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Dissertations / Theses on the topic 'Optimisation mécanique'
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Courty, Francois. "Optimisation Différentiable en Mécanique des Fluides Numérique." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004344.
Full textAbstract:
Notre contribution concerne les trois domaines complémentaires suivants: la différentiation automatique de programmes, l'optimisation de formes pour de grands systèmes, l'adaptation de maillages. Dans le chapitre 1 de la partie 1, nous exposons une méthode de calcul de gradients par Différentiation Automatique pour un problème classique d'optimisation de formes. Nous expliquons comment déduire un gradient exact basé sur un état adjoint sans stocker explicitement le jacobien. Le mode adjoint de la DA que nous proposons utilise beaucoup moins d'espace mémoire. Dans le chapitre 2 de la partie 2, nous proposons une méthode de type SQP pour résoudre une classe de problèmes d'optimisation avec contraintes égalités. Le nouvel algorithme permet une résolution simultanée du système d'optimalité. Cette méthode one shot combine efficacité et robustesse. Dans le chapitre 3 de la partie 2, nous étudions une nouvelle stratégie de préconditionnement pour l'optimisation de formes. Nous construisons un préconditionnement multiniveau additif à partir du principe classique de Bramble-Pasciak-Xu et du principe d'agglomération. Nous spécifions aisément le gain en régularité de notre préconditionneur avec un seul paramètre réel. Dans le chapitre 1 de la partie 3, nous étudions le problème du meilleur maillage adapté pour de l'interpolation pure. La résolution du système d'optimalité donne une expression complètement explicite de la métrique optimale en fonction de la fonction à adapter. Dans le chapitre 2 de la partie 3, nous étendons la méthode du chapitre précédent au problème de l'adaptation de maillage pour EDP. Notre méthode repose sur une analyse a priori rigoureuse puis sur une modélisation.
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Courty, François. "Optimisation différentiable en mécanique des fluides numérique." Paris 11, 2003. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004344.
Full textAbstract:
Notre contribution concerne les trois domaines complémentaires suivants: la différentiation automatique de programmes, l'optimisation de formes pour de grands systèmes, l'adaptation de maillages. Dans le chapitre 1 de la partie 1, nous exposons une méthode de calcul de gradients par Différentiation Automatique pour un problème classique d'optimisation de formes. Nous expliquons comment déduire un gradient exact basé sur un état adjoint sans stocker explicitement le jacobien. Le mode adjoint de la DA que nous proposons utilise beaucoup moins d'espace mémoire. Dans le chapitre 2 de la partie 2, nous proposons une méthode de type SQP pour résoudre une classe de problèmes d'optimisation avec contraintes égalités. Nous utilisons une itération peu coûteuse pour résoudre l'état et l'adjoint. Le nouvel algorithme permet une résolution simultanée du système d'optimalité. Cette méthode one shot combine efficacité et robustesse. Dans le chapitre 3 de la partie 2, nous étudions une nouvelle stratégie de préconditionnement pour l'optimisation de formes. Nous construisons un préconditionnement multiniveau additif à partir du principe classique de Bramble-Pasciak-Xu et du principe d'agglomération. Nous spécifions aisément le gain en régularité de notre préconditionneur avec un seul paramètre réel. Dans le chapitre 1 de la partie 3, nous étudions le problème du meilleur maillage adapté pour de l'interpolation pure. Nous spécifions le maillage par une métrique et nous modélisons l'erreur d'interpolation. La résolution du système d'opti- malité donne une expression complètement explicite de la métrique optimale en fonction de la fonction à adapter. Dans le chapitre 2 de la partie 3, nous étendons la méthode du chapitre précédent au problème de l'adaptation de maillage pour EDP. Notre méthode repose sur une analyse a priori rigoureuse puis sur une modélisation. Il en résulte une formulation de type contrôle optimal avec état adjointOur contribution concerns the following three complementary domains : Automatic Differentiation, op- timal shape design for large systems, mesh adaption. In the chapter 1 of the part 1, we expose a method to compute gradients using Automatic Differentiation for a classical optimal shape design problem. We exply how to deduce an exact gradient based on an adjoint state without storing explicitly the Jacobian matrix. The reverse mode of the DA that we propose use much legs memory storage. In the chapter 2 of the part 2, we propose a SQP-like method to solve a class of optimization problems with equality constraints. We use a low cost iteration to solve the state and the adjoint. The new algorithm enables to solve simultaneously the optimality system. This one shot method combines efficiency and robustness. In the chapter 3 of the part 2, we study a new preconditioning strategy for optimal shape design. We build an additive multilevel preconditioning starting from the classical Bramble-Pasciak-Xu principle and from the agglomeration principle. We specify easily the gain of regularity of our preconditioning using only one real parameter. In the chapter 1 of the part 3, we study the problem of the best adapted mesh for a pure interpolation problem. We specify the mesh with a metric and we model the interpolation error. The optimality system solution gives a completely explicite expression of the optimal metric as a function of the function to adapt. In the chapter 2 of the part 3, we extend the method of the previous chapter to the problem of mesh adaption for P. D. E. Our method is based on a rigourous a priori analysis followed by a modelization. We obtain an optimal control formulation with an adjoint state
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Futier, Emmanuel. "Optimisation de la ventilation mécanique en médecine périopératoire." Thesis, Clermont-Ferrand 1, 2013. http://www.theses.fr/2013CLF1MM06.
Full textAbstract:
À ce jour, cette thèse n’a pas été déposée. L’Université Clermont Auvergne est donc dans l’impossibilité d’en assurer le traitement, la conservation et la diffusionTo date, this thesis has not been deposited. The Université Clermont Auvergne is therefore unable to ensure its processing, conservation and dissemination
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Roux, Émile. "Assemblage mécanique : stratégies d'optimisation des procédés et d'identification des comportements mécaniques des matériaux." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00628034.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse porte sur la mise en place d'une méthodologie d'optimisation des procédés d'assemblage, ainsi que sur l'identification de paramètres de lois de comportement et d'endommagement pour la modélisation des assemblages par déformation plastique. La première partie du travail est axée sur la création d'une plateforme d'optimisation et d'analyse inverse permettant d'exploiter des calculs par éléments finis. Dans le cadre du développement de cette plateforme, un algorithme d'optimisation basé sur l'exploitation d'un méta-modèle par krigeage a été développé. Afin de répondre aux problématiques de temps de calcul, une version parallèle de cet algorithme exploitant les propriétés du krigeage est proposée. Cette version parallèle montre des accélérations significatives par rapport à la version séquentielle, accélérations qui permettent un gain de temps substantiel pour résoudre le problème d'optimisation. Le second axe de ce travail propose une procédure d'optimisation de la tenue mécanique des assemblages par déformation plastique. Cette optimisation est basée sur une chaîne de modélisations incluant la phase d'assemblage et de tenue mécanique à l'arrachement. L'application de cette procédure à la technologie de clinchage permet un gain de 13% de la tenue mécanique à l'arrachement par rapport à la solution de référence. La troisième partie du travail est axée sur l'identification par analyse inverse de paramètres de lois de comportement élasto-plastique et d'endommagement. L'identification, basée sur des essais de traction, se focalise sur une loi de type élasto-plastique, couplée au modèle d'endommagement ductile de Lemaitre. Une attention particulière est portée au type d'observables utilisées pour réaliser l'identification. Trois types d'observables sont étudiées : la courbe force/déplacement, la mesure de striction, et le champ de déplacement issu de mesures de champs. L'enrichissement de la base d'observables permet de mieux définir le problème inverse en diminuant notamment les corrélations entre paramètres et rend donc l'identification plus efficace.
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Paquin, Simon. "Modélisation et optimisation mécanique d'un récupérateur piézoélectrique d'énergie vibratoire." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/27833/27833.pdf.
Full text
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Segal, Nicolas. "Arrêt circulatoire : Optimisation pharmaco-mécanique et post conditionnement ischémique." Paris 7, 2013. http://www.theses.fr/2013PA077038.
Full textAbstract:
Malgré de très nombreuses études expérimentales et cliniques dans le domaine de l'arrêt circulatoire, seulement 1 à 8% des patients quittent l'hôpital avec une bonne récupération neurologique. Il est donc nécessaire de proposer de nouvelles thérapeutiques pour tenter d'augmenter la survie après un arrêt circulatoire. Pour atteindre ce but, il semble indispensable d'améliorer la qualité du massage cardiaque durant la réanimation et de protéger le myocarde et le cerveau contre les phénomènes d'ischémie-reperfusion. Dans la première partie de ce travail, nous avons évalué les pratiques actuelles pour voir si celles-ci sont réellement bénéfiques aux patients. Ainsi, en nous basant sur de nouvelles techniques d'imagerie, nous avons analysé l'effet de la régulation de la pression intra-thoracique sur la microcirculation des organes. Ensuite, ce travail s'est consacré à étudier l'impact des dispositifs d'intubation supraglottique sur la perfusion cérébrale au cours de la réanimation cardiopulmonaire. Enfin, nous avons étudié les effets potentiellement délétères de l'adrénaline sur la perfusion des organes vitaux lors de son utilisation au cours de la réanimation cardiopulmonaire. La seconde partie de ce travail a porté sur l'optimisation de la perfusion des organes vitaux par une nouvelle technique de réanimation cardiopulmonaire baptisée SNPeCPR. Enfin, la dernière partie a porté sur la protection des lésions de reperfusion après un arrêt cardiaque par une adaptation du post-conditionnement ischémique à la réanimation cardiopulmonaireDespite numerous experimental and clinical studies in the field of cardiac arrest, only 1 to 8% of the patients leave the hospital with good neurological recovery. Therefore, it is necessary to propose new therapeutics to increase survival after cardiac arrest. To achieve this goal, it seems essential to improve the quality of chest compressions during resuscitation and to protect the myocardium and the brain against ischemia reperfusion injuries. In the first part of this work, we evaluated the current practices to assess if they are beneficial to the patients. Thus, based on a new imaging technic of microcirculation, we checked with direct visualization the effects of the intrathoracic pressure regulation on the microcirculation of the organs. Then, this work studied the impact of supraglottic airway devices on cerebral perfusion during cardiopulmonary resuscitation. Finally, we studied the potentially deleterious effects of epinephrine on vital organ perfusion during cardiopulmonary resuscitation. The second part of this work was focused on optimizing vital organ perfusion by a new technique called SNPeCPR. Finally, the last part focused on the protection of reperfusion injury after cardiac arrest by an adaptation of ischemic postconditioning in cardiopulmonary resuscitation
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Boisgerault, Sébastien. "Optimisation de forme : systèmes nonlinéaires et mécanique des fluides." Paris, ENMP, 2000. http://www.theses.fr/2000ENMP0972.
Full textAbstract:
Le controle par rapport a la geometrie de systemes fluides est une activite recente qui vient en complement des controles plus classiques par rapport au champ de force volumique ou par injection/aspiration de fluide. Nous developpons dans cette these l'application des methodes d'optimisation de forme au systeme de navier-stokes qui regit les ecoulements des fluides newtoniens. L'analyse du systeme stationnaire est menee en insistant en particulier sur deux points : tout d'abord la recherche d'un affaiblissement des hypotheses permettant d'assurer l'existence d'une variation au premier ordre des champs de vitesse et de pression par rapport a une perturbation de la geometrie ; l'hypothese classique, qui consiste a supposer la viscosite suffisament elevee, est en effet trop restrictive pour la plupart des applications. Ensuite la preuve de l'existence et la determination effective du gradient de forme d'une classe de fonctionnelles de bord, necessitant l'evaluation d'integrales surfaciques sur la frontiere du fluide. Le rapport portance/trainee fait par exemple partie de ces fonctionnelles qui requierent une analyse approfondie de la regularite des ecoulements. Pour une viscosite trop faible, la capacite predictive du modele stationnaire devient toutefois trop aleatoire. Pour cette raison, nous completons l'etude precedente par l'analyse de la sensibilite par rapport a la geometrie du systeme dynamique de navier-stokes et mettons en evidence l'existence d'une variation du premier ordre du champ de vitesse associe au systeme lorsque le domaine spatio-temporel qui contient le fluide est soumis a une perturbation.
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Peyruseigt, François. "Optimisation mécanique d'un contact conforme : application aux rotules aéronautiques." Toulouse, INPT, 2008. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00001910/01/peyruseigt1.pdf.
Full textAbstract:
Une des problématiques se posant au niveau des rotules est l'appéciation de l'usure des surfaces sphériques qui conduisent au grippage. Cette usure est liée à la distribution des pressions de contact sur les portées sphériques et au comportement tribologique de l'interface. Plusieurs outils de calcul de pressions de contact ont été confrontés. Pour valider leur représentativité, des essais de photoélasticimétrie 3D et de corrélation volumique par tomographie optique ont été réalisés pour comparer leurs résultats à ceux d'un modèle éléments finis. Le comportement tribologique des rotules a été analysé par la réalisation d'essais élémentaires et sur des rotules démonstrateurs pour sélectionner des couples de revêtements performants pour l'application. Une étude d'influence des paramètres de conception de la rotule et une optimisation de son profil sphérique ont été menées pour mettre en évidence des pistes d'amélioration de la répartition des pressions de contact notamment pour l'atténuationThe main problem that occurs on spherical plain bearings is their spherical surfaces wear prediction that can cause their seizure. This wear is linked with the contact pressures field on the spherical bearing surfaces and with the interface tribological behaviour. Several contact pressure optimization tools are copared. To check their representativeness, scattered light photoelasticity and digital volume correlation tests were performed to compare their results to finite element model ones. The tribological behaviour of a spherical plain bearing was studied by performing elementary tests and on scalled bearings to select most efficient couples of coatings for this application. An influence analysis of the bearing design parameters and an optimisation of its spherical profile were performed to highlight improvement ways for the contact pressures distribution particularly for the edge effects attenuation
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Tye, Gingras Maxime. "Modélisation et optimisation de panneaux radiants hydroniques." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/28710/28710.pdf.
Full text
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Ristagno, Baptiste. "Machines à commutateur mécanique pour traction automobile : modélisation et optimisation." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0122.
Full textAbstract:
Les travaux de recherches menés dans cette thèse s'inscrivent dans un contexte d'électrification du secteur automobile en réponse aux préoccupations environnementales. Cette thèse concerne la modélisation et l'optimisation de machines à commutateur mécanique pour la motorisation électrique de petits véhicules mono- ou bi- place. Les machines à collecteur représentent une alternative crédible par leur compétitivité, leur robustesse et leur fiabilité principalement dues à l'absence d'électronique de puissance. Néanmoins, elles nécessitent des dispositifs de compensation et d'aide à la commutation dont l'absence peuvent dégrader leurs performances. L'alimentation par commutateur mécanique rend nécessaire la prise en compte de la dynamique électrique dans la modélisation numérique par éléments finis. C'est pourquoi, il est crucial de développer un modèle permettant un couplage fort au sens de la formulation variationnelle du problème magnétique, du circuit électrique externe et enfin du problème électrocinétique de circulation des courants à l'interface du commutateur. Dans ce contexte, l'utilisation d'une plateforme de modélisation ouverte ONELAB a abouti au développement d'un modèle original de projection des propriétés physiques et des sources sur un maillage fixe. Cette méthode permet de s'affranchir du remaillage lors de processus itératifs tels que l'optimisation géométrique ou encore la prise en compte du mouvement. Cette méthode a abouti au couplage dynamique du problème magnétique et du circuit électrique externe à la formulation électrocinétique de l'ensemble balais-collecteur ainsi qu'à des perspectives de simulations multi-physiques à cette interface. Enfin, le choix d'un algorithme d'optimisation adapté aux modèles numériques (boîte noire à fort coût d'évaluation) a permis de développer un outil de dimensionnement des machines à commutateur mécanique adapté à une grande variété de structures en réponse à un cahier des charges industrielThe research work carried out in this thesis is part of a context of vehicle electrification in response to environmental concerns. This thesis focuses on the modeling and optimization of commutator machines used in powertrains of small electric vehicles. This kind of machines represents an alternate solution due to their competitiveness, robustness and reliability mainly due to the absence of power electronics. Nevertheless, they require compensation windings and commutation poles to improve their performances. Commutator power supply makes it necessary to take into account electrical dynamics in numerical magnetic modeling by finite elements. That is why, it is crucial to develop a model allowing a strong coupling in the sense of the variational formulation, of magnetic problem, external electrical circuit and finally current flow problem at the commutator interface. In this context, the use of a modeling opensource platform ONELAB has led to the development of an original model that performs projection of physical properties and sources on a fixed mesh. This method avoids remeshing during iterative processes such as geometric optimization or movement modeling. This method has led to the dynamic coupling of the magnetic problem and the external electrical circuit to the current flow formulation at the commutator interface as well as to prospects for multi-physical simulations at this interface. Finally, the choice of an optimization algorithm adapted to the numerical models (black box with a high evaluation cost) allowed the development of a tool for the design of commutator machines adapted to many topologies in order to fulfill industrial requirements
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KIM, BYEONG-SAM. "Optimisation des structures inelastiques." Palaiseau, Ecole polytechnique, 1996. http://www.theses.fr/1996EPXX0006.
Full textAbstract:
Les diverses industriels doivent constamment faire face a de nombreux obstacles pour ameliorer la qualite de leurs structures mais aussi pour reduire leurs couts de production et atteindre une solution numerique. Mais des difficultes importantes sont rencontres dans la modelisation des materiaux et des structures. D'autres difficultes fondamentales apparaissent dans l'analyse des structures. Des difficultes encore plus considerables sont dans les choix optimaux des parametres de conception. Une nouvelle approche, la conception optimisee intelligente des structures, a ete recemment proposes, au lms de l'ecole polytechnique. Pour faire sauter la plupart de ces problemes. Nous avons entrepris ce travail pour montrer les possibilites de cette nouvelle approche. Ce travail vient sur la revue de l'etat actuel des outils d'optimisation disponibles et leur interaction dans les structures frequemment rencontrees dans le genie civil c. A. D. Essentiellement formes de barre-poutres et plaque-coques. Bien qu'il existe de nombreux codes de calculs industriels, nous avons prefere cependant batir notre propre codes de calculs (structure uniquement formee de barres ou poutres/plaque ou coques,) qui bien que limite, nous permet de l'introduire plus facilement dans les divers solutions que nous avons essayees et evaluees dans optimisation des structures inelastiques
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Min, Kyung-Tak. "Optimisation d'un cylindre en sandwich composite soumis à des sollicitations combinées." Compiègne, 1985. http://www.theses.fr/1985COMPI201.
Full text
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Shink, Mélanie. "Compatibilité élastique, comportement mécanique et optimisation des bétons de granulats légers." Thesis, Université Laval, 2003. http://www.theses.ulaval.ca/2003/20771/20771.pdf.
Full textAbstract:
Le comportement mécanique d'un matériau granulaire est intimement lié à la compatibilité élastique entre ses phases constituantes. La
particularité des bétons de granulats légers est la combinaison d'une matrice cimentaire avec des granulats peu rigides.
Sous ces conditions, cette thèse porte sur l'étude de la compatibilité élastique et du comportement mécanique des bétons de granulats légers. Le principal
objectif est de définir les mécanismes qui contrôlent la résistance de ces bétons afin d'en optimiser les
performances. Cet objectif est atteint par un apport combiné de la modélisation et de
l'expérimentation. La partie modélisation fait appel à plusieurs concepts de la mécanique des matériaux
composites à inclusions sphériques. Un modèle de perturbations est utilisé pour
évaluer les contraintes résultantes induites par la présence des granulats légers au sein
du béton sous charge. En intégrant la proportion volumique des granulats aux calculs,
ce modèle permet d'établir une méthode de prédiction du comportement mécanique des
bétons légers en fonction des propriétés de chacune des phases. La partie expérimentale
a pour but d'évaluer le comportement mécanique d'une large gamme de bétons légers
et sert par conséquent à la validation du modèle. L'étude est dirigée à la fois sur les
propriétés mécaniques de la matrice et du béton car les propriétés des granulats ne
peuvent être déterminées adéquatement en laboratoire. Les résultats obtenus permettent de constater l'influence de la
qualité de la matrice, de la densité des granulats, de l'entraînement d'air et du sable naturel sur la résistance en compression des bétons de granulats légers. On observe que la résistance est directement liée au rapport de module élastique entre les granulats et le
béton, Eg=Eb, ainsi qu'à la distribution du squelette granulaire. D'autre part, on remarque que le module élastique des bétons légers varie de façon proportionnelle à la masse volumique du matériau durci. Enfin, la méthode de prédiction établie à l'aide du modèle de perturbations s'avère un outil efficace pour la formulation des
bétons de granulats légers. Une étude complémentaire a été réalisée pour évaluer l'efficacité des microfibres et des mésofibres d'acier à contrôler la fissuration des bétons de granulats légers.
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Kotelnikova-Weiler, Natalia. "Optimisation mécanique et énergétique d'enveloppes en matériaux composites pour les bâtiments." Phd thesis, Université Paris-Est, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00807510.
Full textAbstract:
La majorité des bâtiments existant aujourd'hui ne respectent pas les réglementations thermiques actuelles. Pour répondre aux exigences environnementales il est impossible, dans ce contexte, d'envisager une politique globale de démolition-reconstruction. Des campagnes de réhabilitation doivent être mises en place. Une solution innovante de réhabilitation énergétique est proposée permettant d'exploiter les ressources énergétiques urbaines, peu utilisées actuellement. Elle consiste à rajouter autour du bâtiment une enveloppe extérieure qui aurait pour fonction principale le captage d'énergie solaire. Un outil d'optimisation de la géométrie de l'enveloppe et de la distribution spatiale de panneaux capteurs à sa surface est développé. Sa validation est effectuée sur des cas simples, puis il est appliqué aux situations présentant de forts contrastes : optimisation pendant la période d'hiver ou d'été, à Oslo ou à Tunis, avec des obstacles proches masquant le Soleil. Afin de réaliser les formes complexes obtenues, il est proposé d'utiliser les gridshells comme système constructif. Ces structures obtenues par déformation élastique d'une grille de poutres en matériau composite initialement planes posent la question de la durabilité de ces matériaux soumis au chargement permanent. Pour étudier le comportement à long terme (fluage et rupture différée) de ces matériaux composés de fibres de renfort et matrice polymère viscoélastique, un modèle micro-mécanique est développé. Ce modèle de type shear-lag permet d'étudier l'influence des propriétés mécaniques des constituants sur la durée de vie du composite soumis à un chargement en traction et traction-cisaillement combinés
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Delas, Olivier. "Optimisation du couplage mécanique entre une céramique PZT et une plaque." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2005. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1306.
Full textAbstract:
Les principaux objectifs des travaux présentés dans ce mémoire sont: Étudier le couplage mécanique entre la céramique PZT et la plaque à l’aide de modèles analytiques. Les modèles déjà existants seront ensuite développés afin d’en déduire une formule analytique qui permette d’optimiser le couplage mécanique; Compléter l’étude analytique de l’optimisation du couplage mécanique à l’aide d’un modèle par éléments finis réalisé avec d’ANSYS 8.0 en comparant les résultats obtenus par éléments finis avec ceux obtenus à l’aide des formules analytiques. Proposer une méthode qui permet d’optimiser le couplage mécanique pour une plaque de module d’Young et d’épaisseur donnés ainsi qu’une céramique PZT de longueur et largeur donnés ; Vérifier expérimentalement le bon fonctionnement de cette méthode d’optimisation du couplage mécanique entre la céramique PZT et la plaque dans le cas d’une plaque en condition libre excitée sur son premier mode de flexion par une céramique PZT. Et finalement revenir au système de découpe alimentaire par ultrasons en optimisant les actionneurs PZT d’un prototype de telle sorte à generer une onde de flexion dans la lame qui soit de plus forte amplitude possible.
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Carrier, Alexandre. "Sensibilité en mécanique des fluides : adaptation de maillage, turbulence et optimisation." Doctoral thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/68166.
Full textAbstract:
Cette thèse concerne l’analyse d’écoulements laminaires et turbulents en régime permanent par la méthode des éléments finis. Le but est de présenter des nouvelles méthodologies qui permettent de contrôler efficacement et automatiquement certains paramètres du problème physique et numérique afin d’obtenir les résultats désirés par l’ingénieur. Ces résultats sont des besoins tangibles telle que la performance du système mesurée en termes de coefficients aérodynamiques, de pertes d’énergie, etc. Pour contrôler la précision de l’anticipation numérique, la simulation de l’écoulement n’est pas suffisante. Le lien entre les résultats et les paramètres est manquant. Une analyse de sensibilité permet d’obtenir cette information. Nous verrons que si cette analyse est bien faite, son coût devient marginal. Dans un premier temps, l’estimation numérique du résultat doit être fiable. Par conséquent, on présente une nouvelle façon de contrôler efficacement l’erreur liée à la discrétisation spatiale nécessaire à ce genre de méthodes computationnelles. La sensibilité du résultat par rapport aux résidus des équations de la physique est alors utilisée. Nous validons nos nouveaux outils sur des écoulements laminaires. Ensuite, nous continuons avec des écoulements turbulents. Une fois que ces quantités sont bien estimées numériquement, le problème peut être optimisé virtuellement. Ainsi, l’amélioration de la conception réelle peut être fortement accélérée. Dans ce travail, l’optimisation géométrique est abordée. Nous présentons de nouvelles façons de gérer les contraintes de conception. La sensibilité du résultat par rapport à des perturbations de la paroi est alors utilisée.This thesis concerns the analysis of fluid mechanics by computer. The goal is to present new methodologies that allow controlling effectively and automatically parameters of the physical and numerical problem to obtain the results the engineer desires. These results are concrete needs as the performance of the system measured in terms of aerodynamic coefficients, energy losses, etc. To control the result, the flow simulation is not sufficient. The link between results and parameters is missing. A sensitivity analysis provides this information. If we do this analysis appropriately, its cost becomes marginal. First, the numerical estimate of the result must be reliable. Consequently, we give an new way to control effectively the error related to the spatial discretization necessary for this kind of computational methods. We use the sensitivity of the result with respect to the residuals of the physics equations. We are validating our new tools on laminar flows. Then we continue with turbulent flows. Once these quantities are well estimated numerically, the problem can be optimized virtually. Thus, the actual design improvement can be accelerated. In this work, geometric optimization is achieved. We present new ways to manage design constraints. We use the sensitivity of the result to wall perturbations.
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Lellouche, François. "Optimisation de l'humidification des gaz au cours de la ventilation mécanique." Paris 12, 2007. http://www.theses.fr/2007PA120053.
Full textAbstract:
L'humidification des voies aériennes au cours de la ventilation mécanique peut se faire avec différents systèmes : les humidificateurs chauffants (HC), les filtres humidificateurs (FH) et les filtres "actifs". Leurs avantages et inconvénients sont précisés dans ce travail. Les performances hygrométriques de ces systèmes on été testées sur banc, sur sujets sains et sur patient au cours de la ventilation invasive et non invasive (VNI) avec la méthode psychométrique et ont été comparées aux données de la littérature. Nous avons montré que les HC avec fils chauffants ont des performances altérées lorsque la température d'entrée de chambre (influencée par la température ambiante et celle de sortie de ventilateur) est élevée. Les FH sont très influencés par la température des patients, leurs performances sont très diminuées en cas d'hypothermie. Au cours de la VNI, nous avons montré que les HC sont particulièrement sensibles à la température d'entrée de chambre, que les FH ont une perte significative de leur efficacité en cas de fuites et qu'en l'absence d'humidification, les gaz moteurs influencent l'humidité délivrée aux patients. Nous avons aussi étudié l'impact de l'espace mort des différents systèmes au cours de la VNI. L'espace mort additionnel des FH entraîne une augmentation du travail respiratoire, de la ventilation minute et une diminution de la ventilation alvéolaire en comparaison avec les HC. Pourtant, il n'a pas été démontré de différence sur le taux d'intubation au cours de la VNI entre ces deux systèmes. L'ensemble de ces données nous a permis de formuler des recommandations pour l'humidification des voies aériennes au cours de la ventilation mécaniqueThe airways humidification during mechanical ventilation can be performed with different systems : heated humidifiers (HH), heat and moisture exchangers (HME) and "active" HME. Their advantages and disadvantages are outlined in this work. Hygrometric performances of these systems have been tested on bench, on healthy subjects and on patients during invasive as well as non-invasive ventilation (NIV) with the psychometric method and were compared with data from the literature. We showed that heated wire HH have altered performance when the inlet chamber temperature (influenced by both the ambient and the outlet ventilator temperatures) is high. The HME are strongly influenced by patient's core temperature, their performances are reduced in the case of hypothermia. During NIV, we showed that the HH are particulary sensitiveto the inlet chamber temperature, that the HME have a sifnificant loss of their effectiveness in the event of leaks and that in the absence of humidification, gas characteristics influence humidity delivered to the patients. We also studied the impact of the dead space of these systems during NIV. HME's additional dead space leads to increased work of breathing, minute ventilation and a decrease in alveolar ventilation compared with the HH. However, it has not been demonstrated any difference on the rate of intubation during NIV between these two systems. Taken together, these data allowed us to make recommendations for the airways humidification during mechanical ventilation
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Soulier, Bruno. "Sur la modélisation expérimentale en mécanique : précision, optimisation et applications industrielles." Cachan, Ecole normale supérieure, 1994. http://www.theses.fr/1994DENS0020.
Full textAbstract:
ADans le domaine de la mécanique, en l'absence de modèles et de connaissances précises sur un phénomène physique, les activités de recherche et développement incluent très souvent des études expérimentales. Les applications sont nombreuses, aussi bien pour la mise au point que pour l'optimisation de procédés de fabrication et de produits. Dans ces différentes applications, l'expérimentation est motivée par l'obtention d'un modèle, tiré d'un nombre limité d'expériences, qui permet d'effectuer des prédictions ou une optimisation à l'intérieur du domaine expérimental. L'approche phénoménologique que nous présentons consiste à construire un modèle où, en entrée interviennent des facteurs contrôlés et maîtrisables supposés influents, et en sortie des réponses caractéristiques des phénomènes physiques étudiés. Nous étudions et mettons en oeuvre différentes méthodes issues de recherches en statistique (régression multilinéaire, approche bayésienne) et en intelligence artificielle (techniques d'apprentissage) qui permettent d'obtenir une modélisation du phénomène physique sur l'ensemble du domaine expérimental. Notre étude a pour objectif de minimiser l'influence des points d'essais sur la qualité et la précision de la modélisation expérimentale. La technique des plans d'expériences, en tant que technique de conduite et de campagne d'essais, fondée sur l'optimisation des techniques de régression linéaire, permet d'adopter une démarche formelle dans la définition des essais, et d'apprécier la confiance à accorder aux résultats. Nous avons développé un outil de conduite d'essais par plans d'expériences, construit autour d'une structure de données orientée objet, utilisant des techniques de programmation de l'intelligence artificielle, qui permet de construire des plans d'expériences orthogonaux et D-optimaux pouvant intégrer des essais existants et prendre en compte des contraintes sur le domaine d'etude, effectuer une analyse statistique et interpréter les résultats expérimentaux à l'aide d'outils graphiques. Cet outil prend en compte des outils statistiques dans le but d'estimer le degré de confiance et de précision de la modélisation expérimentale.
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Merlano, Rojas Arturo. "Optimisation de la disponibilité des systèmes assujettis à la maintenance imparfaite." Thesis, Université Laval, 2008. http://www.theses.ulaval.ca/2008/25774/25774.pdf.
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Gballou, Zébé Joachim. "Renforcement des sols : optimisation de l'essai d'interaction sol-géosynthétique." Grenoble 1, 1991. http://www.theses.fr/1991GRE10020.
Full textAbstract:
La connaissance de la loi d'interaction sol-geosynthetique est fondamentale pour l'evaluation des efforts d'ancrage dans un massif en sol renforce par geosynthetique. L'equipe r3g de l'i. R. I. G. M. A developpe des logiciels de dimensionnement de tels ouvrages, necessitant la con-naissance des parametres de frottement. La presente etude experimentale contribue a une meilleure con-naissance du comportement sol-inclusion. Ce travail peut etre aussi considere comme une etude preparatoire a la standardisation des essais d'interaction sol-geosynthetique. Le premier chapitre a ete consacre aux geosynthetiques et a leurs applications en genie civil. Dans le deuxieme chapitre, nous avons presente les differentes procedures experimentales pour la realisation des essais d'interaction sol-geosynthetique. Un certain nombre de dispositions experimentales nouvelles a ete propose dans le cadre de ce memoire. Le troisieme chapitre concerne l'etude experimentale proprement dite. L'influence d'un grand nombre de parametres experimentaux a ete envisagee: 1) les dimensions du boitier de cisaillement; 2) l'etat du support; 3) les effets des bords du boitier; 4) le mode de repartition de la charge verticale n; 5) la hauteur du sol de couverture; 6) les parametres lies au sol (densite, granulometrie, angularite, cohesion); 7) la structure des geosynthetiques; 8) l'epaisseur du geotextile; 9) la liaison internappes. Le quatrieme chapitre nous a permis de parler de quelques essais d'applications entre autre sur les murs cellulaires et une etude comparative entre les resultats des essais d'extraction et ceux des essais de frottement
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Shindo, Kyo. "Analyse mécanique et optimisation géométrique de la dent restaurée par méthode indirecte." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLC003/document.
Full textAbstract:
La réhabilitation des fonctions physiologiques dentaires à l’aide de restaurations céramiques collées est l’un des enjeux majeurs de la dentisterie conservatrice. S’il est maintenant bien établi que la jonction céramique/composite revêt une importance capitale pour la durabilité de l’assemblage, les observations par le biais d’un scanner X-µCT nous ont permis de mettre en évidence plusieurs types de défauts (décollement, bulles d’air) dont l’analyse mécanique révèle leur influence néfaste pour la tenue de la restauration. Les travaux réalisés portent également sur l’influence des paramètres de conception de la prothèse sur la résistance mécanique de l’assemblage prothétique dentaire. Ces études préliminaires ont été réalisées sur une modélisation EF 2D simplifiée permettant de s’affranchir de la variabilité morphologique des géométries réelles. Les résultats montrent notamment l’influence significative du dimensionnement de l’intrados prothétique, laissé libre de paramétrage dans le cadre des procédés CFAO employés en dentisterie. Une étude mécanique 3D étendant la modélisation jusqu’au ligament parodontal a ensuite été réalisée afin d’approcher le problème de manière plus réaliste. Les résultats obtenus mettent notamment en évidence des zones fortement sollicitées au niveau de la ligne cervicale de la prothèse, en coïncidence avec un mode de rupture clinique fréquent. Cette modélisation 3D a également fait l’objet d’une étude complémentaire permettant de justifier l’emploi des données géométriques présentes au sein des procédés CFAO modernes dans le cadre d’une optimisation mécanique de forme. Une méthode de rétroconception basées sur l’interpolation de surfaces B-Splines et utilisant les données scannées lors de l’opération médicale est finalement proposée afin d’intégrer un calcul mécanique « patient specific » dans la chaîne numérique des procédés CFAOThe rehabilitation of dental function following the fitting of prostheses obtained by cemented ceramic restorations is one of the major challenges of restorative dentistry. It is now well established that the ceramic/composite interface has an important significance for the longevity of the restoration and its observation using X-ray µ-CT enabled us to characterize some types of defects within the cement layer (air voids and debonding). The mechanical analysis of the restored tooth considering those defects exhibits their negative influence on the strength of the assembly. The influence of design parameters has also been studied considering a simplified 2D axisymmetric FE model in order to avoid the morphological diversity of real geometries. Results show that the design of the inner shape of the crown (editable within the CAD/CAM process) is mechanically relevant. A 3D finite element study extending to the periodontal ligament has then been realized in order to approach this problem in a more realistic perspective. Results show high stresses near from the cervical margin of the crown, coinciding with a common clinical failure mode. This 3D model was also used in a additional study allowing us to conclude that the geometrical data used in modern CAD/CAM processes are sufficient to develop a mechanical optimization of the restoration design. A reverse engineering method based on the interpolation of B-Spline surfaces on scanned data acquired during clinic procedures is therefore introduced in order to integrate a patient specific mechanical optimization within the digital chain of CAD/CAM processes
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Benseddiq, Noureddine. "Optimisation des garnitures composites pour freins à disques ferroviaires." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10076.
Full textAbstract:
Les limites actuelles des freins à disques ferroviaires sont principalement issues des échauffements considérables en surface des matériaux de friction. Ce travail a pour objet de présenter une optimisation de la structure et de la forme d'une garniture de frein, dans le but d'améliorer le contact frottant et par conséquence de réduire les températures et les gradients thermiques correspondants. Cette démarche fait suite à la mise au point d'un algorithme de simulation du comportement thermomécanique des freins a disques, base sur l'enchaînement d'une résolution thermique et thermomécanique avec la résolution du problème de contact et la prise en compte du phénomène d'usure. L'incidence de l'optimisation sur les échauffements est quantifiée ainsi que sur les propriétés tribologies : l'usure globale du disque et de la garniture ainsi que le coefficient de frottement. La mesure de température par thermographie infrarouge sur l'objet tournant, a permis de valider les modèles élaborés.
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Lafon, Pascal. "Conception optimale de systèmes mécaniques : optimisation en variables mixtes." Toulouse, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAT0002.
Full textAbstract:
Cette these concerne l'etude des problemes de conception optimale des systemes mecaniques et la mise au point d'une methode de resolution adaptee. L'analyse du processus de conception, d'un objet technique de type connu, nous a permis d'introduire les concepts fondamentaux de decomposition fonctionnelle et de realisation technologique d'une liaison. A partir de ces concepts, nous montrons qu'un probleme de conception d'un systeme mecanique peut se formuler comme un probleme d'optimisation. Grace a l'analyse de ce probleme d'optimisation, nous avons mis en evidence les difficultes inherentes a ce type de problemes: la non-linearite des equations qui le definissent, et la presence de variables mixtes (continues et discretes). Nous proposons de resoudre ces problemes de conception optimale avec une methode de programmation mathematique utilisant le lagrangien augmente, couplee avec un algorithme base sur un principe de separation et evaluation. Une partie de ce travail est egalement consacree a un type particulier de problemes d'optimisation, comportant des fonctions monotones, pour lesquels nous proposons une demarche specifique de resolution. Les exemples presentes dans ce travail montrent la validite et les performances du code de calcul realise
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Zeng, Qiang. "Optimisation de l'utilisation des explosifs en génie civil." Phd thesis, Marne-la-vallée, ENPC, 1995. http://www.theses.fr/1995ENPC9533.
Full textAbstract:
Ce travail contribue à mieux comprendre les phénomènes complexes lors des tirs de mine afin d'approcher une conception optimisée. La première partie concernant la détonation est destinée à la compréhension des modèles numériques fondés sur la théorie de la propagation de détonation. La seconde partie concernant de la modélisation de la fracturation des roches s'adresse à la simulation des tirs. Une loi de comportement de la dynamique des roches (type élastique avec endommagement anisotrope) est proposée et est intégrée dans RADIOSS, un code de calcul des problèmes dynamiques transitoires. Ce modèle permet également de calculer les tailles représentatives des fragments ; les calculs avec divers modélisations (en 2D et en 3D, détonation/structure) sont effectués. La dernière partie est consacrée à l'optimisation des tirs à l'aide des traitements numériques avancés. La connaissance des mécanismes de la fragmentation des roches est approfondie notamment sur l'influence de certains paramètres de conception. Les exemples sur la recherche des règles par l'apprentissage automatique montrent l'efficacité de cette approche. L'exemple sur la recherche d'une conception optimisée montre la puissance et la perspective pratique de l'approche des algorithmes génétiques couplés avec l'apprentissage automatiqueThis thesis is a contribution to the comprehension of the complex phenomena during the rock blasting in order to get an optimal design. In the first part, we give a synthesis of the numerical models based on the detonation theory. In the second part, we focus on the modelling of the dynamic behaviours of rocks. An new elastic with anisotropic damage model is proposed and implemented in a dynamic explicit code RARIOSS, the simulations of the blasts with different problems (2-D, 3-D, detonation/structure) are presented. In the last part, we show a new approach for the optimization. The knowledge about the mechanism of the rock fragmentation is developed, especially on the influences of certain design parameters. The examples of the generation of the specific rules by automatic learning show the efficiency of the approach. The example of the optimization by coupling the genetic algorithms with automatic learning show the capacity and the perspective
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Fatemi, Javad. "Optimisation topologique des plaques raidies." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10271.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est la mise au point d'une methode d'optimisation robuste et peu couteuse en temps de calcul de plaques raidies par deplacements des raidisseurs. Les objectifs peuvent etre statiques et / ou dynamiques. Ici, on a choisi la minimisation du deplacement maximum sous chargement statique ou la maximisation des premieres frequences propres des plaques raidies. Les contraintes choisies sont de nature geometrique : trous ou obstacles que doivent eviter les raidisseurs. D'autres contraintes telles le poids, le choix de materiaux, etc. , peuvent etre introduites. La methode d'optimisation fait appel au concept d'algorithme genetique, mais a ete modifiee de plusieurs manieres pour que l'exploration de l'espace de recherche soit plus complete et eventuellement plus efficace. A cette fin, nous avons mis au point un nouvel operateur de croisement qui mixe recherche aleatoire et recherche unidirectionnelle et d'autre part nous recherchons une amelioration possible autour d'une position locale interessante. Dans un premier temps, les methodes d'optimisation discrete sont exposees et plus particulierement, les algorithmes genetiques. Ensuite, la modelisation des plaques raidies par la methode des elements finis est presentee. Pour ameliorer le gain de temps, une methode de calcul rapide, regroupant la methode de developpement en serie binomiale et la methode de la base reduite est mise au point. Enfin, le probleme d'optimisation topologique des plaques raidies est etudie. Ce travail replace l'ensemble du probleme dans le cadre de l'optimisation topologique des structures par des algorithmes evolutionnaires. L'analyse par la methode des elements finis des plaques raidies proposee ici a ete validee par comparaison avec un code industriel. L'etude debouche sur un logiciel operationnel de calcul et d'optimisation.
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Beley, Jean-Daniel. "Paramétrisation de forme en mécanique des structures." Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO10016.
Full textAbstract:
Les outils de simulation nuémrique sont très peu utilisés comme aide à la conception de pièces mécaniques car ils sont essentiellement des outils de vérification. La paramétrisation est une réponse à ce besoin, puisqu'elle permet d'exprimer les résultats de l'analyse et les performances du design en fonction des paramètres de conception de la pièce. Nous décrivons dans ce travail une méthode de paramétrisation basée sur des développements de Taylor. Initialement introduite par Masmoudi et Guillaume à des formulations statiques linéaires en électromagnétisme, cette méthode est généralisée aux calculs statisques complexes et étendue aux calculs de réponses en fréquence et aux analyses modales. Les variables de conception les plus utiles étant souvent des dimensions de la CAO, nous appliquons cette technique de paramétrisation aux variables CAO, au travers d'une formulation polynomiale de la représentation paramétrique de la pièce, et à l'aide de perturbations polynomiales du maillage de la pièce initiale. Ces perturbations sont construites à l'aide de méthodes de lissage de maillage basées sur des techniques d'optimisation locales et globales, à très grands nombres de variablesNumerical simulation software are mostly used for verification purpose, rather than design tools. Parameterization of analysis results provides a solution to the designer, as it creates a functional relation between the design variables and the component performance criteria. In this work we study a new parameterization method based on Taylor expansions. This method, introduced by Masmoudi and Guillaume on linear static electromagnetism problems is generalized to be applied to complex linear static problems, and extended to forced response and normal modes analysis. The main design variables are often the CAD dimensions. We include in the parameterization method described above some CAD parameters, using a polynomial approximation of the parametric geometry, and through polynomial mesh perturbations. These perturbations are built using some optimization-based local and global mesh smoothing techniques
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Delalleau, Alexandre. "Analyse du comportement mécanique de la peau in vivo." Saint-Etienne, 2007. http://www.theses.fr/2007STET4003.
Full textAbstract:
La structure particulièrement fine de la peau, sa composition complexe et sa variabilité suivant les individus et les zones du corps, en font un système mécanique extrêmement difficile à étudier. Pourtant, son analyse est primordiale pour divers domaines tels la dermatologie, la chirurgie, la simulation des crashs automobiles, et la cosmétique, qui constitue notre champ d'investigation. Le premier objectif de ce travail est de définir une méthode originale d'identification des propriétés mécaniques de la peau humaine. Cette dernière se doit d'être commune à l'ensemble des essais réalisés sur la peau, afin de permettre des comparaisons directes entre ces différentes expérimentations. Le deuxième objectif de cette approche concerne le développement des lois mécaniques spécifiques attestant du caractère complexe du tissu cutané permettant toutefois des analyses phénoménologiques. Dans ce but, des lois de comportement simples, mais néanmoins pertinentes vis-à-vis du cadre de l'étude, sont développées afin d'analyser les aspects non linéaires, viscoélastiques et incompressibles de la peau. Le troisième objectif de cette étude est relatif à la robustesse de l'approche proposée. Afin d'effectuer une identification systématique des courbes expérimentales suivant les lois de comportement définies, une combinaison des avantages de différents algorithmes d'optimisation est réalisée. Finalement, nous nous sommes intéressés à définir une méthode d'identification flexible pouvant être utilisée par tout un chacun. Un système particulier de bases de données numériques permet de définir un processus d'identification indépendant, dans sa version finale, de tout calcul éléments finisThe mechanical properties of the skin are of potential interest in the identification of certain diseases, for assessing therapeutic intervention, or for predicting the effect of a trauma. Such an analysis is a key investigation for surgery, for dermatology and for cosmetic studies to draw relationships with the sex or the age of an individual. First of all, this study aims at presenting a new identification method to assess the mechanical properties of human skin. Since skin needs to be studied in vivo, various experimental tests were designed and several models which are usually based on different assumptions have been proposed. The advantage of this method is that it can be used to deal with any kind of mechanical tests. It is thus able to distinguish the best experimental devices and to explain the disparity of the measurements usually shown by literature. This work then focuses on the analysis of the complex mechanical properties of the skin through specific behaviour laws. The nonlinear, viscoelastic and incompressible aspects of the skin are for example tackled. The third purpose of this analyze concerns the reliability of the proposed method. Clinical studies are performed with a large number of measurements. To draw reliable conclusions, the identification of the mechanical properties must succeed in every case. The reliability of the proposed algorithm is ensured through the coupling of different optimization techniques. Finally, the main advantage of this approach, which shows a close concept to the one of design of experiments and response surfaces, consists in using a FEM-free optimization procedure that can be used easily by medical practitioners
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Monnier, Philippe. "Conception et optimisation de transducteurs colocalisés pour l'amortissement actif de structures flexibles." Besançon, 2005. http://www.theses.fr/2005BESA2082.
Full textAbstract:
Ce mémoire est consacré à l’amortissement actif des structures flexibles. Il est composé de quatre parties décrivant l’élaboration, l’optimisation, la simulation et la mise en œuvre du système de contrôle. La première partie évalue différentes stratégies de contrôle envisageables en terme de stabilité et de robustesse. L’amortissement actif colocalisé est préféré comme étant la seul méthode permettant d’assurer un contrôle stable et robuste. La seconde partie est consacrée à l’étude des caractéristiques de la loi de contrôle colocalisée IFF (Integral Force Feedback). Une étude de sensibilité aboutit à l’identification des variables mécaniques caractérisant l’efficacité de cette stratégie de dissipation non-optimale. Un critère est alors proposé pour optimiser les transferts de puissances mécaniques entre la structure et les transducteurs. Sa pertinence est par la suite vérifiée par des études numériques et expérimentales. Ainsi, la troisième partie décrit le contrôle actif d’une plaque par le bord. Différents ensembles de conditions aux limites permettent d’illustrer l’effet des variables de conception sur l’efficacité du contrôle. La conformité des résultats numériques et expérimentaux obtenus permet de valider les concepts théoriques en soulignant l’importance de l’impédance relative des transducteurs par rapport à celle du système. La dernière partie est consacrée à l’amortissement actif des vibrations d’un pare-brise automobile. Plusieurs lois de contrôle sont envisagées, et leur efficacité est évaluée par des mesures holographiques. Cette application a permis de mettre en évidence les difficultés rencontrées pour contrôler des structures fortement amortiesThis work is focused on the active damping of flexible structures. It is divided into four parts dealing with the design, the optimisation, the simulation and the implementation of the control system. In the first part, the stability and robustness of different control strategies are investigated. Collocated active damping is preferred for being the only stable and robust method. The characteristics of the collocated Integral Force Feedback control strategy are studied in a second part. The mechanical parameters that characterize the efficiency of this non-optimal dissipation strategy are identified through a sensitivity analysis. A criterion is proposed to optimize the mechanical power transfer between the structure and the transducers. Its relevance is then proved by numerical and experimental studies. Thus, the third part describes the active vibration control of a plate. Different plate systems are considered to emphasize the effect of mechanical impedances on the control implementation. The agreement of the numerical and experimental results validates the theoretical concepts while underlining the importance of the relative impedance of the transducers with respect to that of the system. The last part is devoted to the vibration control of an automotive windscreen. The efficiency of several control laws is investigated, and their efficiency evaluated by holographic measurements. This final case has revealed the difficulties encountered by controlling highly damped structures
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Oudjene, Mourad. "Modélisation et optimisation du comportement mécanique des outils d'emboutissage stratifiés précontraints par vissage." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2005. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL/2005_OUDJENE_M.pdf.
Full textAbstract:
Dans le contexte de l'emboutissage des tôles, les outils jouent un rôle crucial et le coût global d'une pièce emboutie est fortement influencé par le coût des outils, dépendant du volume de production. Pour la petite et moyenne série ou pour le prototypage rapide, les outils d'emboutissage peuvent être fabriqués par un empilement de strates métalliques, assemblés par diverses techniques (collage, vissage, boulonnage. . . ). Chaque strate est obtenue par découpe laser et micro-fraisage (comme dans la Stratoconception®). Ce travail, original en ce qui concerne les outils d'emboutissage, consiste à proposer une méthodologie numérique permettant l'analyse du comportement tridimensionnel des outils d'emboutissage, en particulier les outils prototypes fabriqués par empilement successif de couches métalliques (strates) et assemblés par vissage, l'objectif final étant de pouvoir dimensionner, voire optimiser leurs conception, notamment le système d'assemblages des strates par des vis précontraintes. Afin de surmonter les difficultés qu'implique la simulation de l'emboutissage en considérant les outils déformables (maillages, temps CPU. . . ) ainsi que celles liées à l'aspect stratifié des outils, nous proposons et nous développons une approche simplifiée en deux étapes qui a l'avantage de découpler les non-linéarités de l'emboutissage et l'analyse linéaire élastique des outils déformables. La démarche a été appliquée avec succès dans le cadre des outils stratifiés assemblés par vissage (obtenus par Stratoconception®). Dans ce contexte, nous avons également proposé une procédure d'optimisation des positions des vis précontraintes afin d'améliorer la conception et la tenue mécanique des outils stratifiés, notamment en augmentant la durée de vie des vis précontraintesIn sheet metal stamping, the forming tools play a crucial role and the global cost of stamped parts is highly influenced by the cost of the tools, depending on the production volume. For low volume or for rapid prototyping, stamping tools can be made by an assemblage of steel sheets or layers, assembled by different techniques (glue, screws, bolts. . . ). Each layer is obtained by laser cutting and micro-milling (as in the Stratoconception® approach). The present work deals with the design of stamping tools obtained by the assemblage of plates in layers and fixed by screws. We propose and validate a numerical approach for the 3D stress analysis of the multilayered tools. The final original objective is to optimize the layered stamping tools assembled by screws. In order to avoid the great difficulties involved for the numerical simulation of the stamping process taking into account deformable and layered tools assembled by screws, we develop a simplified approach based on two steps, based on the decoupling of the non-linearities of the stamping process and the linear elastic analysis of the deformable tools. Several examples are considered with multilayered steel tools assembled by screws and produced by the Stratoconception® approach. We finally proposed an optimization procedure of the screw positions as an attempt to improve the design and the strength of the layered tools by increasing the life duration of the screws
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Peyvieux, Eric. "Analyse du comportement mécanique et optimisation de forme d'une travée de pivot d'irrigation." Bordeaux 1, 1997. http://www.theses.fr/1997BOR10598.
Full textAbstract:
L'utilisation de la methode des plans d'experiences se generalise depuis une dizaine d'annees dans des domaines aussi varies que l'agronomie, la chimie ou encore la mecanique. Son interet est de permettre la planification et la minimisation du nombre des essais a realiser pour pouvoir analyser la reponse d'un systeme en fonction de ses parametres explicatifs. Nous proposons ici une demarche originale d'optimisation de forme basee sur l'utilisation de cette methodologie. Elle est appliquee a une structure metallique utilisee dans le domaine de l'irrigation automatique : une travee de rampe pivotante. Une analyse preliminaire a l'optimisation de forme est consacree au dimensionnement d'une travee initiale. Par l'intermediaire d'un code de calcul par elements finis, on s'interesse successivement aux deformations, a la resistance des sections, a la stabilite locale et a la stabilite globale de la structure. Dans la seconde partie, la parametrisation de la geometrie de la structure et le choix d'un plan d'experiences permettent de definir un certain nombre de travees de geometries differentes. Les resultats des simulations de leurs comportements sont utilises pour determiner des modeles explicites de la fonction objectif et des differentes restrictions mecaniques du probleme d'optimisation de forme, en fonction de certains de ses parametres geometriques. On dispose donc finalement d'un probleme explicite approche non lineaire du probleme d'optimisation de forme. Celui-ci est resolu grace a la mise en oeuvre de la methode des penalites interieures combinee a la methode de newton generalisee ou le pas de descente est optimise a chaque iteration par une procedure d'interpolation quadratique.
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Iruela, Solène. "Optimisation par voie métallurgique des performances mécanique et électrique d'alliages de métaux nobles." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2021. http://www.theses.fr/2021GRALI006.
Full textAbstract:
La gamme de produits fils fins commercialisée par METALOR est basée sur des alliages d’argent, de cuivre et de palladium à hautes performances électrique et mécanique, à l’exemple du produit NOVAE1 qui présente une résistance mécanique de 1,3 GPa et une conductivité électrique de 17 % IACS. L’objectif de cette étude est de comprendre les mécanismes métallurgiques à l’origine de ces caractéristiques et de les mettre à profit afin de proposer une nouvelle gamme d’alliage à conductivité améliorée tout en conservant une résistance mécanique élevée. L’étude préliminaire menée sur le système binaire Cu-Pd met en évidence la présence de la phase βCuPd en-dessous de 600°C, dont la conductivité électrique est évaluée à 30 % IACS. Cette phase est mise en évidence expérimentalement dans le fil fin NOVAE1 et sa formation est associée à une augmentation de la conductivité de 8 % IACS. Ce pourrait donc être une réponse prometteuse pour le développement des nouveaux alliages. Des expériences ciblées ont été menées sur sept nuances d’alliages élaborés et recuits pendant plusieurs mois à 727 °C et 550 °C et caractérisés ensuite par microsonde, DRX et MEB. Ces nouvelles données permettent d’affiner la description thermodynamique du système ternaire Ag-Cu-Pd, en particulier de la lacune miscibilité, constituée des deux solutions solides cfc α1 et α2 et de l’extension de la phase βCuPd dans le système ternaire. La caractérisation multi-échelle du fin fil NOVAE1 met évidence la structure complexe, triphasée et nanostructurée de l’échantillon. Ces observations permettent la mise au point de modèles phénoménologiques des propriétés mécanique et électrique des fils en considérant une matrice constituée de phase α1 riche en Ag, associée à une phase molle dans laquelle sont incluses des domaines de phases dures riches en Cu et Pd, α2 et βCuPd. Les caractéristiques du fil sont ainsi évaluées en fonction de leur composition chimique. Cela met en évidence les paramètres clés du système : proportions de phases, tailles de grains, module élastique de la phase molle et propriétés électriques des phasesThe range of fine wire products marketed by METALOR is based on silver, copper and palladium alloys with high electrical and mechanical performance, such as the NOVAE1 product which has a mechanical strength of 1.3 GPa and an electrical conductivity of 17 % IACS. The objective of this study is to understand the metallurgical mechanisms behind these characteristics and to take advantage of them in order to propose a new range of alloys with improved conductivity while maintaining high mechanical strength. The preliminary study carried out on the Cu-Pd binary system highlights the presence of the βCuPd phase below 600 °C, whose electrical conductivity is estimated at 30 % IACS. This phase is experimentally highlighted in the NOVAE1 fine wire and its formation is associated with an 8 % IACS increase in conductivity. It could therefore be a promising answer for the development of new alloys. Targeted experiments were carried out on seven grades of alloys developed and annealed for several months at 727 °C and 550 °C and then characterized by microprobe, XRD and SEM. These new data allow to refine the thermodynamic description of the Ag-Cu-Pd ternary system, in particular the miscibility gap, consisting of the two solid solutions cfc α1 and α2 and the extension of the βCuPd phase in the ternary system. The multi-scale characterization of the fine NOVAE1 wire highlights the complex, three-phase and nanostructured structure of the sample. These observations allow the development of phenomenological models of the mechanical and electrical properties of the wires by considering a matrix consisting of an Ag-rich α1 phase, associated with a soft phase in which are included hard phase domains rich in Cu and Pd, α2 and βCuPd. The wire characteristics are thus evaluated according to their chemical composition. This highlights the key parameters of the system: phase proportions, grain sizes, elastic modulus of the soft phase and electrical properties of the phases
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Radi, Kaoutar. "Matériaux bioinspirés : Optimisation du comportement mécanique en utilisant la méthode des éléments discrets." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019GREAI066/document.
Full textAbstract:
Les matériaux naturels tels que l'os et la nacre d’ormeau sont constitués de blocs de construction relativement faibles et présentent pourtant souvent des combinaisons remarquables de rigidité, de résistance à la rupture et de ténacité. Ces performances sont dues en grande partie à leurs architectures de brique et de mortier. De nombreux efforts sont consacrés à la duplication de ces principes dans les matériaux synthétiques. Toutefois, les progrès sont en grande partie basés sur des approches empiriques, qui prennent beaucoup de temps et ne garantissent pas la réalisation optimale.La modélisation est une alternative attrayante pour guider la conception et les voies de traitement de ces matériaux. Dans ce travail, nous développons un modèle numérique basé sur la méthode des éléments discrets (DEM) pour comprendre les mécanismes de renforcement et optimiser les propriétés mécaniques des matériaux de type nacre en fonction de leurs paramètres microstructurales. Le modèle suit l’évolution de la fissure, prend en compte de différents mécanismes de renforcement et évalue quantitativement la rigidité, la résistance à la rupture et la ténacité. Une approche intéressante, basée sur l'imagerie EBSD, est présentée pour modéliser le matériau réel et ses différentes variations microstructurales. Les résultats sont ensuite combinés pour fournir des directives de conception pour les composites synthétiques de type brique et mortier comprenant uniquement des constituants fragilesNatural materials such as bone and the nacre of some seashells are made of relatively weak building blocks and yet often exhibit remarkable combinations of stiffness, strength, and toughness. Such performances are due in large part to their brick and mortar architectures. Many efforts are devoted to translate these design principles into synthetic materials. However, much of the progress is based on trial-and-error approaches, which are time consuming and do not guarantee that an optimum is achieved.Modeling is an appealing alternative to guide the design and processing routes of such materials. In this work, we develop a numerical model based on Discrete Element Method (DEM) to understand the reinforcement mechanisms and optimize the mechanical properties of nacre-like materials based on their microstructural parameters. The model follows the crack propagation, accounts for different reinforcement mechanisms, and quantitatively assess stiffness, strength, and toughness. An interesting approach, based on EBSD imaging, is presented to model the real material and its different microstructural variations. Results are then combined to provide design guidelines for synthetic brick-and-mortar composites comprising with only brittle constituents
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Belas, Azzéddine. "Etude et optimisation des formes aérodynamiques des voitures de différentes dimensions." Valenciennes, 2002. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/d2872a59-8e62-486f-83c0-bd21bab39185.
Full textAbstract:
Les recherches menées dans notre laboratoire ont montré l'importance des angles privilégiés notamment en ce qui concerne la réduction du coefficient de traîné Cx, entraînant une diminution de la consommation du carburant et une amélioration de la tenue de route. En effet, les résultats obtenus confirment l'intérêt de ces angles et on constate que les formes des voitures construites avec ces angles bénéficient d'un écoulement aussi dispensé que possible du décollement, et le sillage à l'arrière de la carrosserie est stable et peu divergent. Le but donc de cette étude est d'optimiser les formes marines, aériennes et terrestres, telles que : les voiles, les ailes d'avions, les voitures et les trains, optimisation liée à la stabilité de l'écoulement des fluides autour de ces formesThe searches led in our laboratory showed the importance of the privileged angles, notably as regards the reduction of the coefficient of dragged Cx, entailing a decrease of the consumption of the fuel and an improvement of the road holding. Indeed the obtained results confirm the interest of these angles and one observes that the forms of cars built with these angles benefit from a drainage so exempt as possible of the unsticking, and the trail behind the body is stable and little divergent. The purpose thus of this study is to optimize the navy forms, air and ground such as : the veils, the wings planes, the cars and the trains, optimization bound to the stabilitv of the drainage of the fluids around these forms
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Brahim, El Hacen. "Apport des outils d'optimisation pour l'identification des lois de comportement mécanique des matériaux." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10016/document.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est l’implémentation d'algorithmes d'optimisation pour l'identification du comportement mécanique des matériaux. Ces outils sont considérés ici pour automatiser la recherche des paramètres des lois mécaniques implémentés dans un calcul en éléments finis (EF) et diminuer le nombre de calculs nécessaires pour résoudre le problème d’identification. La base de données expérimentale comprend des réponses mécaniques en flexion et en indentation instrumentée qui sont utilisés pour l’identification du comportement d’un biocomposite et d'une variété de métaux. Plusieurs approches d’optimisation ont été développées comprenant des méthodes déterministes, hybrides et stochastiques. Ces méthodes sont évaluées en termes d'efficacité, coût de calcul et précision de l’approche. Le couplage EF-outil d'optimisation s'est avéré efficace et incontournable pour prédire le comportement des matériaux étudiés notamment quand il s'agit d'un essai localThe objective of this work is to implement optimization algorithms for the identification of the mechanical behavior of materials. The tools developed here are intended to automatic search of mechanical parameters that represent variables in a constitutive law implemented in Finite Element (FE) models. The advantage of the implemented tools is the reduction of computational time needed to solve the identification problem. The experimental database includes a variety of mechanical responses in bending and instrumented indentation that are used for the identification the behavior of a biocomposite and a variety of metals. Several optimization approaches are developed in the work including deterministic, stochastic and hybrid methods. These methods are evaluated in terms of efficiency; calculation costs and accuracy. The coupling FE-optimization tool proved to be effective and essential to predict the behavior of the studied materials, especially for instrument indentation
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Martinez, Noguera Félix. "Optimisation du serre flan et de son pilotage pour une amélioration de l 'écoulement du materiau en emboutissage." Nantes, 2004. http://www.theses.fr/2004NANT2133.
Full textAbstract:
La mise en forme des métaux en feuilles est un processus complexe dans lequel interviennent de nombreux paramètres. Parmi eux, la force de serrage appliquée par le serre-flan contrôle l'écoulement de la tôle ou l'aptitude à l'emboutissage. Néanmoins, la maîtrise de ce paramètre n'a pas été complètement clarifiée, ce qui pénalise le temps de mise au point des outils et la productivité du process. L'objet de cette thèse est l'étude et l'optimisation du contrôle de l'écoulement de la tôle à travers deux études complémentaires : la première propose une nouvelle conception de la chaîne de transmission, la seconde met en place un contrôle en ligne de l'action de serrage de la tôle. Suite à une révision bibliographique et des essais sur presse, un modèle analytique de la transmission de la force de serrage est proposé. Cette simulation permet tout d'abord d'identifier les paramètres limitant le contrôle spatial de la force de serrage puis, par la suite, de proposer une solution offrant une régulation plus précise de ce contrôle. Cette solution est fondée sur une conception optimale du rapport des raideurs des éléments de la chaîne de transmission. La dernière partie de l'étude se focalise sur la détection et l'estimation de la sévérité des défauts (plis et cassures) à travers l'analyse des formes caractéristiques fournies par les capteurs de force et position, intégrés à la presse. S'appuyant sur cette information et sur les règles du métier, préalablement réajustés avec les résultats des essais, une méthode de contrôle a été mise au point. Les premiers résultats dans ce domaine sont très prometteurs.
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Carpentier, Alban. "Optimisation multi-niveaux de panneaux composites." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/234/.
Full textAbstract:
Ces travaux de thèses se placent dans la thématique du dimensionnement de structures aéronautiques par optimisation. Les structures optimisées sont des panneaux composites constitués d'empilements de plis uni-directionnels. L'objectif global est de trouver la masse minimale du panneau tout en satisfaisant des contraintes de résistances (tolérances aux dommages, réparabilité, flambement) mais aussi des contraintes de drapages. En résumé, le but est de déterminer le drapage de toutes les différentes zones du panneau. Cette thèse a permis la mise en place d'une méthodologie multi-niveaux (4 étapes). La première étape est l'optimisation de la loi d'épaisseur sur le panneau en utilisant un matériau homogénéisé et un algorithme à gradient. La seconde étape porte sur la recherche du drapage sur tout le panneau en utilisant un algorithme génétique adapté. Pour cela, l'emploi de table de drapage qui décrit tous les empilements pour la gamme d'épaisseur utilisé est mis en place. Enfin les troisième et quatrième étape permettent un ajustement de la loi d'épaisseur sur le panneau en prenant en compte le drapage issue de l'étape 2. Cette méthode d'optimisation est ensuite appliquée à un cas industriel (Dérive A400M). Cette illustration de la méthode permet de mettre en avant que la méthode donne des résultats performants en terme de masse (masse très proche d'un dimensionnement classique sans méthode mathématique d'optimisation). Elle illustre aussi la modularité de la méthode pour répondre au mieux aux besoins industrielsThe topic of these PhD is to size aeronautical composite panels by optimisation. They are made of stacking of carbon pre-preg plies. The goal is to find the minimal weight for the panel that satisfies strength constraints (damage tolerance, reparability and buckling) but also stacking sequence constraints. To sum-up, the goal is to find all stacking sequences of all different panel areas. This research has allowed to propose a multi-level methodology (4 steps). The first step is the panel thickness law optimisation by using an homogenised material and a gradient-based algorithm. The second step is the research of stacking sequence all over the panel with a fitted genetic algorithm. To perform that, a lay-up table that describes all stacking sequences is used. Then, the third and fourth step allow to adjust thickness law by taking into account the lay-up table issued from step 2. This methodology is applied to an industrial test case (A400M VTP). This application of the methodology allows to underline the performance of the methodology in terms of weight. But, it shows also the modularity of the methodology that is a benefit in industrial context
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Cadoux, Florent. "Optimisation et analyse convexe pour la dynamique non-régulière." Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00440798.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est de proposer une nouvelle approche pour la résolution du problème de contact unilatéral avec frottement de Coulomb tridimensionnel en mécanique des solides. On s'intéresse à des systèmes dynamiques composés de plusieurs corps possédant un nombre fini de degrés de liberté: rigides, ou déformables qui sont des approximations spatiales de modèles continus. Le frottement entre les corps est modélisé en utilisant une formulation classique de la loi de Coulomb. Après discrétisation en temps (ou approximation quasi-statique), on obtient à chaque pas de temps un problème contenant des équations de complémentarité sur un produit de cônes du second ordre, et d'autres équations. Plusieurs méthodes de résolution ont été proposées pour différentes formulations équivalentes de ce problème, en particulier par Moreau, Alart et Curnier, et De Saxcé. En considérant les équations de complémentarité comme celles des conditions d'optimalité (KKT) d'un problème d'optimisation, on propose une reformulation équivalente nouvelle sous forme d'un problème de minimisation paramétrique convexe couplé avec un problème de point fixe. Grâce à ce point de vue, on démontre l'existence de solutions sous une hypothèse assez faible, et vérifiable en pratique. De plus, on peut souvent calculer effectivement l'une de ces solutions en résolvant numériquement l'équation de point fixe. Les performances de cette approche sont comparées à celles des méthodes existantes.
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Khoury, Ibrahim. "Optimisation de la géométrie de l'outillage pour les procédés de forgeage." Troyes, 2008. http://www.theses.fr/2008TROY0012.
Full textAbstract:
La simulation numérique permet de mettre au point une nouvelle gamme de forgeage en remplaçant les essais longs et coûteux faits par le forgeron par des simulations numériques. Le laboratoire LASMIS a développé des modèles de comportements avancés permettant de rendre compte de l’effet de l’endommagement dans le comportement élasto-visco-plastique du matériau. Dans l’objectif d’une optimisation des gammes d’obtention de composants forgés, cette thèse a pour objet l’identification les paramètres géométriques pertinents pour des pièces axisymétriques. L’étude se limite au cas des pièces sans préforme ou à la dernière opération de forgeage en utilisant un modèle de comportement du matériau de type « élasto-plastique endommageable ». Les fonctions et critères sont l’énergie de forgeage et le remplissage correct de la matrice de finition. Dans ce travail, une procédure consistant à tester le remplissage, puis à localiser l’endommagement dans la pièce forgée est proposé. Une procédure semi automatique, phase de transition pour aller jusqu'à une réelle optimisation du procédé de forgeage a été mise au point L’originalité de ce travail est l’étude de l’effet des paramètres géométriques ayant des significations technologiques sur l’énergie de forgeage et sur l’apparition et la localisation de l’endommagement dans la pièce forgéeIn the forging field, numerical simulation allows reducing the use of the experimental investigation and tests required in a real tryout process. In The LASMIS laboratory a finite element package has been developed to solve elasto-visco-plasticity problems with ductile damage in large deformation. In the optimisation of forming process, several research teams approached the optimization of performs. They don’t take into account the apparition of damage during the simulation of the forging process. The thesis objective is to identify the pertinent geometric parameters of axisymetric parts which allow the minimisation of the forging energy. The two major criteria’s are the correct filling and the absence of damage appearance. In this work, two automatic procedures are introduced to test the filling by comparing geometry of the rough forged and the machined one. Then a procedure has been set to localize if the damage occurs in zones that will be machined or in zones that are inside the machined forged part. Then, a semi automatic optimization method is described in order to study the effect of the geometric parameters on the forging energy with the constraint of maximal value of damage to be kept out of the final machined part. The originality of this work is the study of the effect of the geometrical parameters with technological significations on the forging energy and the appearance and the localization of the damage in the forged part
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Michon, Sylvain. "Optimisation métallurgique et mécanique de superalliages base cobalt pour usage verrier à 1200°C." Nancy 1, 2004. http://www.theses.fr/2004NAN10003.
Full text
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Paulhe, Olivier. "Optimisation de la production des céramiques industrielles : analyse statistique du comportement mécanique et diélectrique." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2001. http://www.theses.fr/2001ECDL0002.
Full textAbstract:
Cette étude est menée en collaboration avec des fabricants de céramiques industrielles de type isolateurs électriques ou produits de porcelaine. Des dommages non contrôlés, qui surviennent durant le procédé de fabrication, peuvent avoir pour conséquence l'augmentation significative des taux de rebuts. Notre objectif a été d'optimiser la production de porcelaine en contrôlant les procédés de fabrication et la formulation. L'analyse des avaries laisse entrevoir le rôle de l'énergie de polarisation. En effet, les propriétés électriques, ainsi que les propriétés mécaniques, sont liées à la capacité du matériau à piéger des charges électriques induites par le procédé de fabrication. Ainsi la relaxation brutale de cette énergie accumulée peut entraîner la rupture mécanique. Dans ce sens, un protocole de caractérisation mécanique /diélectrique et physico-chimique a été mis au point pour classer les produits en fonction de leur capacité à éviter des ruptures mécaniques de type catastrophiques. D'une part, le modèle de Weibull est utilisé pour mesurer la fiabilité du produit, en complément des propriétés mécaniques classiques (résistance à la flexion), et des analyses physico-chimiques (RDX, Densimétrie, fractographies). D'autre part, la capacité à piéger des charges électriques est déterminée par mesure du courant de masse. Pendant l'injection simulée d'électrons (SEMM). Enfin, l'analyse statistique (Analyse discriminante, tri hiérarchique) a permis de classer les produits de porcelaine industrielle en fonction des critères mécaniques et diélectriques (capacité à piéger des charges électriques) et de les comparer aux taux de rebut. Le suivi des taux de rebuts pendant une année de production, pour différentes compositions, semble valider l'hypothèse de phénomènes de piégeage / dépiégeage de charges au cours du procédé de fabrication de la porcelaine industrielle CERAMAThis study is conducted in collaboration with industrial ceramic producers of electrical insulators, or whiteware bodies. Some non-controlled damages, which occur during the industrial production, result in a significant increase of reject rates. Our objective has been to optimise the porcelain production by controlling its process and formulation. The reject analysis lets expect the polarisation energy stock rule. As a matter of fact, electrical properties as well as mechanical properties are related to the material capacity to trap electrical charges induced by process. Indeed, a brutal relaxation of accumulated energy can cause a mechanical rupture. Therefore, a protocol of mechanical 1 dielectrical and physico-chemical characterisations has been adjusted to classify the product in function of its ability to avoid mechanical ruptures of a catastrophic type. On the one hand, the Weibull model is used to measure the reliability of the product, in complement to the classical mechanical properties (flexure strength), and the physico-chemical analysis (RDX, density, fractography). On the other hand, recording the absorbed current during electron injection determinate the trapping dectrical charge capacity. Finally, a statistical analysis (discriminant analysis, cluster analysis) has allowed a classification of industrial porcelain products in function of mechanic or dielectric criteria (electrical charges trapping ability) and to compare them to the reject rate. The study of reject rates evolution during a whole year of production, for different compositions, leadsto ratifv the hvoothesis of charae traooina / detraooino durino the orocess of CERAMA nnrc~lain
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Viallard, Isabelle. "Etude et optimisation du combustible à structure composite MgAl2O4/UO2 : élaboration et comportement mécanique." Lyon, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAL0085.
Full textAbstract:
Le concept de combustible composite constitué d'une matrice céramique de spinelle (MgAl2O4) au sein de laquelle sont dispersées des particules fissiles de dioxyde d'uranium (UO2) est une des voies envisagées dans le futur pour obtenir un combustible plus sûr et plus performant, susceptible d'atteindre un fort taux de combustion. En effet, la matrice inerte est censée jouer le rôle de barrière physique vis-à-vis du relâchement des produits de fission formés en cours d'irradiation en réacteur à eau sous pression (REP). L'objectif de l'étude présentée ici consiste à définir les propriétés structurelles optimales du combustible composite de manière à préserver l'intégrité de la matrice sous irradiation. Un modèle simplifié est développé pour prédire le comportement thermomécanique d'un tel composite sous irradiation en condition REP. Cette modélisation, avec l'appui de la bibliographie, permet de définir les caractéristiques microstructurales de composites les plus favorables en terme de comportement sous irradiation. Ces matériaux sont élaborés et leurs propriétés mécaniques mesurées. En particulier, des essais de résistance au gradient thermique ont été menés sur un dispositif spécifique. Il s'avère que les matériaux composites, à l'inverse du combustible standard, ont un comportement à la rupture non fragile et conservent leur intégrité après avoir subi une sollicitation thermomécanique comparable à celle engendrée lors du premier cycle d'irradiation en REP. Le matériau présentant le meilleur comportement est constitué de particules pré-fissurées présentant une interface cohésive avec la matriceThe composite fuel material concept consisting of a spinel ceramic matrix (MgAl2O4) in which uranium dioxide fissile particles (UO2) are dispersed, is under consideration to perform a safer and more efficient fuel for the future, and is allowed to achieve higher burnups. Actually, the inert matrix stands for a barrier to the fission products recoil. The aim of this study consists in defining the optimal structural composite fuel properties in order to preserve the matrix integrity during irradiation. A model is designed to predict the thermomechanical composite behaviour in REP conditions. This model allows to define various composites with optimal features. These materials are manufactured and their mechanical properties are measured. Particularly, thermal gradient resistance tests are carried out on a specific device. It's turned out that the composite fuel materials, unlike the standard fuel, have a non-brittle mechanical behavior and preserve their integrity under thermomechanical stresses which are comparable to the stress intensity generated under the first operating cycle, in REP conditions. The best material includes microcracked particles which are strongly bonded to the matrix
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Pierronnet, Michel. "Optimisation du traitement thermique superficiel d'aciers 20MC5 cémenté et 45M5 : étude métallurgique et mécanique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1989. http://www.theses.fr/1989NAN10476.
Full textAbstract:
Les sollicitations auxquelles sont soumises les pièces de pignonnerie automobile, au cours de leur utilisation, conduisent à des exigences structurales spécifiques. Aussi, le traitement thermique doit être optimise de façon à réaliser des couches superficielles dont les caractéristiques métallurgiques et mécaniques assurent une bonne tenue des pièces en service. Dans ce mémoire, nous montrons la possibilité de piloter le refroidissement par pulvérisation pneumatique âpres un chauffage superficiel par induction. Nous étudions d'un point de vue structural et mécanique l'influence de différents types de refroidissement sur la couche affectée thermiquement d'éprouvettes en acier 45m5 et en 20mc5 préalablement cémenté. Pour certains traitements, nous mettons en évidence la formation de structures auto-revenues qui altèrent les caractéristiques des pièces traitées. L'apparition de ces anomalies est comparée aux résultats d'un modèle de calcul de la température superficielle développé dans le cadre de cette étude. Nous proposons et non testons un autre mode de régulation des lois de refroidissement qui améliore la qualité métallurgique des traitements. Enfin, nous mettons en relief les difficultés de la mesure des contraintes résiduelles par diffraction x dans les couches superficielles martensitiques riches en carbone
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Prudent, Olivier. "Modélisation et optimisation de sièges d'automobiles sur la base de critères ergonomiques." ENSMP, 2000. http://www.theses.fr/2000ENMP0976.
Full textAbstract:
Le confort des sièges d'automobile est une notion subjective qu'il convient d'objectiver si l'on souhaite optimiser les sièges d'automobiles sur la base de critères ergonomiques. Cet effort effectué, l'optimisation de leur forme, étroitement liée au design et de leurs matériaux (matelassures de mousses de polyuréthanne et garnissages textiles) conduit à exprimer une fonction, objectif intégrant les paramètres quantifiables liés au confort et à l'ergonomie. La présente étude, réalisée en collaboration avec FAURECIA vise donc à prévoir par des méthodes numériques (calculs éléments finis) le confort d'un siège d'automobile et à optimiser la forme et les matériaux de ce dernier pour atteindre les objectifs en termes ergonomiques et de confort souhaité. Ce travail comporte trois parties. La première décrit de manière succinte le confort et les critères ergonomiques existants et présente les enjeux et les objectifs de la thèse. La seconde partie traite de la modélisation des comportements mécaniques des deux grandes classes de matériaux constituants les sièges d'automobiles, à savoir, les mousses de polyuréthanne et les textiles. Une caractérisation expérimentale des mousses et des tissus par des moyens expérimentaux parfois originaux permet d'atteindre les caractéristiques mécaniques intrinsèques des matériaux. Des modèles de comportements mécaniques fortement non-linéaires sont développés, prenant en compte l'aspect isotrope et orthotrope respectivement des mousses et des tissus. Le formalisme des transformations finies est utilisé. Ces lois de comportement sont identifiées grâce aux essais de compression, traction, cisaillement et relaxation dans les différentes directions principales des matériaux étudiés. Des simulations numériques grâce à des calculs éléments finis réalisés avec le code de calcul ABAQUS permettent enfin de valider les lois de comportement utilisées sur des trajets de chargements différents de ceux utilisés pour les identifier. La troisième partie s'intéresse plus particulièrement à la mise en place d'un calcul de structure tridiemensionnel, mettant en oeuvre un modèle numérique de siège dans lequel vient s'assoir le modèle numérique du mannequin de confort SAE-J826. Les modèles développés pour les mousses de polyuréthanne sont ainsi mis en oeuvre. Enfin la boucle d'optimisation permettant d'atteindre les objectifs de confort souhaités est illustrée grâce à deux optimisations de sièges simplifiés : une étude de faisabilité est réalisée sur un modèle d'assise bidimensionnelle ; une étude plus réaliste sur un siège tridimensionnel est finalement effectuée. On démontre ainsi la possibilité d'optimiser sur un siège d'automobile sur la base de critères ergonomiques.
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Bigand, Michel. "Générateur automatique de géométries admissibles en optimisation de forme." Paris 6, 1988. http://www.theses.fr/1988PA066082.
Full textAbstract:
Le système présente est un système expert en technologie, capable de fournir toutes les formes admissibles en vue de l'optimisation d'un problème de conception mécanique. Sa structure modulaire permet de choisir les solutions techniques envisageables, et ce en faisant préciser à l'utilisateur le cahier des charges, puis de résoudre le problème en utilisant les ressources combinatoires de prolog et les ressources algorithmiques des langages de programmation
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Boutin, Yanik. "Optimisation numérique de collecteurs de radiation solaire." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24973/24973.pdf.
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Locatelli, Jacqueline. "Optimisation des structures schématisées par éléments finis." Toulouse, ENSAE, 1986. http://www.theses.fr/1986ESAE0001.
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Jarrault, Pierre. "Optimisation des capacités de franchissement des robots mobiles hybrides "roues-pattes"." Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066211.
Full textAbstract:
On considère qu'un robot est en mesure de franchir un obstacle s'il est capable, pour chaque configuration géométrique des contacts rencontrée durant le franchissement, d'équilibrer les actions extérieures qu'il subit tout en préservant l'adhérence des contacts. Notre approche consiste à optimiser la répartition des efforts de contact afin de maximiser un critère qualifiant la performance du franchissement. Pour cela, nous mettons à profit deux caractéristiques des robots poly-articulés. D'une part, la redondance d'actionnement permet l'application de forces internes modifiant la répartition des efforts entre les différents points de contact. D'autre part, la redondance cinématique permet de changer la position du point d'application des forces de gravité en déplaçant le centre de masse relativement à la position des contacts, modifiant ainsi l'espace des solutions au problème de distribution des forces. Le critère utilisé qualifie la robustesse du franchissement vis-à-vis des incertitudes de la commande en efforts. Elle est choisie à partir d'une analyse comparative des différents critères utilisés dans le domaine de la préhension dextre. L'algorithme de commande que nous développons permet le contrôle simultané des mouvements du robot et des efforts aux contact. Il est d'abord validé par une série de simulations dynamiques puis vérifié sur le prototype de robot hybride HyLoS 2. Ce robot à 4 "roues-pattes" possède 16 ddl et est en mesure de franchir un obstacle représenté par une pente de 60\char6 ayant une hauteur de 19 cm alors que le rayon de ses roues est de 7 cmThe research presented in this thesis report focuses on the optimization of crossing capabilities for "wheel-legged" hybrid mobile robots. We consider that a robot is able to overcome an obstacle if he is able, for each geometric configuration of the contact points encountered during the crossing , to balance the external forces applied to it while maintaining contact adhesion. Our approach consist in using two features of poly-articulated robots in order to optimize the distribution of contact forces. Firstly, the actuation redundancy allows the application of internal forces. Secondly, the kinematic redundancy allows to change the CoM position, changing the set of possible solutions to the force distribution problem. The criterion used for the optimization measures the contacts stability robustness relatively to uncertainties in the force control. It was chosen based on a comparative analysis of different criteria used in the field of grasping. The resulting control algorithm allows for simultaneous control of both robot movements and contact forces. Experimental results on robot HyLoS 2 show that the algorithm allow for the crossing of an obstacle represented by a slope of 60\char6 with a height of 19 cm, while the wheels radius is only 7 cm
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Leboeuf, Fabien. "Contribution à l’analyse dynamique et à la synthèse dynamique du mouvement humain." Poitiers, 2004. http://www.theses.fr/2004POIT2314.
Full textAbstract:
L’analyse en dynamique inverse d’un geste humain conduit à une interprétation de la coordination articulaire en termes d’efforts actionneurs. Ces grandeurs sont issues d’un modèle dynamique qui repose soit sur les équations de Lagrange, soit sur les équations de Newton-Euler. L’objectif est d’analyser l’effet sur les grandeurs de sortie du modèle dynamique, de perturbations sur les grandeurs d’entrée. Par une étude comparative, nous dégagerons l’association d’une technique de traitement des données, d’un modèle biométrique et d’un modèle dynamique, la mieux adaptée au calcul en dynamique inverse. La synthèse dynamique consiste à engendrer un mouvement optimal par minimisation d’un critère de performance. Notre travail se veut une première approche en biomécanique car il repose sur un seul critère : la minimisation des efforts articulaires. Le problème d’optimisation dynamique est transformé en un problème d’optimisation paramétrique. L’application développée porte sur la phase de montée à l’équilibre du geste gymnique appelé Appui Tendu Renversé. Les mouvements engendrés ont des allures naturelles que nous comparerons au geste réellement exécutéInverse dynamic analysis of human movement leds to joint coordination in terms of actuating torques. These parameters result to dynamic model witch recur either on Lagrange equations, or on Newton-Euler equations. The aim is to analyse the effect on output parameters of dynamic model create by disruption of teh input parameters. Thanks to comparative anaysis, we bring out the combination of data processing, anthropometric model and dynamic model with are the best to compute joint torques. The dynamic synthesis consists to generate an optimal movement by mimization of performance criterion. Our work wants to be a first approach in biomechanics because it recur on only on criterion : the minimization of joint actuating torques. The initial dynamic optimisation problem is recast as a parametric optimisation problem. Our application bring up the moving up phase of handstand. The generated movements are acceptable that we compare with a real movement
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Giraud, Moreau Laurence. "Optimisation des systèmes mécaniques : couplage de méthodes déterministes et évolutionnaires par les problèmes en variables mixtes." Troyes, 1999. http://www.theses.fr/1999TROY0006.
Full textAbstract:
En conception mecanique, l'analyse du processus de conception permet d'exprimer une solution technologique non dimensionnee sous forme d'un probleme d'optimisation appele probleme de conception optimale. Ces problemes sont non-lineaires, fortement contraints, en variables mixtes (continues, entieres, discretes). Ils contiennent generalement des parametres discrets normalises, dependant des variables discretes, qui empechent de traiter ces variables comme des variables continues. Ce travail est consacre a la recherche de methodes de resolution permettant de traiter les problemes de conception optimale. Compte tenu des difficultes de ces problemes, nous nous sommes orientes vers des algorithmes evolutionnaires : l'algorithme genetique et la strategie evolutionnaire. Ceux-ci necessitant le choix d'operateurs genetiques, nous avons recherche les meilleurs operateurs de chaque algorithme pour la classe des problemes de conception optimale. La strategie evolutionnaire est apparue ici plus performante que l'algorithme genetique. Ces deux methodes ont permis de resoudre des problemes difficiles de conception optimale mais avec un nombre eleve d'evaluations. Afin de diminuer ce cout, nous avons couple la strategie evolutionnaire avec des methodes deterministes. Nous avons presente un premier couplage en serie, base sur l'utilisation sequentielle de la strategie evolutionnaire et de la methode du lagrangien augmente, puis un deuxieme couplage, utilisant en parallele des principes evolutionnaires pour l'evolution des variables discretes et des principes deterministes pour l'evolution des variables continues. Ce dernier s'est montre plus performant que la strategie evolutionnaire, en particulier lorsque les fonctions du probleme de conception optimale sont monotones. Pour la classe des problemes de conception optimale, la strategie evolutionnaire et le couplage parallele sont donc deux outils robustes. Le concepteur choisira l'un ou l'autre en fonction du probleme a traiter.
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Minelli, Andrea. "Optimisation de forme aéro-acoustique d'un avion d'affaires supersonique." Phd thesis, Université Nice Sophia Antipolis, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00938396.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur le developpement de m ethodes num eriques innovantes pour la conception a ero -acoustique optimale de forme des con gurations supersoniques. Ce manuscrit pr esente tout d'abord l'analyse et le d eveloppement des approches num eriques pour la pr evision du bang sonique . Le couplage du calcul CFD tridimensionnel en champ proche prenant en compte la d ecomposition multipolaire de Fourier et la propagation atmosph erique bas ee sur un algorithme de trac e de rayons est am elior e par l'int egration d'un processus automatique d' adaptation anisotrope de maillage. La deuxi eme partie de ce travail se concentre sur l' elaboration et l'application des techniques de conception pour l'optimisation d'une con guration aile-fuselage supersonique. Un module de conception inverse, AIDA , fournit a partir d'une signature acoustique cible au sol a faible bang sonique la g eom etrie de la con- guration correspondante. Pour am eliorer a la fois les performances acoustique et a erodynamique, des techniques d'optimisation directes de forme sont utilis ees pour r esoudre des probl emes d'optimisation mono et multi- disciplinaires et une analyse d etaill ee est r ealis ee. Des strat egies innovantes bas ees sur la coop eration et les jeux comp etitifs sont en n appliqu ees au probl eme d'optimisation multidisciplinaire o rant une alternative aux algorithmes traditionnels MDO . L'hybridation de ces deux strat egies ouvre la voie a une nouvelle fa con d'explorer le front de Pareto de mani ere e cace. Celle-ci est mise en application sur un cas pratique.