovants ont été développés pour l'étude des émissions du joint tournant à l'arrêt ainsi qu'en fonctionnement. Les performances du joint tournant avec l'usure ont aussi été étudiées. Cette nouvelle approche a permis d'identifier le mécanisme d'étanchéité du joint tournant en rotation ainsi qu'à l'arrêt. Les résultats obtenus ont prouvé la relation entre les émissions et le régime de lubrification, auquel s'ajoute l'effet transitoire de l'huile quand l'arbre est à l'arrêt. Cette étude souligne aussi la dégradation importante de l'étanchéité du joint tournant avec l'usure, ce qui explique la forte demande de fluide frigorigène pour la maintenance et le nombre élevé de recharges effectuées sur les véhicules âgés.
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Saiyouri, Nadia. "Approche microstructurale et modélisation des transferts d'eau et du gonflement dans les argiles non saturées." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1996. http://www.theses.fr/1996ECAP0446.
Full textAbstract:
Le travail que nous avons mené s'inscrit dans le cadre d'un projet de recherche et de prospection dans le domaine des stockages de déchets nucléaires de haute activité. Plus particulièrement, nous nous sommes intéressés à un concept de construction de barrières ouvragées en argile gonflante, dont l'objectif est de permettre de retrouver âpres entreposage des déchets une étanchéité suffisante du site aux écoulements d'eau. Des travaux antérieurs menés au CEA avaient permis de sélectionner une argile: foca7 pour ses qualités de gonflement et de mener un programme expérimental sur lequel nous nous sommes en partie appuyés. Les transferts d'eau dans les argiles constituent, par ailleurs, un sujet ou les approches pour le traiter sont nombreuses. Celle que nous développons dans cette thèse consiste à s'appuyer sur des analyses de l'évolution de la microstructure lors de la phase d'hydratation. L'application des lois de la mécanique des milieux continus au volume représentatif de l'argile nous a permis d'obtenir l'équation de richards que nous avons résolue à l'aide de la méthode des différences finies. Nous avons fait un schéma implicite que nous avons applique tout d'abord à l'étude des transferts d'eau en matrice rigide dans l'argile foca7. Ce calcul nécessite de connaitre, en plus des conditions aux limites et initiale, la fonction de diffusion dans l'argile. Nous supposons, dans ce cas, que l'écoulement est provoqué par le potentiel de succion uniquement. Les résultats obtenus sont compares à des profils de teneur en eau en fonction du temps et de la cote dans l'échantillon d'argile mesurées à l'aide d'un banc gamma double source du CEA. Sur un échantillon en gonflement à volume confine. L'accord observe est satisfaisant. La deuxième étape de ce travail à porte sur l'étude expérimentale du gonflement lors de l'hydratation d'échantillons compactes. Les expériences ont été faites sur deux argiles: foca7 qui est calcique et mx80 qui est sodique, afin de pouvoir établir des comparaisons concernant l'influence du cation échangeable de l'argile. Cette étude a permis de suivre le gonflement par hydratation des échantillons smectitiques par analyse par la méthode de diffraction des rayons x par transmission. Elle a permis d'apporter des éléments d'information sur le phénomène du gonflement des argiles compactées, a l'échelle macroscopique et microscopique, i. E. : en liaison avec le rôle de l'eau interfoliaire ou située dans des espaces poreux plus importants. Il ressort de cette étude que la transition de l'état presque sec à un état hydrate se fait d'abord par une insertion de molécules d'eau couche par couche dans les espaces poreux de petite dimension (espaces interfoliaires). Ceci provoque une division des particules initiales. Puis, on assiste à un éloignement progressif de ces particules de taille inferieures. Ensuite, l'évaluation théorique de la pression de gonflement à l'aide du modèle de la double couche diffuse à donne des résultats qui respectent l'ordre de grandeur obtenu expérimentalement. Ce potentiel de gonflement a servi dans l'évaluation des nouveaux coefficients de diffusion que l'on a utilisé pour modéliser le transfert d'eau dans une matrice déformable d'argile foca7. De la même manière ces résultats sont comparés aux valeurs expérimentales obtenues au banc gamma sur un échantillon de foca7 en gonflement libre. La aussi l'accord entre mesures et calcul s'est avère tout à fait satisfaisant
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Sfar, Hedi. "Approches numérique et expérimentale du dudgeonnage en vue d'optimiser les paramètres de mise en œuvre industrielle." Compiègne, 1997. http://www.theses.fr/1997COMP994S.
Full textAbstract:
L'objectif de cette étude est d'optimiser les paramètres de dudgeonnage des tubes en cuivre sur des plaques en acier pour assurer une meilleure étanchéité de l'assemblage au moyen de simulations numériques associées a des essais expérimentaux. L'hypothèse de départ, qui a été vérifiée par la suite, est que l'étanchéité dépend du niveau de la pression résiduelle à l'interface tube/plaque. Pour réaliser les différentes simulations numériques, nous avons d'une part utilisé le code de calcul par éléments finis castor-EVP2D du Cetim, et d'autre part nous avons développé une simulation axisymétrique en contraintes planes de l'opération. Cette dernière simulation présente l'avantage d'être facile à utiliser et rapide d'exécution. En utilisant ces outils numériques, nous avons mis en évidence et analysé l'influence des différents paramètres opératoires sur l'opération de dudgeonnage (la géométrie du tube, le jeu tube/plaque, le pas entre tubes, les caractéristiques mécaniques des tubes en cuivre et le taux de dudgeonnage). Des essais d'étanchéité sur des éprouvettes dudgeonnées ont permis de définir un critère d'étanchéité monotube que nous avons appliqué aux différents cas industriels. L'analyse des résultats des simulations multitubes a permis de proposer un critère d'étanchéité numérique. L'ensemble des résultats a été rassemblé dans divers tableaux.
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Lukat, Sébastien. "Optimisation de l'adhérence de revêtements d'alumine projetés sur matériaux composites à matrice céramique : application à l'instrumentation extensométrique." Besançon, 2007. http://www.theses.fr/2007BESA2018.
Full textAbstract:
Cette étude concerne mes matériaux compostes à matrice céramique constitués d'un renfort tissé et d'une matrice autocicatrisante. De nombreux auteurs ont montré que l'adhérence de revêtements d'alumine projetés sur ce type de matériaux est très limitée. Deux voies d'optimisation ont été identifiées : l'amélioration des propriétés de surface et la mise en oeuvre de revêtements multicouches. Dans un premier temps, les modifications de surface induites par un traitement laser cumulatif on été étudiées. Des analyses ont montré que les surfaces traitées étaient caractérisées par une morphologie "en picots" micrométriques et une décarburation superficielle, dus à un phénomène d'ablation. Les relations entre propriétés de surface et adhérence de revêtements d'alumine sur CRC ont ensuite été étudiées. Dans le cas du dépôt d'alumine après traitement laser cumulatif, un niveau d'adhérence relativement élevé a pu être constaté ; il semblerait que cela soit lié à la morphologie "en picots" qui favoriserait l'effet d'ancrage mécanique. Dans le cas des revêtements multicouches silicium/alumine, les expérimentations ont révélé que le niveau d'adhérence est nettement plus élévé pour un dépôt de silicium par projection plasma sous vide que par projection plasma atmosphérique, probablement du fait de l'établissement de liaisons physico-chimiques à l'interface. Enfin, ces résultats ont été appliqués à l'instrumentation extensométrique. Les résultats d'essais thermomécaniques d'éprouvettes instrumentées ont permis de démontrer la faisabilité de l'intégration d'une jauge en filament libre dans un revêtement d'alumine sur CMCThis study deals with a self-healing multilayer matrix and carbon or silicon carbide fiber-reinforced ceramic matrix composites. Many papers have shown that the adherence of sprayed alumina coatings to such substrates is quite poor. According to a literature survey, two ways were identified to improve the coating bond : enhancing the substrate surface properties, by means of a cumulative laser treatment, and depositing a silicon bond coat, i. E. Implementing a multilayer coating. First the surface modifications of CMC induced by a cumulative laser treatment were studied. Some morphological, elementary and structural analyses of the treated surfaces revealed a microcone morphology and a superficial decarburization, due to laser ablation. The relationships between the surface properties and the adherence of sprayed alumina coatings on CMC were then studied. In the case of alumina deposit after laser treatment, a rather high level of adherence compared to untreated surfaces has been noticed. This might be due to the surface morphology : indeed microcones could favor the mechanical anchorage of the sprayed particles on the substrate. In the case of silicon/alumina multilayer coatings, it was shown that the adherence of silicon coatings prepared by vacuum plasma spraying was higher than that of the coatings prepared by atmospherical plasma spraying. In the former, physico-chemical binds are supposed to develop. Eventually, these results were applied to strain measurement. The feasibility of integrating a free filament strain gage in a sprayed alumina coating on CMC was demonstrated by the preparation of test specimens
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Noirrit-Esclassan, Emmanuelle. "Etude de l'interface et de l'étanchéité endocanalaire après collage de tenons fibrés radiculaires." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/497/.
Full textAbstract:
Les interfaces et l'étanchéité obtenues après collage d'un tenon fibré au niveau radiculaire, en utilisant deux systèmes adhésifs différents, associés à la colle duale Variolink II (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) : un monocomposant précédé d'un mordançage, l'Excite DSC (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) et un automordançant dual en deux étapes, l'AdheSE DC (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein) sont évaluées selon trois approches : - une étude morphologique des interfaces entre systèmes adhésifs et dentine radiculaire au Microscope Electronique à Balayage (MEB) - une étude de la perméabilité de l'ensemble par une méthode de filtration de fluide - une étude par spectrophotométrie et microspectrofluorimétrie des interactions moléculaires entre la dentine radiculaire et un système adhésif monocomposant précédé d'un mordançage acide. Le collage radiculaire présente de nombreuses difficultés en termes de contrôle de l'humidité, de conditions de polymérisation, d'accessibilité et de contraintes de polymérisation. Les deux systèmes adhésifs étudiés montrent leur capacité à produire une hybridation de qualité avec une couche hybride continue et des brides résineuses denses avec de nombreuses branches latérales au niveau du tiers coronaire. Par ailleurs, l'herméticité du traitement endocanalaire est préservée et ce collage peut donc être recommandé cliniquement. La poursuite de l'étude des relations intermoléculaires entre adhésif et dentine par des techniques fluorimétriques nous ouvre de nouvelles perspectivesInterfaces and permeability obtained after root bonding of a fiber-reinforced post, using two different adhesive systems coupled with the dual-curing luting composite Variolink II (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtenstein): a one-bottle system used after application of phosphoric acid, Excite DSC (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtensenstein) and a self-etch system, AdheSe DC (Ivoclar Vivadent, Schaan, Liechtensenstein), were evaluated in three different ways: - A morphological study of interfaces between adhesive systems and root dentin by SEM - A study of permeability by a fluid filtration method - A study of the molecular interaction between root dentin and a one-bottle bonding system used after etching, by spectrophotometry and microspectrofluorimetry. Root dentin bonding is difficult to achieve in terms of moisture control, polymerization conditions, accessibility, and polymerization shrinkage. Both adhesive systems studied are able to provide good hybridization with a continuous hybrid layer and dense resin tags with numerous lateral branches at the coronal third. In addition, hermeticity of the root treatment is preserved and this bonding can be clinically recommended. Pursuit of the study of intermolecular relations between adhesive system and dentin by spectrofluorimetric methods opens new research perspectives
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Mariot, Antoine. "Analyse théorique et expérimentale des joints d'étanchéité à bague flottante et des joints rainurés segmentés." Thesis, Poitiers, 2015. http://www.theses.fr/2015POIT2292/document.
Full textAbstract:
Ce mémoire présente une étude théorique et expérimentale de joints annulaires à bague flottante ainsi que de joints rainurés segmentés, destinés à assurer l’étanchéité dynamique au sein de machines tournantes à haute vitesse dans les domaines aéronautique et aérospatial. Des joints annulaires à bague flottante ont été testés sur un banc d’essais dédié au sein de l’institut Pprime pour de multiples configurations de vitesse de rotation et de différence de pression étanchée. La réponse dynamique des joints par rapport aux vibrations du rotor a été étudiée pour différentes amplitudes de l’excitation. Certains résultats issus de cette étude ont été confrontés à une modélisation numérique basée sur les équations de mouvement d’un joint soumis aux forces d’inertie, aux forces hydrodynamiques dans son étanchéité principale et aux forces de frottement à l’étanchéité secondaire. Le coefficient de frottement à l’étanchéité secondaire a été estimé à partir du modèle de Greenwood et Williamson, appliqué au cas d’un régime de lubrification mixte. Les comparaisons réalisées valident le modèle numérique utilisé, qui reproduit le comportement d’un joint soumis à une excitation rotorique donnée. Un autre modèle est proposé pour le cas des joints rainurés segmentés. Les écoulements au sein des différentes parties d’un tel joint ont été modélisés par des méthodes distinctes. Les forces de frottement sont étudiées par un modèle similaire à celui utilisé dans le cas des bagues flottantes. Une étude paramétrique sur différentes caractéristiques géométriques et de fonctionnement du joint a été menéeThis thesis presents a theoretical and experimental study of floating ring annular seals and radial segmented seals. These seals are designed to prevent leakage inside high-speed rotating machinery used in aeronautics and aerospace applications. Floating ring annular seals were tested on a dedicated test rig inside the Institut Pprime. Various rotation speed and pressure difference configurations were used. The behavior of the floating rings when submitted to rotor vibrations was studied for different excitation amplitudes. Results from this study were confronted to a numerical model based on the equations of motion of the seal. The seal is driven by inertia forces, hydrodynamic forces in the main seal and friction forces on the secondary seal. The friction coefficient on the secondary seal was estimated by Greenwood and Williamson’s model for mixed lubrication. The analysis validates the theoretical model, which reproduces the dynamic behavior of a seal driven by a given rotor excitation. Another model was used to study segmented seals. The flow in each part of such a seal was modeled with various methods. Friction forces were studied with a model similar to that used for floating rings. A parametric study was performed on various geometric and operating parameters
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Brunetière, Noël. "Les garnitures mécaniques : Etude théorique et expérimentale." Habilitation à diriger des recherches, Université de Poitiers, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00506535.
Full textAbstract:
Ce document présente une synthèse d'une dizaine de recherches sur les garnitures mécaniques. Ce sont des composant d'étanchéité dynamique pour arbres tournants. L'interface de l'étanchéité met en jeu de nombreux phénomènes physiques qui interagissent. Une analyse de ces différents effets et interactions est proposée
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Christophe, Vallet. "Fuite liquide au travers d'un contact rugueux : application à l'étanchéité interne d'appareils de robinetterie." Phd thesis, Ecole nationale supérieure d'arts et métiers - ENSAM, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00413260.
Full textAbstract:
Dans les appareils de robinetterie équipant les centrales nucléaires, l'étanchéité interne est réalisée par le contact direct entre surfaces métalliques. Dans ce contexte, ce travail porte sur l'étude de fuites liquides au travers d'un contact entre deux surfaces rugueuses serrées l'une contre l'autre. Deux approches sont menées en parallèle : l'une théorique/numérique, l'autre expérimentale. Les modèles mis en place permettent de prédire les fuites à partir des textures non déformées des surfaces en contact et en fonction du serrage appliqué. Les déformations des surfaces sont tout d'abord calculées à l'aide d'un modèle semi-analytique élasto-plastique parfait. L'écoulement liquide est ensuite résolu au travers du champ d'ouverture résultant. Des modèles pour caractériser et simuler les textures rugueuses ont également été développés à partir d'une approche fractale, permettant ainsi de prédire les fuites à partir d'outils purement numériques, sans avoir recours à la mesure d'états de surfaces. Grâce à ces modèles, une corrélation a pu être établie entre les textures des surfaces et les performances du contact vis-à-vis de l'étanchéité. Pour tester les modèles mis en place, des mesures de débits de fuite au travers de contact rugueux ont de plus été effectuées. La confrontation directe entre essais et simulation a montré que les modèles surestiment les débits de fuite, en particulier à fort serrage. Une étude détaillée de la chaîne de prédiction a permis de montrer que les écarts proviennent principalement du modèle de déformation. Une modélisation prenant en compte le caractère hétérogène du matériau semble une piste intéressante pour améliorer les prédictions.
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Chaignaud, Stéphanie. "Durabilité des assemblages élastomère/métal en milieu marin." Toulon, 2003. http://www.theses.fr/2003TOUL0012.
Full textAbstract:
Les antennes acoustiques utilisées en milieu marin sont équipées de membranes élastomères, collées ou vulcanisées sur des boîtiers métalliques. En immersion et sous protection cathodique elles peuvent subir la délamination cathodique. Les objectifs de cette étude sont de mettre au point une méthode permettant un suivi non destructif de la délamination et de comprendre la formation et la dégradation des joints adhésifs. La Spectroscopie d'Impédance Electrochimique est choisie pour suivre la délamination cathodique au cours du vieillissement et un circuit électrique équivalent modélise les phénomènes électrochimiques résultants. Différentes analyses sont également réalisées sur les matériaux seuls, les assemblages non vieillis ainsi que sur les surfaces délaminées après dégradation. Des mécanismes de formation des assemblages et ceux à l'origine de la délamination cathodique sont alors proposés. Enfin, une configuration présentant une tenue optimale à la délamination est définieImmersed acoustic modules are made of a rubber membrane glued or vulcanised on a metallic housing. When they are submitted to a cathodic protection, they can undergo cathodic delamination. The aims of the study are to develop a test enabling a non-destructive follow-up of the delamination and to understand the formation and the de gradation of rubber to metal joints. Electrochemical Impedance Spectroscopy test is chosen to follow cathodic delamination during the ageing and an equivalent electrical circuit models electrochemical phenomena occurring. Several analyses have also been realised on materials alone, on joints ~ before ageing and on delaminated surfaces after de gradation. Formation and degradation J' mechanisms are then proposed. Finally, a configuration offering an optimum resistance to delamination is defined
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Besnault, Catherine. "Influence de la simulation in vitro des conditions environnementales intra-orales sur l'adhésion des restaurations esthétiques, directes et indirectes." Paris 7, 2002. http://www.theses.fr/2002PA077023.
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Chopinez, Fabrice. "Influence de la formulation de polypropylènes choc injectés sur l'adhérence d'une peinture." Paris, ENMP, 2001. http://www.theses.fr/2001ENMP1077.
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