Academic literature on the topic 'Gradient de porosité'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the lists of relevant articles, books, theses, conference reports, and other scholarly sources on the topic 'Gradient de porosité.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Journal articles on the topic "Gradient de porosité":
1
Jancar, Josef, Klara Zarybnicka, Jan Zidek, and Frantisek Kucera. "Effect of Porosity Gradient on Mechanical Properties of Cellular Nano-Composites." Polymers 12, no. 3 (March 19, 2020): 681. http://dx.doi.org/10.3390/polym12030681.
Abstract:
With their hierarchical architectures incorporating gradients in composition, porosity, and orientation, natural materials have evolved optimized balance of mechanical properties. Deciphered from the structure of bamboo, we prepared cellular solids with convex and/or concave porosity gradient and investigated their static mechanical and impact properties. Non-monotonous porosity dependences of tensile, crush, and impact strength were related to the shape of porosity gradient rather than to the properties of the wall material alone. Our results provide experimental evidence, that novel mechanically robust low density additively fabricated cellular nano-composites with convex porosity gradient satisfy the structural requirements of lightweight engineering parts. Moreover, novel functions, such as reduced flammability or electrical conductivity, can easily be introduced by selecting the type and spatial organization of nanoparticles and cellular structure of the cellular micro-particles (CMPs).
2
Lei, Chuan, Jinglan Luo, Xiong Pang, Chi Li, Jiang Pang, and Yongkun Ma. "Impact of Temperature and Geothermal Gradient on Sandstone Reservoir Quality: the Baiyun Sag in the Pearl River Mouth Basin Study Case (Northern South China Sea)." Minerals 8, no. 10 (October 15, 2018): 452. http://dx.doi.org/10.3390/min8100452.
Abstract:
Deep-water areas have become a hotspot for global hydrocarbon exploration. In the deep-water area of the Northern South China Sea, a complete set of source rocks, reservoir rocks, and caprock represents a good oil and gas exploration prospect. The Pearl River Mouth basin, an important exploration target in this area, has a wide range of geothermal gradients. However, the mechanism by which the geothermal gradient influences reservoir quality remains unclear, which severely restricts future exploration. We observed that the reduction rates in the porosity and permeability with increasing burial depth and stratum temperature are more rapid in high geothermal gradient areas. The stratum temperature affects the process of diagenesis and the reservoir quality by changing the grain compressive strength, solubility, and precipitation of minerals and clay minerals transformations. With a comparison the crustal extensional thinning histories of different geothermal gradient areas, this study elucidates the comprehensive factors controlling the decreases rates of reservoir porosity and permeability. These findings explain the different evolutions of reservoirs in areas with different geothermal gradients.
3
Martina, A. Della, and J. G. Hilborn. "Gradient porosity poly(dicyclopentadiene)." Journal of Materials Research 16, no. 7 (July 2001): 2045–52. http://dx.doi.org/10.1557/jmr.2001.0280.
Abstract:
This article describes the preparation of gradient porosity thermoset polymers. The technique used is based on polymerizing a solution of cross-linkable dicyclopentadiene and 2-propanol. The forming polymer being insoluble in 2-propanol, phase separation occurs. Subsequent drying of the 2-propanol gives porosities up to 80%. An apparatus was built to produce a gradient in 2-propanol concentration in a flask, resulting in polymerized gradient porosity rods. The resulting materials have been characterized by scanning electron microscopy (SEM) and density measurements. A mathematical model which allows prediction of the gradient produced is also presented.
4
Liu, Chong, and Nathaniel L. Rosi. "Ternary gradient metal–organic frameworks." Faraday Discussions 201 (2017): 163–74. http://dx.doi.org/10.1039/c7fd00045f.
Abstract:
Gradient MOFs contain directional gradients of either structure or functionality. We have successfully prepared two ternary gradient MOFs based on bMOF-100 analogues, namely bMOF-100/102/106 and bMOF-110/100/102, via cascade ligand exchange reactions. The cubic unit cell parameter discrepancy within an individual ternary gradient MOF crystal is as large as ∼1 nm, demonstrating the impressive compatibility and flexibility of the component MOF materials. Because of the presence of a continuum of unit cells, the pore diameters within individual crystals also change in a gradient fashion from ∼2.5 nm to ∼3.0 nm for bMOF-100/102/106, and from ∼2.2 nm to ∼2.7 nm for bMOF-110/100/102, indicating significant porosity gradients. Like previously reported binary gradient MOFs, the composition of the ternary gradient MOFs can be easily controlled by adjusting the reaction conditions. Finally, X-ray diffraction and microspectrophotometry were used to analyse fractured gradient MOF crystals by comparing unit cell parameters and absorbance spectra at different locations, thus revealing the profile of heterogeneity (i.e. gradient distribution of properties) and further confirming the formation of ternary gradient MOFs.
5
Lynn, Heloise Bloxsom, and Bill Goodway. "Azimuthal P-P prestack amplitudes in the presence of oil-filled aligned porosity (fracture porosity)." Interpretation 8, no. 4 (October 14, 2020): SP109—SP133. http://dx.doi.org/10.1190/int-2020-0035.1.
Abstract:
A 3D P-P high-fold full-azimuth full-offset reflection survey was acquired and processed to characterize a naturally fractured carbonate reservoir. The reservoir is a thick carbonate, which will flow commercial oil with a sufficient fracture network. Extensive calibration data include (1) a horizontal borehole’s resistivity image log, (2) the first 24 months cumulative oil produced, by stage, as known from chemical frac tracer data, (3) pre- and postfrac job instantaneous shut-in pressures, (4) microseismic, and (5) wireline log data. We used the cumulative oil production to document the spatially varying amount of aligned vertical porosity (aligned compliance or fracture porosity) connected to the stage borehole location. The stages of high oil production exhibited, for the fracture-perpendicular azimuth, the more positive amplitude variation with angle (AVA) gradients, and dimmer near-angle (6°–15° angles of incidence) amplitudes, compared to the fracture-parallel azimuth. The azimuthal variation of the AVA gradient fit the cos 2θ curve well, indicating the presence of one set of vertical aligned fractures dominating the azimuthal amplitude signature. In a similar fashion, the azimuthal variation of the mathematical intercept, physically the near-angle amplitudes, also fit the cos 2θ curve well. We have constructed crossplots of the azimuthal near-angle amplitude versus the AVA gradient on a bin-by-bin basis: we observed a straight line at bins with elevated oil production (elevated fracture density). A straight line crossplot of the (AVA gradient, mathematical intercept) is the signature of change of the (sensed) porosity, as long as the lithology and pore fluid are held constant. In accord with industry knowledge, we found that porosity affects the P impedance and thus the near-angle amplitudes: the aligned porosity yields azimuthal P impedance (measured at the 6°–15° angles of incidence). Legacy high-fold 3D P-P surveys rich in the 6°–20° angles of incidence should be considered for reprocessing and reinterpretation using these techniques.
6
Lootsik, M. D., N. O. Manko, R. O. Bilyy, M. M. Lutsyk (Jr.), and R. S. Stoika. "Analysis of chitosan molecular weight profile by electrophoresis in a porosity step gradient polyacrylamide gel." Ukrainian Biochemical Journal 94, no. 2 (July 11, 2022): 76–84. http://dx.doi.org/10.15407/ubj94.02.076.
Abstract:
Chitosan is biocompatible and biodegradable natural biopolymer widely applied in various fields of biology, medicine, and pharmacy, however, its effects significantly depend on the degree of polymerization (DP) and the degree of deacetylation (DDA) of polymer chains. Evaluation of the chitosan chain diversity by DP requires the use of a highly expensive method of high-performance size exclusion chromatography. The aim of our study was to determine the molecular weight profile of chitosan specimens by the use of electrophoresis in a porosity step gradient polyacrylamide gel and to evaluate the efficacy of this method in monitoring the purification of chitosan fragments and its derivatives. Two types of step gradient porosity gels were used: 1) gels of layers with acrylamide concentration 2.5, 3.5, 5.0, 10.0, 15.0, 20.0 % w/v for native chitosan or its high molecular fragments; 2) gels of layers with acrylamide concentration 2.5, 5.0, 10.0, 15.0, 20.0, 25.0 % w/v for low molecular chitosan fragments. The main amount of molecules from the chitosan pool was localized in the type 1 gel in the region of 550-40 kDa and distributed among three bands, which in different samples differed significantly in percentage. Electrophoresis of chitosan fragments fractionated by gel permeation chromatography provided a clear separation of medium molecular weight fragments (50–400 kDa) in type 1 gel and of low molecular weight fragments (3–40 kDa) in type 2 gel. Thus the method of chitosan electrophoresis in a step-gradient porosity of polyacrylamide gel was developed which permits to characterize the molecular weight profile of chitosan specimens polymer chains and is effective in monitoring the isolation of chitosan fragments by gel penetration chromatography of molecular weights from 3 to 400 kDa.
7
Pradewa, Mohammad Resalto, Retno Gumilang Dewi, and Ucok W. R. Siagian. "Simulasi aliran fluida pada proses enhanced coalbed methane." Jurnal Teknik Kimia Indonesia 10, no. 3 (October 2, 2018): 157. http://dx.doi.org/10.5614/jtki.2011.10.3.7.
Abstract:
Fluid flow simulation on enhanched coalbed methane systemThe Enhanced Coalbed Methane (ECBM) process can be applied as a carbon capture and storage (CCS) technology for the mitigation of greenhouse gases emissions, by transferring CO2 emitted by stationary sources into ECBM field reservoirs. This CCS-ECBM integration is a novel technology that is aimed at reducing CO2 emission while simultaneously improving the energy supply security in Indonesia. This research studies the fluid flow in fractures/cleats in CBM reservoirs, which is a laminar flow under pressure gradient in accordance to Darcy's law. The objective of this research is to understand the mechanism of the integration between CCS and ECBM process via computer simulations. Gas components considered in the simulation include CH4 and CO2. Fluid flow variables in this research are permeability (k), porosity (ϕ), and gas saturation (S). Simulations are done using the FlexPDE version 5 software package. Simulation results indicate that all three variables influence the fluid flow mechanism in fractures/cleats during the injection of CO2 in ECBM process. Simulations which are run for 100 days predict that methane recovery is inversely proportional to porosity, with a recovery of 97.88% at a porosity of 0.017, and 37.16% at a porosity of 0.63.Keywords: greenhouse gases, CCS, ECBM, fractures, cleats Abstrak Proses Enhanced Coalbed Methane (ECBM) dapat diterapkan sebagai salah satu teknologi penangkapan dan penyimpanan karbon (Carbon Capture and Storage atau CCS) untuk mitigasi emisi gas rumah kaca, dengan cara menyalurkan CO2 dari sumber emisi stasioner ke dalam reservoir lapangan ECBM. Integrasi CCS-ECBM ini merupakan teknologi baru yang diharapkan mampu mengurangi emisi CO2 sekaligus meningkatkan ketahanan pasokan energi Indonesia. Penelitian ini mempelajari aliran fluida pada retakan (fractures/cleats) di dalam reservoir CBM yang merupakan aliran laminer di bawah gradien tekanan yang mengikuti hukum Darcy. Penelitian ini bertujuan memahami mekanisme integrasi CCS dengan proses ECBM melalui pendekatan simulasi komputer. Senyawa-senyawa yang ditinjau adalah CH4 dan CO2. Variabel-variabel aliran yang diperhitungkan dalam model mencakup permeabilitas (k), porositas (ϕ), dan saturasi gas (S). Simulasi dilakukan menggunakan perangkat lunak FlexPDE versi 5. Hasil simulasi menunjukkan bahwa mekanisme aliran dalam retakan dengan injeksi CO2 pada proses ECBM dipengaruhi oleh ketiga variabel yang ditinjau. Simulasi yang dijalankan selama 100 hari menunjukkan bahwa perolehan metana berbanding terbalik secara linier terhadap porositas, dengan perolehan sebesar 97,88% pada porositas 0,017 dan 37,16% pada porositas 0,63.Kata kunci: gas rumah kaca, CCS, ECBM, retakan, cleats
8
Wang, Hao, Guogang Yang, Qiuwan Shen, Shian Li, Fengmin Su, Ziheng Jiang, Jiadong Liao, Guoling Zhang, and Juncai Sun. "Effects of Compression and Porosity Gradients on Two-Phase Behavior in Gas Diffusion Layer of Proton Exchange Membrane Fuel Cells." Membranes 13, no. 3 (March 4, 2023): 303. http://dx.doi.org/10.3390/membranes13030303.
Abstract:
Water management within the gas diffusion layer (GDL) plays an important role in the performance of the proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) and its reliability. The compression of the gas diffusion layer during fabrication and assembly has a significant impact on the mass transport, and the porosity gradient design of the gas diffusion layer is an essential way to improve water management. In this paper, the two-dimensional lattice Boltzmann method (LBM) is applied to investigate the two-phase behavior in gas diffusion layers with different porosity gradients under compression. Compression results in an increase in flow resistance below the ribs, prompting the appearance of the flow path of liquid water below the channel, and liquid water breaks through to the channel more quickly. GDLs with linear, multilayer, and inverted V-shaped porosity distributions with an overall porosity of 0.78 are generated to evaluate the effect of porosity gradients on the liquid water transport. The liquid water saturation values within the linear and multilayer GDLs are significantly reduced compared to that of the GDL with uniform porosity, but the liquid water within the inverted V-shaped GDL accumulates in the middle region and is more likely to cause flooding.
9
Mulsow, Sandor, Bernard P. Boudreau, and John A. Smith. "Bioturbation and porosity gradients." Limnology and Oceanography 43, no. 1 (January 1998): 1–9. http://dx.doi.org/10.4319/lo.1998.43.1.000i.
10
Mulsow, Sandor, Bernard P. Boudreau, and John N. Smith. "Bioturbation and porosity gradients." Limnology and Oceanography 43, no. 1 (1998): l—9. http://dx.doi.org/10.4319/lo.1998.43.1.000l.
Dissertations / Theses on the topic "Gradient de porosité":
1
Boulvert, Jean. "Traitements acoustiques à porosité contrôlée pour atténuation optimale." Thesis, Le Mans, 2020. http://www.theses.fr/2020LEMA1033.
Abstract:
Cette thèse exploite certaines possibilités offertes par la fabrication additive pour concevoir et optimiser des traitements pour l'atténuation acoustique à base de matériaux poreux sous un nouvel angle. La fabrication additive permet de contrôler chaque pore d'un matériau individuellement. Le processus de conception de traitement poreux est chamboulé : pour répondre à un problème, au lieu de chercher parmi un catalogue de matériaux existants, il est possible de concevoir directement le matériau adéquat en ajustant sa microstructure. Cette recherche s'inscrit dans une démarche de réduction du bruit des réacteurs d'avion mais s'étend au-delà du domaine aéronautique, aussi bien au niveau théorique qu'à celui de ses possibles applications. Une méthode de prédiction de comportement acoustique de matériaux poreux produits par fabrication additive prenant en compte l'impact des défauts de fabrication est d'abord introduite. Les matériaux poreux à gradient de propriétés contrôlé sont ensuite étudiés. Une méthode d'optimisation des paramètres microstructuraux ou de fabrication est développée. La capacité des matériaux poreux à gradient de propriété à atténuer des fréquences hors de portée des matériaux sans gradient est ainsi prouvée et le gradient optimal pour l'atténuation large bande est défini. L'impact de la taille des parois des pores ainsi que l'impact de possibilité du son de se propager transversalement dans un matériau poreux est étudié. Enfin, un traitement métaporeux permettant l'absorption large bande et sub-longueur d'onde est développé. Les résultats de cette recherche peuvent être mis en application pour créer des traitements poreux à forte capacité d'atténuation du bruit. Cette recherche fait appel à des modèles analytiques et numériques basés sur l'hypothèse selon laquelle le matériau poreux peut être considéré acoustiquement comme un fluide équivalent, à l'analyse physique des comportements et à des validations expérimentales au travers de tests en tube d'impédance de spécimens produits par fabrication additiveThis thesis exploits some of the new possibilities offered by additive manufacturing to design and optimize treatments for sound attenuation consisting in porous materials. Additive manufacturing allows to control individually each pore of a material. The porous treatment design process is turned upside down: instead of searching through a catalogue of existing materials to solve a problem, it is possible to directly design the right material by adjusting its microstructure. This research is part of a plan to reduce aircraft engine noise but extends beyond the aeronautical field, both theoretically and in terms of possible applications. A predicting method of the acoustic behaviour of porous materials produced by additive manufacturing and taking into account the impact of manufacturing defects is first introduced. Porous materials with controlled graded properties are then studied. A method for optimizing microstructural or manufacturing parameters is developed. The ability of graded porous materials to attenuate frequencies too low to be attenuated by non-graded materials is then proven and the optimal gradient for broadband attenuation is defined. The impact of the wall thickness of the pores along with the impact of transverse propagation inside porous materials is studied. Finally, a metaporous treatment allowing broadband and sub-wavelength absorption is developed. The results of this research can be applied to create porous treatments with a high noise attenuation. The analytical and numerical models used in this research are based on the hypothesis of porous materials acoustically behaving as equivalent fluids. The results are physically analyzed and experimentally validated through impedance tube testing of specimens produced by additive manufacturing
2
Richart, Olivier. "Les substituts osseux en hydroxyapatite : Nouveau procédé de fabrication de pièces macroporeuses à gradient de porosité." Valenciennes, 1998. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/cf762061-806c-4205-b695-3f16de038391.
Abstract:
Un nouveau procédé de fabrication de biocéramiques en hydroxyapatite macroporeuse est présenté. L’originalité du concept proposé est d'assurer la maitrise de deux paramètres primordiaux pour le comportement biologique et la configuration poreuse, à savoir : - le diamètre de macropores, - le diamètre d'interconnexion entre macropores. La technique développée et brevetée, est basée sur l'imprégnation d'une structure polymérique totalement maitrisée par une suspension aqueuse de céramique. La structure polymérique est génératrice de porosité grâce à son élimination thermique. Cette structure est contrôlée au niveau du dimensionnel et de la morphologie de ces éléments de base (billes) mais également au niveau de ses contacts entre particules. Un mécanisme de densification par fluage visqueux de l'édifice ainsi élaboré assure la reproductibilité et la prévision de la configuration des substituts osseux produits. Des propriétés mécaniques importantes sont mises en évidence. Le procédé d'élaboration est approfondi afin d'accroitre le comportement mécanique notamment en compression de ces biocéramiques. Des pièces à gradient de porosité sont élaborées et quelques applications détaillées.
3
Sirijarukul, Suksawat. "Elaboration de membranes à traces en poly(éthylènetéréphtalate) ayant un gradient linéaire de taille de pore et une porosité constante." Montpellier 2, 2007. http://www.theses.fr/2007MON20110.
Abstract:
Nous avons fabriqué un nouveau type de membrane polymère à traces avec des gradients de taille de pore et de densité de pore le long de la membrane. Ces gradients sont fort bien contrôlés de façon indépendante et par des procédés très simples. Dans une première étape, un gradient de densité de pores est obtenu par un déplacement d'un film de poly(éthylènetéréphtalate) –PET- devant un faisceau d'ions lourds de flux variable. Dans une seconde étape, la taille de pore est contrôlée par le trempage progressif du film préalablement exposé aux ions lourds dans une solution de soude 2N à 50°C. La relation entre densité de pores et taille de pore en chaque point de la membrane est préalablement choisie : nous avons fabriqué des membranes ayant une porosité constante et un gradient linéaire de taille de pore. Des mesures de microscopie électronique à balayage ont permis de contrôler la formation d'un pore cylindrique à travers toute l'épaisseur (13 µm) du film de PET, après exposition à un rayonnement UV centré autour de 312 nm. Un modèle théorique a été proposé pour décrire le phénomène de filtration tangentielle dans un canal ayant une paroi constituée d'une telle membrane : le cas d'une perméabilité constante donne lieu à des expressions analytiques relativement simples, contrairement au cas de la porosité constante. Une cellule a été montée et caractérisée par des mesures électriques et hydrauliques. Le caractère hydrophobe de la membrane est atténué en milieu basique (NaOH 10-2N) par ionisation des groupes carboxyliques. Nous avons montré que la durée variable du traitement à la soude concentrée permettant d'obtenir le gradient de taille de pore n'induisait pas un gradient de mouillabilité du matériau à la condition que celui-ci ait été exposé préalablement au rayonnement UVA new type of polymer track-etch membrane was produced with a gradient of pore size and another gradient of pore density along the large dimension of the membrane. Those gradients are independently very well controlled and obtained by simple procedures. In a first step, the pore density gradient is created by displacing the poly(ethyleneterephthalate) –PET- film in front of a swift heavy ions beam of varying flux. In a second step, the pore size is controlled by dipping progressively the previously ion beam exposed film into an aqueous solution of 2N NaOH at 50°C. The relationship between both gradients at any position along the membrane is predetermined before preparation: we have chosen to maintain porosity constant with a linear gradient of pore size. Scanning electron microscopy measurements allowed verification of the existence of a cylindrical pore through the whole thickness (13 µm) of the PET film after exposure to UV light centred around 312 nm. A theoretical model has been proposed which describes tangential filtration in a channel where one wall is such a membrane: the case of constant permeability leads to relatively simple analytical expressions contrary to the case of constant porosity. One cell was built up and characterized by electrical and hydraulic measurements. The membrane hydrophobic character is attenuated at high pH (10-2N NaOH) by ionization of the carboxylic groups. We showed also that varying etching time to obtain a gradient of pore size did not induce a wettability gradient provided that the material was previously exposed to UV radiation
4
Landron, Thomas. "effets des gradients de porosité et de contrainte sur le comportement en fatigue à grand nombre de cycles de l’alliage d’aluminium AlSi9Cu3 coulé sous pression." Electronic Thesis or Diss., Paris, HESAM, 2023. http://www.theses.fr/2023HESAE091.
Abstract:
Ces travaux de thèse traitent de l’effet des gradients de porosité et de contrainte sur le comportement en fatigue à grand nombre de cycles (FGNC) de l’alliage d’aluminium AlSi9Cu3 coulé sous pression utilisé par l’industrie automobile. Ce matériau contient une population de défauts distribués de manière hétérogène avec un gradient de porosité entre la surface et le cœur des pièces. Une large gamme de taille et de nature de défaut (Pore gazeux, retassure, voiles d’oxydes…) est observée avec notamment des défauts formant des réseaux complexes tridimensionnelles de porosités.Afin d’étudier les effets des gradients de porosité et de contrainte, une méthodologie d’essai ayant recours à des éprouvettes de différentes épaisseurs, toutes obtenues par usinage à partir d’un même échantillon brut, est développée. Quatre géométries issues d’une même éprouvette brute sont testées en FGNC sous différents modes de sollicitations : flexion et traction avec un rapport de charge R=-1. L’analyse des faciès de rupture combinée à celle des courbes de Wöhler montre que le comportement en fatigue est contrôlé par l’interaction entre les gradients de porosité et de contrainte. La position de l’amorçage, interne ou en surface, la nature du défaut critique, ainsi que les niveaux de résistance sont entièrement déterminées par ces deux gradients.L’effet des défauts sur le comportement en fatigue est d’abord analysé sous l’angle d’une approche du type diagramme de Kitagawa-Takahashi et seuil du facteur d’intensité de contrainte (Kth). Cette analyse montre que la résistance en fatigue du matériau est pilotée par la taille des défauts au sens de Murakami (√aire). La large gamme de taille et de nature de défauts permet de caractériser le comportement du matériau en fissure courte et fissure longue. Peu d’effet de la position de l’amorçage, interne ou surface, est noté. Grâce à la comparaison des comportements en fatigue de l’alliage étudié avec d’autres alliages d’aluminium de fonderie coulés gravité, il apparaît que le niveau de résistance en fatigue et le comportement de propagation fissure courte – fissure longue est en partie contrôlé par les caractéristiques microstructurales des alliages telles que la taille de grain et l’espacement des bras de dendrites secondaires (SDAS) et par le comportement mécanique monotone et cyclique.La complexité de la distribution des défauts (définie par les paramètres taille, position, géométrie, type …) rend très difficile la caractérisation et la modélisation de la cinétique de propagation des fissures et de leurs interactions avec les défauts. Des essais de suivi de fissure in situ sur défauts naturels sont conduits en flexion à R=-1 à l’aide d’un dispositif adapté de corrélation d’image. L’analyse de la cinétique de fissuration et des faciès de rupture relatifs aux fissures observées révèle une forte interaction entre les fissures de fatigue et les défauts présents. Ces interactions provoquent de fortes accélérations de la fissure qui réduisent drastiquement la durée de vie en fatigue. Une modélisation de la propagation en FGNC est proposée grâce à une approche en moyenne qui fait appel à la loi de Paris. Les coefficients associés sont ajustés à partir des essais de suivi de fissure. La comparaison des courbes de Wöhler simulées à iso-taille de défauts initiaux et les courbes de Wöhler expérimentales montre que l’approche en propagation ne suffit pas à rendre compte de toutes les étapes conduisant à la ruine en fatigue. Il est clairement mis en avant la nécessité de la prise en compte d’une phase d’amorçage et la très grande complexité des mécanismes d’endommagement en fatigue dans les défauts de type réseaux de porosité.Mots clefs : Fatigue à grand nombre de cycle (FGNC), hétérogénéité microstructurale, gradient de porosité, gradient de contrainte, alliage d’aluminium, coulée sous pression, réseaux de porosités, durée de vie, interaction fissure – défautThis research deals with the effect of porosity and stress gradients on the high-cycle fatigue behavior (HCF) of the high-pressure die-cast (HPDC) aluminum alloy AlSi9Cu3 used by the automotive industry. The components produced by HPDC are characterized by a high level of porosity compared to other casting processes. In addition, the porosity or defect distribution within a component is highly heterogeneous and the existence of a porosity gradient between the surface and the in-bulk material is notable. Defects of different nature and size are present, including defects formed by complex three-dimensional pore networks.To study the effects of the porosity and stress gradients on the HCF behavior, a test methodology based on reducing the thickness of as-cast specimens by machining was developed. Four geometries machined from the same as-cast specimens were tested in HCF under different loading modes: plane bending and tension-compression with a load ratio R=-1. The analysis of the fatigue failure surfaces, combined with fatigue results in the form of Wöhler curves shows that fatigue behavior is controlled by the interaction between the porosity gradient and the stress gradient. The position of the crack initiation site (surface or in-bulk), the nature of the critical defects, as well as the fatigue strength are entirely determined by these two gradients.The effect of defects on the fatigue behavior was analyzed using an approach based on the Kitagawa-Takahashi diagram and the stress intensity factor threshold (Kth). This analysis shows that the fatigue strength of the material is controlled by the size of the defects in terms of the Murakami parameter (√area). The wide range of defect size and the variety of defect types makes it possible to characterize the behavior of the material in both the short crack and long crack regimes. It is observed that the position of the crack initiation site (surface or in-bulk) has only a small effect on the fatigue behavior. Thanks to a comparison between the studied alloy and other gravity-cast aluminum alloys, it is shown that both the fatigue strength and the crack propagation behavior, is partly controlled by (a) the microstructural characteristics of alloys (grain size and secondary dendrite arm spacing (SDAS)) and by (b) the monotonic and cyclic mechanical behavior of the materials.The complexity of the defect distribution (type, size and spatial distribution) complicates the characterization and modeling of the kinetics of crack propagation and their interactions with defects. To investigate this, in-situ image correlation was used to monitor crack growth during fatigue tests, with the aim of observing the crack interaction with natural defects, in bending at R=-1. The analysis of the crack growth kinetics and the fatigue failure surfaces reveals a strong interaction between fatigue cracks and defects. These interactions cause rapid crack accelerations, which drastically reduce the fatigue life. A HCF crack propagation model is proposed using an averaging approach with the Paris law. The coefficients are adjusted using the crack monitoring tests. The comparison between the simulated Wöhler curves at initial iso-defect-size and the experimental Wöhler curves shows that the propagation approach is not sufficient to account for all the stages leading to fatigue failure. It is clearly highlighted that the initiation phase must be taken into account and that the fatigue damage mechanisms, associated with defects comprised of complex three-dimensional pore networks, are extremely complex.Keywords: High cycle fatigue (HCF), microstructural heterogeneity, porosity gradient, stress gradient, aluminum alloy, high-pressure die-casting, porosity networks, fatigue life, crack – defect interaction
5
Verdenelli, Martine. "Elaboration par procédé sol-gel de couches minces oxydes à gradient de porosité : évaluation en tant qu'interphases dans les composites à matrice céramique SiC-SiC." Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO10203.
Abstract:
Des couches minces poreuses de compositions massiques (1) 71,8% Al2O3 28,2% SiO2, (2) 90% Al2O3 - 10% SiO2 et (3) 72,7% Al2O3 - 18,2% ZrO2 - 9,1% SiO2 ont été réalisées par dépôt par trempage sur des fibres de carbure de silicium Hi-Nicalon. La porosité des couches a été créée par l'incorporation dans la solution de précurseurs d'additifs qui sont ensuite pyrolysés lors du traitement thermique : le polyéthylèneglycol, le bromure de cétyltriméthylammonium (CTAB) et des billes de latex fonctionnalisées. Les principaux paramètres de dépôt influençant la qualité et l'épaisseur des couches ont été étudiés. L'optimisation de ces paramètres a permis l'obtention de couches minces homogènes et mésoporeuses. Le CTAB et les billes de latex dans des concentrations précises, associés à la composition 90% Al2O3 - 10% SiO2 qui possède la température de cristallisation la plus élevée, ont composé les systèmes les plus intéressants. Les fibres revêtues testées en traction après traitement thermique à 1200ʿC sous air ont présenté des propriétés mécaniques (contrainte à rupture, module d'Young) équivalentes à celles des fibres de départ. Le dépôt oxyde protège la fibre de l'oxydation, en évitant la perte des propriétés mécaniques de la fibre non revêtue. Les couches minces réalisées ont été évaluées en tant qu'interphases dans les Composites à Matrice Céramique. Les interphases à gradient de porosité (poreuses au contact de la fibre et denses au contact de la matrice) réalisées par incorporation de CTAB ont montré les meilleures potentialités.
6
Boulesteix, Rémy. "Densification du grenat d'yttrium et d'aluminium pur ou dopé sous forme de céramiques transparentes : relation entre microstructure et propriétés optiques : élaboration de matériaux à gradient de concentration en néodyme." Limoges, 2009. http://www.theses.fr/2009LIMO4040.
7
Dominguez, Nicolas. "Modélisation de la propagation ultrasonore en milieu complexe : application au contrôle non destructif et à la caractérisation de la porosité dans les matériaux composites stratifiés." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2006TOU30235.
Abstract:
L'inspection ultrasonore de pièces composites est une problématique d'importance au regard de l'utilisation croissante de ces matériaux dans l'industrie aéronautique. La porosité est habituellement évaluée à travers une mesure d'atténuation qui mène à l'estimation d'un taux global de porosité. Cependant la répartition spatiale des pores est également une donnée d'importance. Une méthode numérique modélisant la propagation des ondes élastiques en milieu complexe a été implémentée. L'inspection ultrasonore de composites renfermant de la porosité maîtrisée peut, en particulier, être simulée. Parallèlement une méthode inverse permettant de reconstruire la position et la forme de défauts a été développée. L'interprétation physique de cette méthode a révélé une analogie avec la physique du retournement temporel. Les résultats d'imagerie présentés montrent l'efficacité de la méthode dans diverses configurations. D'autre part des résultats d'analyse temps-fréquence-énergie montrent la possibilité de détecter des zones poreuses localisées dans l'épaisseur du matériau.
8
Vieira, Nunes Antonio Idivan. "Transport d'ions sous l'effet d'un champ électrique en milieu poreux : applications à la séparation de terres rares par électrophorèse à focalisation." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1999. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1999_VIEIRA_NUNES_A_I.pdf.
Abstract:
Les ions trivalents de terre rare ont des propriétés très voisines et leurs séparation les uns des autres, généralement délicate, est souvent effectuée par extraction par solvant ou échange d'ions. L'électrophorèse à focalisation représente une alternative à ces techniques éprouvées et l'objet de ce travail était l'étude fondamentale des phénomènes de transport d'ions dans un tel procédé. L'électrophorèse dite à focalisation permet de séparer des espèces amphotères comme des cations de terres rares, M+3, en ayant recours à un gradient de pH dans la cellule et à l'ajout d'un complexant acide (EDTA) par exemple. Cette méthode repose sur la différence des points isoélectriques de ces espèces, présentés sous forme cationique prés de l'anode ou bien sous la forme complexé ionique, plus prés de la cathode. Les ions de terres rares sont soumis aux effets antagonistes de la diffusion et de la migration, ce qui permet leur focalisation au point isoélectrique, correspondant au pH pour lequel leur mobilité effective est nulle. Après une étude bibliographique sur les terres rares et les procédés de séparation par électrophorèse, ce mémoire décrit des approches théoriques et expérimentales des équilibres de complexation de quelques terres rares (lanthane, cérium, praséodyme et néodyme) en fonction du pH ainsi que l'estimation du point isoélectrique. Les phénomènes des transports et de focalisation en vie de la séparation de deux terres rares font l'objet du dernier chapitre: l'étude a été conduite tout d'abord en absence d'écoulement forcé de la solution et a permis de dégager des conditions opératoires permettant la focalisation d'une espèce. L'apport méthodologique a été utilisé pour la conception et la réalisation d'un cellule avec circulation continue de solution et dotée de 42 capteurs de températures et 42 de potentiels. Les résultats de premiers essais de focalisation et de séparation de deux terres rares sous la forme de profils des différentes grandeurs, sont présentés et discutésTrivalent ions of rare earth elements have very similar properties and their difficult separation each from another is usually carried out by liquid-liquid extraction or ion exchange focalisation electrophoresis represehts an alternative route to the usual techniques. The purpose of this work consisted of the fundamental investigation of ion transport phenomena in electrophoretic processes. Focalisation electrophoresis is suitable for separation of amphoteric species such as rare earth ions, using a pH gradient in the cell and upon addition of a complexed agent e. G. EDTA. This technique relies upon the difference in isoelectrical points of the considered species, being under the form of free cation near the ano'de, and in the form of anionic complexed species doser to the cathode Rare earth species are submitted to the antagonist effects of diffusion and migration, enabling their focalisation to occur at the isoelectrial point, corresponding to nil value of their effective mobility. Following a literature survey on rare earth elements and electrophoresis processes, the document describes theoretical and experimental investigations of complexation equilibria of some rare earth elements, namely lanthanum, neodymium, praseodymium and cerium, depending on pH. Values for the isoelectrical points coulb be estimated. Transport and focalisation phenomena in view of rare earth separation, are dealt in the last chapter. Investigations were first carried out without forced circulation of the electrolyte solution and the transient behavior of the system allowed operating conditions to be design and built-up of a continuos device, more suitable to separation, and provided with 42 potential and 42 temperature sensors: the results of the preliminary runs, in form of variable profiles, are presented and discussed
Os fons trivalentes de terras raras apresentam propriedades muito proximas umas das outras, o que dificulta bastante a separaçao destes elementos, sendo a extraçao por solvente e troca de ions os unicos métodos mais usados na separaçao de terras raras. No entanto, a eletroforese à focalisaçao representa uma alternativa à separaçao de terras raras como mostra este trabalho que tem como objetivo fundamental estudar os fenomenos de transportes de ions num determinado processo. Através da técnica de eletroforese à focalizaçao, é possivel separar espécies ionicas anfotéricas, como por exemplo cations de terras raras, M+3, aplicando-se um gradiente de pH na célula de separaçao e utilizando um acido como agente complexante, como por exemplo o EDTA. 0 principio deste método é baseado na diferença dos pontos isoelétricos das espécies presentes sob a forma cationica proxima ao anodo ou sob a forma do complexo ionico proximo ao catodo. Os ions de terras raras estao sempre submetidos aos efeitos da diftisao e da migraçao o que os levam a focalizarem em seus pontos isoelétricos correspondentes a mobilidade efetiva nula. Apos um èstudo bibliognifico sobre as terras raras e os processos de separaçao por eletroforese, este relatorio de tese descreve as aproximaçoes teorico e experimental de equilfbrio de complexaçao de alguns elementos de terras raras, como por exemplo: lantanio, cério, praseodimio e neodimio, em funçao do pH, hem como a estimacao do ponto isoelétrico. Os fenomenos de transporte e de focalizaçao foram abordados no ultimo capftulo, o que nos permitiu de observar as condiçoes operacionais de focalizaçao de uma espécie sem o fluxo forçado de uma soluçao. A metodologia descrita anteriormente foi utilizada para a concepçao e a realizaçao de uma célula corn circulaçao continua da soluçao num sistema dotado de 42 captores de temperaturas e 42 de potenciais. Os resultados dos primeiros testes de focalizaçao e da separaçao de dois elementos de terras raras foram apresentados e discutidos sob a forma de perfis de diferentes parametros
9
PLúA, Carlos. "Développement d’une stratégie d’implémentation numérique pour milieu continu poreux de 2nd gradient basée sur les éléments finis isogéométriques, application à un milieu partiellement saturé." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAI019/document.
Abstract:
Au cours de la dernière décennie, la méthode d’analyse isogéométrique (AIG) a attiré l’attention des chercheurs grâce à ses capacités supérieures à la méthode standard des éléments finis (MEF). Le concept AIG utilise les mêmes fonctions de base que celles utilisées dans la conception assistée par ordinateur (CAO) pour l’approximation des champs inconnus tels que les déplacements, pression interstitielle ou la température dans la solution des éléments finis d’un problème thermo–hydro–mécanique (éventuellement couplé). Parmi les caractéristiques les plus importantes d’AIG, la régularité, le taux de convergence et surtout sa continuité intrinsèque d’ordre supérieur représentent une nette amélioration par rapport à la méthode standard des éléments finis, permettant d’obtenir des avantages computationnels significatifs en termes de précision de la solution et de efficacité.Ce travail tente d’exploiter les caractéristiques d’AIG pour la résolution numérique des problèmes hydromécaniques (HM) couplés dans les géomatériaux de second gradient de type poro–élastoplastiques partiellement saturés. D’une part, le modèle second gradient appartenant à la théorie des milieux continus avec microstructure assure l’objectivité des résultats en présence de phénomènes de localisation de la déformation en termes d’indépendance de maillage de la solution numérique, ce qui ne peut être réalisé avec des modèles constitutifs classiques qui n’implique pas l’intervention d’une longueur interne. D’autre part, la continuité C1 réalisable au moyen de fonctions de base AIG permet une implémentation directe de tels modèles constitutifs d’ordre supérieur, dans une formulation HM dérivée de l’approche de mélange classique. De plus, la régularité des fonctions de base AIG s’est révélée très efficace dans la modélisation de processus couplés caractérisés par de forts gradients hydrauliques – comme la simulation de la propagation d’un front de saturation dans une pente partiellement saturée. Dernier point, mais non des moindres, il convient de noter que, par rapport aux approches existantes basées sur les multiplicateurs de Lagrange, la méthode AIG pour résoudre les problèmes hydromécaniques (HM) couplés dans les matériaux du second gradient saturé et partiellement saturé permet une réduction considérable du nombre de degrés de libertés requis pour atteindre le même niveau de précision. Cela entraîne non seulement une augmentation significative de l’efficacité de calcul, mais permet également d’étendre la formulation du second gradient à l’analyse de problèmes réalistes en 3D, dont la solution a été présentée pour la première fois dans ce travail.La formulation poro–élastoplastique du second gradient développée dans ce travail est mise en œuvre dans le code orienté vers la recherche GeoPDEs, un code IAG–MEF open source écrit en Matlab et développé à l’Université de Pavia. Sur la base des résultats obtenus dans une large série de problèmes aux limites en 2D et 3D analysées dans ce travail, on peut conclure que la combinaison de AIG et d’élastoplasticité du second gradient représente un outil puissant pour la simulation numérique de problèmes géotechniques caractérisés par de forts couplages multiphysiques, un comportement fortement non linéaire du sol, et des gradients de déplacement et de pression interstitielle fortement localisésDuring the last decade, Isogeometric Analysis (IGA) has drawn the attention of the Finite Element community to its superior capabilities over the standard Finite Element Method (FEM). The IGA concept uses the same basis functions used in Computed Aided Design (CAD) for the approximation of the unknown fields such as displacements, pore pressure or temperature in the Finite Element solution of a (possibly coupled) thermo– hydro–mechanical problem. Among the most relevant features of IGA, its smoothness, its convergence rate and particularly its intrinsic higher–order continuity between elements represent a definite improvement over the standard FEM, which allow to obtain significant computational advantages in terms of accuracy of the solution and computa- tional efficiency.This work attempts to exploit the characteristics of IGA for the numerical solution of coupled hydro–mechanical (HM) problems in saturated and partially saturated second gradient poro–elastoplastic geomaterials. On one hand, the second gradient model belonging to the theory of continua with microstructure ensures the objectivity of the results in presence of strain localization phenomena in terms of mesh independence of the numerical solution, which cannot be achieved with classical constitutive models without an internal length scale. On the other hand, the C1–continuity achievable by means of IGA basis functions allows a straightforward implementation of such higher order constitutive models, within a HM formulation derived from the classical mixture approach. In addition, the smoothness of the IGA basis functions proved to be very efficient in the modeling of coupled processes characterized by strong hydraulic gradients – such as the simulation of the downward propagation of a saturation front in a partially saturated slope subject to rainfall infiltration. Last but not least, it is worth noting that, as compared to the existing approaches based on Lagrange multipliers, the IGA approach to the solution of coupled hydro-mechanical (HM) problems in saturated and partially saturated second gradient materials allows a dramatic reduction in the number of degrees of freedoms required to achieve the same level of accuracy. This not only results in a significant increase of the computational efficiency, but also allows to extend the complete second gradient formulation to the analysis of realistic 3D problems, the solution of which has been presented in this work for the first time.The local second gradient poro–elastoplastic formulation developed in this work is implemented in the research-oriented code GeoPDEs, a Matlab open source IGA–FEM code developed at the University of Pavia. Based on the results obtained in a large series of representative 2D and 3D initial–boundary value problems analyzed in this work, it can be concluded that the combination of IGA and the second gradient elastoplasticity represents a powerful tool for the numerical simulation of geotechnical problems characterized by strong multiphysics couplings, highly nonlinear behavior of the soil, and strongly localized displacement and pore pressure gradients
10
Svatík, Juraj. "Funkční pěny s gradientem hustoty." Master's thesis, Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická, 2019. http://www.nusl.cz/ntk/nusl-401848.
Abstract:
Vycházíme-li z lehčených přírodních materiálů, lze od porézních materiálů s gradientem porozity očekávat mechanické vlastnosti nadřazené konvenčím polymerním pěnám, a to díky jejich specifické architektuře. Tyto vlastnosti umožňují použití lehčených materiálů jako strukturních prvků. V této práci je popsaná příprava gradientních porézních materiálů pomocí laminování a/nebo 3D tisku. Provedeny byly statické a dynamické mechanické testy na obou kvazi homogenních a gradientně porézních pěnách poskytující experimentální podklad pro hypotézu deformační odezvy plynoucí ze strukturní architektury. Data se interpretovala užitím zavedených teoretických modelů. Naše výsledky vedly k závěru, že tyto teoretické modely odvozené od pěn s pravidelnou strukturou není vhodné aplikovat pro pěny s gradientem porozity, protože prokazují podstatně lepší mechanické vlastnosti než homogenně porézní pěny.
Book chapters on the topic "Gradient de porosité":
1
Andertová, Jana, Jiří Havrda, and Radek Tláskal. "Functional Gradient Alumina Ceramics with Controlled Porosity." In Key Engineering Materials, 223–26. Stafa: Trans Tech Publications Ltd., 2007. http://dx.doi.org/10.4028/0-87849-424-3.223.
2
Wen, Cui'e, Yasuo Yamada, A. Nouri, and Peter Hodgson. "Porous Titanium with Porosity Gradients for Biomedical Applications." In THERMEC 2006, 720–25. Stafa: Trans Tech Publications Ltd., 2007. http://dx.doi.org/10.4028/0-87849-428-6.720.
3
An, Chung Min, Jung-Hoon Song, Inyoung Kang, and Nigel Sammes. "Characterization of an Anode-Supported Planar Solid Oxide Fuel Cell with a Porosity Concentration Gradient." In Advances in Solid Oxide Fuel Cells V, 75–81. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2010. http://dx.doi.org/10.1002/9780470584316.ch6.
4
Castagna, S., S. Olivella, A. Lloret, and E. E. Alonso. "Experimental and Numerical Investigation of Porosity Variations in Saline Media Induced by Temperature Gradients." In Computational Methods for Flow and Transport in Porous Media, 327–38. Dordrecht: Springer Netherlands, 2000. http://dx.doi.org/10.1007/978-94-017-1114-2_22.
5
de Hazan, Yoram, Maciek Wozniak, Judit Heinecke, Gregor Müller, Veronika Märkl, and Thomas Graule. "Shaping Radiation Curable Colloidal Dispersions - From Polymer/Ceramic Fibers and Microspheres to Gradient Porosity Ceramic Bulk Materials." In Advanced Processing and Manufacturing Technologies for Structural and Multifunctional Materials IV, 85–95. Hoboken, NJ, USA: John Wiley & Sons, Inc., 2010. http://dx.doi.org/10.1002/9780470944066.ch8.
6
Rothe, G. M. "ELECTROPHORESIS | Porosity Gradient Gels." In Encyclopedia of Separation Science, 1315–42. Elsevier, 2000. http://dx.doi.org/10.1016/b0-12-226770-2/03621-8.
7
Kühl, Michael, and Niels Peter Revsbech. "Biogeochemical Microsensors For Boundary Layer Studies." In The Benthic Boundary Layer, 180–210. Oxford University PressNew York, NY, 2001. http://dx.doi.org/10.1093/oso/9780195118810.003.0008.
Abstract:
Abstract Interfacial processes in sediments, biofilms, and other benthic aquatic systems can be strongly affected by the presence of hydrodynamic boundary layers. The boundary layer (BL) can limit mass transfer between the overlying water and the solid matrix, thus affecting biological processes. The BL region adjacent to reactive surfaces that contains significant chemical gradients is known as the diffusive boundary layer (DBL). The DBL thickness is dependent on the flow velocity, surface topography and porosity of the solid matrix, and it ranges from <0.1 mm to several millimeters in thickness (see also chapters 5, 9, 14 and 15). As the interface is approached, mass transfer of solutes in the DBL becomes less dependent on advective motions (turbulence) and increasingly dependent on diffusion. Any net solute consumption or production within the matrix relative to the surrounding water, therefore, leads to the formation of concentration gradients over the DBL as well as within the matrix. The sediment-water interface thus can be the site of steep gradients of physicochemical variables over distances of <0.1 mm, and methods for studying these variables near the interface must resolve variations over very small distances without significant disturbance to these gradients. Noninvasive optical analysis, by direct microscopic observation, analysis of water current with laser-Doppler anemometry, nuclear magnetic resonance imaging (Wieland, 2000) or positron emission tomography (Khalili et al., 1998) fulfills these requirements, but most methods with high spatial resolution are based on microsensors.
8
Kralj, Polona. "Submarine Stratovolcano Peperite Syn-Formational Alteration - A Case Study of the Oligocene Smrekovec Volcanic Complex, Slovenia." In Updates in Volcanology - Transdisciplinary Nature of Volcano Science. IntechOpen, 2021. http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.95480.
Abstract:
The Oligocene Smrekovec Volcanic Complex is a remnant of a submarine composite stratovolcano with a complex succession of lavas, autoclastic, pyroclastic, syn-eruptive resedimented volcaniclastic and siliciclastic deposits was a favourable environment for the development of peperites. Despite very complex alteration related to the stratovolcano-hosted hydrothermal system with a deep igneous source, locally elevated geothermal gradients and superimposed hydrothermal/geothermal regimes controlled by the emplacement of a shallow intrusive body, authigenic minerals in peperites - particularly pumpellyite and actinolite - show higher temperature stability ranges than those in the underlying and overlying volcanic deposits irrespectively of their lithofacies, porosity and permeability. The formation of authigenic minerals in peperites, such as laumontite, pumpellyite, epidote, prehnite or actinolite, was apparently controlled by ephemeral and localised high-temperature regimes originating from the parent lava flow. Heated pore waters in the host sediment that could have undergone local mixing with deuteric fluids circulated in peperites until thermal gradients persisted, and were the cause of alteration of juvenile clasts and the mingling sediment. The development of pumpellyite required a suitable precursor - fine-grained volcanic ash.
9
Cantor, Brian. "Fick’s Laws." In The Equations of Materials, 141–61. Oxford University Press, 2020. http://dx.doi.org/10.1093/oso/9780198851875.003.0007.
Abstract:
Atoms and molecules are not completely immobile within a solid material. They move by jumping into vacancies or interstitial sites in the crystal lattice. The laws describing their motion were discovered by Adolf Fick in the mid-19th century, modelled on analogous laws for the flow of heat (Fourier’s law) and electricity (Ohm’s law). According to Fick’s first law, the rate at which atoms move is proportional to the concentration gradient, with the diffusion coefficient defined as the constant of proportionality. Fick’s second law generalises the first law to a wide range of situations and is called the diffusion equation. This chapter examines a number of characteristic diffusion profiles; the difference between self, intrinsic, inter- and tracer diffusion coefficients; the Kirkendall effect and porosity formation when different components move at different speeds; and the Arrhenius temperature dependence of diffusion. Fick was a physiologist and derived his laws initially to describe the flow of blood through the heart. He made advances in anatomy, physiology and medicine, developing methods of monitoring blood pressure, muscular power, corneal pressure and glaucoma. He lived at the time of Bismarck’s post-Napoléonic unification of Germany and the associated flowering of German science, engineering, medicine and culture.
10
Narwade, Avinash R., and Dr Siddharth K. Undirwade. "CASTING DESIGN AND SIMULATION OF BEARING BLOCK USING AUTO CAST SOFTWARE FOR DEFECT MINIMIZATION WITH EXPERIMENTAL VALIDATION." In Futuristic Trends in Mechanical Engineering Volume 3 Book 8, 206–16. Iterative International Publishers, Selfypage Developers Pvt Ltd, 2024. http://dx.doi.org/10.58532/v3bkme8p6ch5.
Abstract:
This paper represents an extension of my previous work titled "Feeder Design and Analysis Using Casting Simulation Software" by A. R. Narwade et al. (2014). In the earlier study, we explored how solidification simulation could assist in identifying casting defects and lead to improved casting quality by optimizing feeder size. The solidification process in casting is inherently complex, making simulations essential in the industry before actual production. The aim is to minimize defects like shrinkage cavities and porosity by designing an effective feeding system that ensures directional solidification during casting. In this paper, we present a comprehensive methodology that encompasses simulation and optimization using Auto CAST software, which relies on the Vector Gradient Method. We employ the Canies method to calculate feeder size, and the feeder diameter is optimized through iterative trial and error. The Canies curve, differentiating between sound and unsound casting, is also employed. Subsequently, the Auto CAST software simulates how casting engineers make decisions regarding the casting process, including parting lines, cores, mold boxes, feeders, gating systems, and mold layouts. It analyzes each decision to provide suggestions for enhancing quality while reducing tooling and manufacturing costs. Finally, the simulated results are compared with experimental trials to validate the approach.
Conference papers on the topic "Gradient de porosité":
1
Fu, Pei, Jian Yang, and Qiu-Wang Wang. "EFFECTS OF GRADIENT POROSITY AND GRADIENT PARTICLE ON PERFORMANCES OF PLANAR SOFCS." In International Heat Transfer Conference 16. Connecticut: Begellhouse, 2018. http://dx.doi.org/10.1615/ihtc16.ecl.023190.
2
Iverson, William P. "Permeability estimation from sonic versus porosity gradients." In SEG Technical Program Expanded Abstracts 1990. Society of Exploration Geophysicists, 1990. http://dx.doi.org/10.1190/1.1889911.
3
Afandi, Yaman, Giacinta Parish, and Adrian Keating. "Study of Porosity Gradient in Released Porous Silicon Microstructures." In 2018 Conference on Optoelectronic and Microelectronic Materials and Devices (COMMAD). IEEE, 2018. http://dx.doi.org/10.1109/commad.2018.8715242.
4
Jurecka, Stanislav, Kentaro Imamura, Taketoshi Matsumoto, and Hikaru Kobayashi. "Reflectance analysis of porosity gradient in nanostructured silicon layers." In Photonics Prague 2017, edited by Petr Páta and Karel Fliegel. SPIE, 2017. http://dx.doi.org/10.1117/12.2292723.
5
Hajian, Rozhin, and Justin Jaworski. "The Steady Aerodynamics of Quiet Airfoils with Porosity Gradients." In 45th AIAA Fluid Dynamics Conference. Reston, Virginia: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2015. http://dx.doi.org/10.2514/6.2015-2304.
6
Javalagi, Mohan I., and William P. Iverson. "Permeability Estimation From Sonic-Transit-Time Versus Porosity Gradients." In SPE Annual Technical Conference and Exhibition. Society of Petroleum Engineers, 1996. http://dx.doi.org/10.2118/36658-ms.
7
Fu, Pei, Min Zeng, and Qiuwang Wang. "Effect of Gradient Anode on Mass Transfer Performance for Anode-Supported Planar Solid Oxide Fuel Cells." In ASME 2016 International Mechanical Engineering Congress and Exposition. American Society of Mechanical Engineers, 2016. http://dx.doi.org/10.1115/imece2016-66095.
Abstract:
For anode-supported planar solid oxide fuel cells (SOFCs), the thick anode support layer (ASL) prevents the supply of fuel gas to the anode functional layer (AFL) where the electrochemical reactions take place. Shortage of the fuel gas at the active region results in concentration polarization. SOFC designs with porosity gradient anode may improve the cell performance. In order to investigate the effect of the porosity distributions on mass transfer characteristics of SOFC, a three dimensional half-cell model is developed based on the computational fluid dynamics (CFD) method. The numerical model solves continuity equation, conservation of momentum, multi-component mass transfer and electrochemical reaction. According to the numerical results, a SOFC design with a higher porosity gradient anode could effectively enhance mass transport of the fuel gas in the AFLs, which would lead to the reduction of polarization loss. It is also found that high porosity gradient among the anode layers could improve the H2 concentration gradient in the porous anode, which is beneficial to facilitate diffusion of the fuel gas in the porous anode. Concentration overpotentials of the SOFC decrease with the increase of the porosity gradient, especially for the low inlet H2 molar fraction. These findings indicate that the comprehensive performance of SOFC can be effectively improved by employing a high porosity gradient anode.
8
Hajian, Rozhin, and Justin W. Jaworski. "Steady Aerodynamics of Thick and Cambered Airfoils with Porosity Gradients." In 54th AIAA Aerospace Sciences Meeting. Reston, Virginia: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2016. http://dx.doi.org/10.2514/6.2016-0855.
9
Roos, Frederick. "Combined effects of surface porosity and pressure gradient on turbulent boundary layers." In 37th Aerospace Sciences Meeting and Exhibit. Reston, Virigina: American Institute of Aeronautics and Astronautics, 1999. http://dx.doi.org/10.2514/6.1999-1014.
10
Arab, Majid, and Majid Majidi. "Experimental and Numerical Study of Porosity Gradient in a Stirling Engine Regenerator." In WCX™ 17: SAE World Congress Experience. 400 Commonwealth Drive, Warrendale, PA, United States: SAE International, 2017. http://dx.doi.org/10.4271/2017-01-0148.