Dissertations / Theses on the topic 'Modélisation par élément finis et élément discrets'
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Abou, Chaz Nisrine. "Etudes expérimentale et numérique des plateformes granulaires renforcées par géosynthétiques sur sol mou." Electronic Thesis or Diss., Université Grenoble Alpes, 2024. http://www.theses.fr/2024GRALI031.
Full textPoor subgrade quality is a pervasive challenge in the construction of unpaved roads. Geosynthetics (GSYs) have emerged as innovative solutions since their initial usage in the late 1970s. Depending on the type of GSY employed, they can fulfil one or several roles, including separation, reinforcement by tensioned membrane effects, and stabilization by interlocking and/or friction at the soil-GSY interface. Few design methods exist in the literature to quantify these mechanisms, but they have limitations due to their calibration on specific GSY and soil parameters and, at times, under static rather than cyclic loading conditions. The various factors and parameters that influence the dominant mechanism and its corresponding contribution to platform enhancement underscore the necessity for further exploration in this area.To address this persistent issue, a series of experimental and numerical studies were conducted. The experimental part studied the performance of reinforcement under cyclic vertical and traffic loadings using two woven geotextiles (GTXs) with two different tensile stiffness and two base course thicknesses. Additionally, alongside the experimentation, a numerical model coupling the discrete element method and the finite element method (using Software-Defined Edge Computing) was employed. This model aimed to showcase the impact of GSY and soil parameters on reinforcement performance and provide insights into aspects challenging to measure through experimentation.The tested unpaved road sections are composed of a subgrade layer with a CBR around 1% covered by a compacted base course layer with thickness of 300 mm or 500 mm. The GTXs are placed at the interface between the subgrade and the base course layers. The results showed that the 500 mm base course reinforced platform did not exhibit reinforcement effects under vertical cyclic loading. However, the use of a 300 mm base course with GTX significantly reduced settlement compared to an unreinforced base course of the same thickness (300 mm) and to the thicker base course (500 mm). The most important improvement was observed with the highest-stiffness GTX. Moreover, three tests were performed under traffic loading applying by the Simulator Accelerator of Traffic (SAT). It was shown that traffic loading exerted greater deformation in the base course layer compared to vertical loading, but definitive conclusion can hardly be reached about the comparison between reinforced and unreinforced platform.In the numerical model, a behavioural law (1D) was integrated, considering the variation of the soil reaction modulus during loading and unloading phases and with cycles, and describing the transition of the soil from plastic to quasi-elastic behavior. In addition, the purely frictional base course layer revealed its incapacity to sustain the loading applied in the experimental. This inherent limitation prompted the incorporation of adhesion between soil particles to rectify this shortcoming in load-bearing capacity. Once calibrated the numerical model proved capable of accurately replicating the behavior of GTX-reinforced platforms in the first cycle and with cycles. It facilitated a quantification of the GTX friction effort and GTX tension effort with cycles. Initially, frictional forces outweighed the tensioned membrane effect, but as deflection increased with cycles, the latter became more prominent. This dynamic highlighted a diminishing dominance of the soil confinement mechanism with cycles, giving way to the increasing significance of the membrane effect. Furthermore, the subgrade softness, the GTX rigidity, the mattress-GTX interface parameters and the base course mechanical parameters influenced the behavior of the model
André, Damien. "Modélisation par éléments discrets des phases d’ ébauchage et de doucissage de la silice." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14501/document.
Full textWhen fused silica optics are submitted to high-power laser (such as megajoule laser or National Ignition Facility) at the wavelength of 351 nm, fused silica optics can exhibit damage, induced by the high amount of energy traversing the part. Current researches have shown that this damage could be initiated on pre-existing sub-surface damages created during the polishing processes. The discrete element method (DEM) is proposed to simulate the polishing process and its impact on sub-surface damage creation
Nguyen, Viet Tung. "Modélisation globale et locale des structures multicouches par éléments finis de plaque." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001003.
Full textTournour, Michel. "Modélisation numérique par éléments finis et éléments finis de frontière du comportement vibroacoustique de structures complexes assemblées et couplées à une cavité." Compiègne, 1999. http://www.theses.fr/1999COMP1197.
Full textLabbé, Valérie. "Modélisation numérique du chauffage par induction : approche éléments finis et calcul parallèle." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00443740.
Full text- électromagnétique, - thermique, - éventuellement thermo-mécanique.
Le choix du modèle électromagnétique est primordial. De nombreuses approximations basées sur des hypothèses plus ou moins fortes existent.
Nous avons seulement utilisé l'approximation des régimes quasi-permanents. Nous avons vu que cette première approximation, qui revient à négliger le phénomène de propagation des ondes, est valable dans la gamme de fréquences utilisée lors des procédés de chauffage par induction, les plus hautes fréquences étant largement inférieures au mégahertz. La propagation des ondes est alors considérée comme instantanée, ce qui au vu de la taille caractéristique des installations (quelques mètres) par rapport à la célérité de la lumière (3.105 m/s) est tout à fait raisonnable.
En revanche, nous avons choisi d'écarter l'approximation harmonique des champs électromagnétiques. Cette approximation découple les évolutions spatiales et temporelles du champ et revient à calculer une amplitude complexe pour le champ électromagnétique à partir d'une équation stationnaire. L'avantage d'une telle approximation est le gain souvent important en temps de calcul. Seulement, on perd une précision importante sur l'évolution temporelle et sur la déformation des champs électromagnétiques lorsqu'il s'agit d'un matériau ferromagnétique. En effet, les harmoniques secondaires ne sont pas prises en compte. Afin de pouvoir représenter les phénomènes physiques le plus réellement possible, le modèle électromagnétique utilisé est dépendant du temps. Néanmoins, afin de n'être pas trop pénalisant en temps de calcul, des compromis entre la précision des calculs et le temps de calcul nécessaire ont été étudiés. Ils se situent au niveau :
- du nombre de calculs électromagnétiques nécessaires pour bien décrire l'évolution temporelle d'une période électromagnétique, du nombre de périodes électromagnétiques nécessaires pour arriver à une solution stable,
du nombre de calculs électromagnétiques complets nécessaires au cours de l'évolution du champ de température.
Ces points importants, ainsi que des échelles de temps caractéristiques électromagnétiques et thermiques présentant un rapport allant de 10-2 à 10-6 ont nécessité la mise en place d'un couplage faible, basé sur la stabilisation du terme de puissance Joule moyennée sur une période électromagnétique ainsi que sur la stabilisation des paramètres électromagnétiques au cours de la montée en température.
La méthode numérique employée, de type éléments finis, est fiable et robuste. Néanmoins, elle nécessite une bonne compréhension des phénomènes physiques électromagnétiques inhérents au procédé. En effet, modéliser un espace ouvert par une méthode éléments finis nécessite la fermeture du domaine et l'imposition de conditions aux limites artificielles. L'utilisateur doit estimer la taille du domaine étudié qui doit être assez grand pour ne pas venir tronquer les lignes du champ électromagnétique et ainsi les modifier. Son avantage par rapport à une méthode mixte est que la matrice du système est creuse et symétrique. La résolution du problème est facilitée et se prête mieux à des développements en calcul parallèle.
Enfin, une nouvelle stratégie a été développée pour simuler le déplacement de l'inducteur : ses propriétés se déplacent virtuellement dans l'air. Cette méthode a donné de très bons résultats et ne nécessite aucun remaillage.
Les perspectives de recherche sont multiples.
Au niveau des données, le modèle accepte actuellement une tension ou une densité de courant source uniforme dans l'inducteur. Suite à un calcul électromagnétique complet, la répartition de courants est connue dans l'inducteur et permet une évaluation de l'intensité réelle circulant dans les spires. Il serait intéressant de mettre au point un outil de transfert des données électrotechniques vers nos paramètres d'entrées.
Un autre point, plus académique, serait d'effectuer des comparaisons pour des matériaux ferromagnétiques entre un modèle harmonique et le nôtre, dépendant en temps. En effet nous avons vu que ces deux modèles donnent des solutions identiques pour des matériaux amagnétiques. Tout l'intérêt de notre modèle dépendant en temps apparaît par son analyse beaucoup plus riche des matériaux non linéaires. Nous avons vu que le signal périodique peut être grandement déformé et ne ressemble alors plus du tout à une sinusoïde. Néanmoins, il n'est pas forcément évident que la puissance Joule, issue du calcul électromagnétique et obtenue par intégration sur une période électromagnétique, soit très différente de celle obtenue par une analyse harmonique. Cette différence serait très intéressante à quantifier.
Enfin des comparaisons entre les méthodes numériques 'tout' éléments finis et mixtes permettraient de quantifier la précision des méthodes suivant les tailles des éléments finis, les tailles du domaine de fermeture, ainsi que les différences en temps de calculs.
Un autre axe de ce travail a consisté à étudier et à implémenter une stratégie de parallélisation du modèle direct et de la procédure d'optimisation. Nous avons commencé par tester des solveurs itératifs préconditionnés sur nos différents modèles de type parabolique. Ceux ci donnant des résultats satisfaisants par rapport notamment à un solveur direct, nous avons pu nous orienter vers une méthode de parallélisation SPMD de type partitionnement de domaine. Cette méthode, simple et efficace, donne de très bons résultats au niveau du modèle direct, avec une bonne efficacité et une bonne scalabilité.
La parallélisation de l'optimisation montre une efficacité convenable sur deux et quatre processeurs mais qui tend à chuter rapidement avec le nombre de processeurs: la scalabilité est relativement moyenne. Ce problème fait apparaître une thématique de recherche intéressante en calcul parallèle appliqué aux méthodes adjointes: améliorer la scalabilité de l'optimisation parallèle en développant une meilleure stratégie d'accès aux données, en rééquilibrant les données stockées et les données à recalculer.
Enfin les perspectives à plus long terme consisteraient à développer un modèle analogue tridimensionnel.
Soulimane, Sofiane. "Conception et modélisation d'un micro-actionneur à base d'élastomère diélectrique." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00546239.
Full textFollet, Hélène. "Caractérisation Biomécanique et Modélisation 3D par Imagerie X et IRM haute résolution de l'os spongieux humain : Evaluation du risque fracturaire." Phd thesis, INSA de Lyon, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003145.
Full textCardinaux, David. "Étude et modélisation numérique 3D par éléments finis d'un procédé de traitement thermique de tôles embouties après chauffage par induction : Application à un renfort de pied central automobile." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00345259.
Full textZhang, Di. "Transducteurs ultrasonores capacitifs multiéléments à couplage air pour un contrôle non destructif à focalisation dynamique de matériaux : modélisation, simulations numériques et expériences." Thesis, Bordeaux 1, 2013. http://www.theses.fr/2013BOR14893/document.
Full textThis thesis focuses on the development of a Multi-Element Air-coupled Capacitive Ultrasonic Transducer (MEACUT) and its use in the field of non-destructive testing (NDT) of materials. A numerical model is used to simulate the translator, and to optimize its design. A prototype is then built and experimentally characterized to quantify its performance. Its originality lies in the fact that it has a broad frequency bandwidth while offering the possibility of a dynamic focusing. This prototype is then used for the detection of damage caused by impact, in a composite plate. It is clearly found that the spatial resolution of the inspection process employed (C-scan) is greatly improved thanks to the technical performance MEACUT. Finally, a 3D hybrid model is developed to simulate quickly and fully, the process of NDT. The good agreement obtained between numerical predictions and experimental measurements suggests that this simulation tool can be used to develop other NDT experiments, which may in turn exploit the performance of MEACUT
Trad, Ayman. "Analyse du comportement et modélisation de structures souples de protection : le cas des écrans de filets pare-pierres sous sollicitations statique et dynamique." Phd thesis, INSA de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00690546.
Full textLe, Hello Bastien. "Renforcement par géosynthétiques des remblais sur inclusions rigides, étude expérimentale en vraie grandeur et analyse numérique." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00160447.
Full textL'objectif de cette étude est d'une part de mieux comprendre le comportement de ces ouvrages pour permettre leur dimensionnement et d'autre part de tester un dispositif expérimental permettant de suivre dans le temps le comportement de l'ouvrage (système de mesures par fibres optiques Géodetect). Pour atteindre cet objectif, un programme de recherche regroupant des expérimentations et des modélisations numériques, a été entrepris en collaboration avec la société Tencate. Des expérimentations en vraie grandeur ont été réalisées à Kuala Lumpur en Malaisie dans des conditions spécifiques pour étudier le comportement en membrane du géosynthétique au-dessus du réseau de pieux et pour appréhender les phénomènes de report de charge.
Une modélisation originale couplant éléments finis et éléments discrets a été développée pour compléter l'étude expérimentale. L'approche continue a permis de modéliser efficacement le comportement en membrane des nappes géosynthétiques. Quant à l'approche discrète, elle a permis d'analyser les mécanismes de transfert de charge dans le remblai. La comparaison et l'analyse des résultats ont permis de mieux comprendre ces mécanismes et de mieux appréhender le dimensionnement de ces ouvrages.
Vahedi, Abolfazl. "Modélisation et caractérisation des machines synchro-reluctantes saturées par des méthodes numériques." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1996. http://www.theses.fr/1996INPL074N.
Full textBordival, Maxime. "Modélisation et optimisation numérique de l'étape de chauffage infrarouge pour la fabrication de bouteilles en PET par injection-soufflage." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005731.
Full textDelalondre, Fabien. "Modélisation et étude 3D des phénomènes adiabatiques dans les procédés de mise en forme à grande vitesse." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00408755/en/.
Full textBen, Moussa Rim. "Contribution to thermal radiation to dust flame propagation : application to aluminium dust explosions." Thesis, Compiègne, 2017. http://www.theses.fr/2017COMP2401/document.
Full textIn this thesis, the role of thermal radiation in aluminum-air flames propagation is studied. The subject being complex and of industrial interest, it requires the coupling of many physiochemical phenomena to accurately predict the consequences of dust explosions. A thorough literature review is proposed about the ignition and the combustion of aluminum particles and about the available theoretical models of dust flames propagation. The specific question of the nature of thermal exchanges and the influence of thermal radiation is studied. The bibliographic review underlines the simplifying assumptions and hypotheses used in the literature making possible the definition of improvement areas. Because of the limited amount of knowledge available to address these questions, a numerical tool “RADIAN” is developed enabling an accurate coupling between the different modes of heat exchange and combustion. The Discrete Element Method (DEM) is used to numerically model the radiative exchanges between particles and the gas-particle thermal conduction. The Finite Difference method is used to numerically model the thermal conduction through the gas phase and combustion. A radiative model based on Mie theory for radiation-particles interactions is incorporated. The results of the simulations are compared with available analytical solutions and experimental data. An original experimental study is also conducted to measure the distribution of irradiance ahead of the flame front and the laminar burning velocity for methane-air-Sic, methane-air-alumina and Al-air flames. A good agreement between numerical simulations and experiments is demonstrated. The Beer-Lambert’s law for radiative transfer in front of the flame front is found to be inapplicable and a new analytical solution is proposed. The presence of absorbing particles may promote the flame propagation. In particular, it is shown experimentally and confirmed theoretically/numerically that Al-air rich mixtures are likely to rapidly accelerate