Dissertations / Theses: 'Pièges de surface'

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Bouchemat, Mohamed. "Étude des phénomènes de piégeage en volume et en surface dans une structure photoconductrice de type planar sur GaAs." Paris 11, 1986. http://www.theses.fr/1986PA112268.

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Abstract:

Cette thèse présente la caractérisation des effets de piégeage dans des structures photoconductrices utilisées pour la détection optique. Par le calcul, on montre l’influence des phénomènes de piégeage, dans le volume d’un barreau semi-conducteur et de la recombinaison bande à bande sur l’évolution du photocourant en régime permanent et en régime transitoire. Pour pouvoir comparer les résultats obtenus aux caractéristiques expérimentales relevées sur les dispositifs planars, on tient compte de l’existence des états de surface. La structure utilisée est constituée par une couche épitaxiale d’Arséniure de Gallium, peu dopée, déposée sur un substrat semi-isolant. Dans de tels dispositifs, en particulier lorsque le dopage est très faible, l’influence des pièges de surface sur la conductivité de la couche est importante. En obscurité les structures ont été caractérisées par des mesures des courants dans la couche sous polarisation du substrat et à différentes températures. Ceci a permis de détecter les pièges existant à l’interface et dans la couche. Une caractérisation sous éclairement a été réalisée en utilisant un rayonnement infrarouge plus ou moins pénétrant, de manière à favoriser ou non les effets de surface. Un modèle d’états de surface à charges variables a été proposé, permettant d’expliquer les résultats expérimentaux.

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Schuite, Jonathan. "Apports des mesures de déformation de surface et de l'inclinométrie pour la caractérisation pluri-échelle des réservoirs géologiques fracturés." Thesis, Rennes 1, 2016. http://www.theses.fr/2016REN1S090/document.

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Abstract:

Les réservoirs géologiques fracturés ont une place importante parmi les défis environnementaux et économiques du 21e siècle. En effet, ils sont associés tantôt au stockage de fluides en profondeur comme les déchets nucléaires, tantôt à la production de ressources fondamentales pour nos sociétés comme l'énergie géothermique. Les écoulements préférentiels au sein des roches fracturées sont façonnés par des réseaux de fractures qui rendent le milieu très hétérogène et anisotrope, et dont la structure et les propriétés physiques sont difficiles à déterminer, car elles dépendent notamment de l'échelle d'investigation et de la connectivité des réseaux. Dans cette thèse, nous évaluons le potentiel informatif des méthodes de déformations de surface, en particulier l'inclinométrie, pour suivre et décrire les réservoirs fracturés à trois échelles importantes. Les inclinaisons de la surface du sol, ou tilt, sont en effet très sensibles aux flux souterrains et par conséquent à l'impact des structures conductrices principales. Dans un premier temps, nous développons la stratégie méthodologique visant à interpréter les signaux inclinométriques. A l'aide d'un modèle élastique et à travers une exploration systématique de l'espace des paramètres géométriques, nous avons observé que le tilt est principalement sensible au pendage et à l'extension en profondeur d'une fracture, mais que cette sensibilité dépend de l'endroit où sont placés les instruments en surface. Nous validons ensuite l'approche hydrogéodésique en couplant un suivi temporel fin des déformations à l'aide d'inclinomètres longue-base, et une cartographie bien distribuée des déplacements verticaux par nivellement optique, au cours d'une mise en charge d'une zone de faille pendant quelques heures. Les observations sont honorées avec succès à l'aide d'un modèle hydromécanique simple permettant notamment d'estimer l'emmagasinement de la faille, en accord avec des études passées utilisant des méthodes différentes. Une modélisation poro-mécanique du problème de diffusion de pression au sein d'une zone de faille sub-verticale, incluse dans une matrice moins transmissive, a permis de démontrer que le signal transitoire de déformation en surface rend compte des propriétés mécaniques de la faille, ainsi que du fonctionnement hydromécanique du système dans son ensemble. Ensuite, nous avons développé une approche expérimentale permettant de suivre les déformations en surface associées à la mise en pression de fractures profondes et horizontales d'extension métrique. Grâce à la nature oscillatoire de la charge hydraulique imposée, nous avons pu identifier la signature des variations d'ouverture des fractures testées dans le signal d'un inclinomètre pendulaire. Les amplitudes trouvées, de l'ordre de 10 nanoradians pour quelques centimètres de charge hydraulique, permettent d'obtenir des estimations cohérentes de la raideur des fractures. Enfin, nous avons abordé la problématique des flux saisonniers au sein d'un aquifère de socle fracturé et son lien avec la recharge. Le signal inclinométrique est fortement corrélé aux variations piézométriques annuelles du site d'étude mais possède la singularité importante d'être en avance de phase d'environ un mois. Nous interprétons avec succès les chroniques inclinométriques à l'aide d'un modèle hydromécanique 1D, et mettons en valeur le fait que la méthode présente un intérêt pour déterminer la géométrie du réservoir à large échelle, et est sensible aux modalités de la recharge (diffuse versus focalisée, dans le temps et l'espace) davantage encore que ne l'est la piézométrie. Ce résultat inédit ouvre des perspectives quant à l'estimation des flux liés à la recharge, ce qui est un enjeu majeur pour les questions de gestion de ressource en eau. Nous concluons donc que l'inclinométrie est une méthode à fort potentiel pour décrire les propriétés et le comportement hydromécanique des réservoirs fracturés, de l'échelle du mètre jusqu'à plusieurs kilomètres
Fractured geological reservoirs have an important position among the environmental and economical challenges of the 21st century. In fact, they are either associated to deep storage of fluids, like nuclear wastes and carbon dioxide, or to the production of resources that are fundamental in our society, like geothermal energy and water. Preferential flowpaths within fractured rocks are shaped by fracture networks which make the media very heterogeneous and anisotropic. It is difficult to determine their structure and physical properties as they actually depend on the network's connectivity and scale of investigation. In this thesis, we assess the informational potential of surface deformation methods, in particular surface tilt, to monitor and describe fractured reservoirs at three important scales. Indeed, surface tilt is very sensitive to deep sub-surface fluxes and thereby to the impact of main conductive structures. Firstly, we develop the methodological strategy aiming at interpreting surface tilt. Using an elastic model and through a systematic exploration of the geometrical parameter space, we observe that tilt measurements are mainly sensitive to a fault's dip and extension in the dip direction. However, this sensitivity clearly depends on the position of measurement with respect to the fault. In addition, we validate the hydrogeophysical approach by monitoring the deformation induced by the pressurization of a sub-vertical fault zone during a few hours, using continuous long-baseline tiltmeter data and spatially distributed vertical displacements from two optical leveling campaigns. The observations are successfully reproduced by a simple hydromechanical model from which we estimate the fault's storativity, in agreement with previous results obtained from different approaches. A more robust poro-mechanical model of pressure diffusion in a fault embedded in a less permeable matrix is then used to further investigate the information content of transient tilt data. Therewith, we show that surface tilt is sensitive to the mechanical properties of the fault zone and to the hydromechanical functioning of the system as a whole. Secondly, we have developed an experimental approach aiming at monitoring surface deformations generated by the pressurization of deep sub-horizontal fractures of a few meters extent. By imposing an oscillatory hydraulic load at the fractures' inlets, we are able to recognize the signature of their mechanical opening in tilt measurements. The recovered amplitudes lie around 10 nanoradians for a few centimeters of hydraulic head variations. From this we estimate fracture stiffnesses that are consistent in light of published data. Finally, we address the question of seasonal fluxes within a fractured aquifer and its link with recharge.Tilt signals are well correlated with annual head fluctuations at the study site. However, the remarkable difference is that tilt displays a phase lead of about one month with respect to piezometric levels. We interpret tilt time series with a 1D hydromechanical model and highlight the fact that the method is of interest for determining the large scale reservoir's geometry and that it is sensitive to recharge processes (local versus spread recharge, both in space and time). This novel result opens new perspectives as regards the estimation of recharge fluxes which is a major concern for water resources management. Hence, we conclude that surface tilt monitoring is a method with a strong potential to describe the properties and hydromechanical behavior of fractured media, from a few meters' scale up to several kilometers

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Lopez, garcia Andres Jenaro. "Contribution à l'étude des propriétés piézoélectriques de nanofils de ZnO et de nanocomposites associés en vue d’une application à la conversion d’énergie mécanique à électrique." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2022. http://www.theses.fr/2022GRALT043.

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Abstract:

Avec le développement croissant de réseaux sans fil de capteurs de faible puissance pour ce que l’on appelle l’Internet des objets, il est nécessaire de trouver des moyens efficaces d’assurer l’autonomie énergétique des nœuds de détection. Parmi les différentes solutions de récupération d’énergie, la conversion en énergie électrique de l’abondante énergie mécanique présente dans l’environnement est très prometteuse. Dans ce domaine de recherche émergent, les nanofils (NFs) de ZnO ont été fortement étudiés au cours de ces deux dernières décennies, à la fois en tant que tels, et intégrés dans des nanocomposites. À l’échelle nanométrique, ils présentent des propriétés électromécaniques meilleures que le matériau massif, ainsi qu’une intégration facile sur des substrats rigides ou flexibles. Néanmoins, des divergences intrigantes entre les résultats expérimentaux et les simulations numériques disponibles au début de cette thèse ont mis en évidence la nécessité d’une meilleure compréhension du fonctionnement piézoélectrique des composites à base de NF, en particulier pour ce qui concerne deux aspects importants qui avaient été peu traités jusqu’alors: le couplage entre les propriétés piézoélectriques et semi-conductrices dans les simulations numériques et la dépendance des propriétés électromécaniques avec la méthode de croissance des NFs de ZnO ou avec l’influence de l’environnement des NFs dans les expériences.Du point de vue théorique, cette thèse de doctorat étudie le couplage des propriétés piézoélectriques et semi-conductrices des NFs de ZnO et de leur nanocomposites et fournit des lignes directrices d’optimisation pour les applications de transduction électromécanique. Cette étude prend en compte l’influence du niveau de dopage, de la densité de porteurs libres, des pièges d’interface et des paramètres géométriques sur les paramètres électromécaniques. Des simulations numériques de nanocomposites à base de NF de ZnO sous compression mécanique ont été effectuées à l’aide de la méthode des éléments finis (FEM). Expérimentalement, plusieurs modes de microscopie à force atomique (AFM), tels que la microscopie à force piézoélectrique (PFM), la microscopie à force de sonde Kelvin (KPFM) et la microscopie à force atomique conductrice (C-AFM) ont été utilisés, afin de sonder localement les paramètres électriques et électromécaniques qui jouent un rôle clé dans l’efficacité de la réponse piézoélectrique des NFs de ZnO. Nos résultats ont montré que le niveau de dopage, les porteurs libres et les pièges d'interface, ainsi que la dynamique des pièges, doivent être pris en compte pour expliquer l’amplitude et l’asymétrie potentielle de la réponse électromécanique ou l’influence que la géométrie a sur elle. Ils montrent que les propriétés semi-conductrices doivent être prises en compte pour l’analyse des résultats expérimentaux et la conception correcte de dispositifs électromécaniques autonomes basés sur des NFs de ZnO et leurs nanocomposites
With the increasing development of wireless networks of low-power sensors for the so-called internet-of-things, there is a need for efficient ways to ensure the energetic autonomy of sensing nodes. Among the various energy harvesting solutions, converting the abundant mechanical energy present in the environment into electrical energy is very promising. In this emerging field of research, ZnO nanowires (NWs) have been strongly studied during these last two decades, both as such, and integrated into nanocomposite materials. At the nanoscale, they feature improved electromechanical properties compared to bulk, as well as easy integration and manufacturing, on both rigid and flexibles substrates. However, some intriguing discrepancies between the experimental and simulation results available at the beginning of this PhD highlighted the need for a better understanding of the piezoelectric operation of NW-based composites, especially for what concerns two important aspects which had been poorly addressed so far: the coupling between piezoelectric and semi-conducting properties in simulations, and the dependence of electromechanical properties with ZnO NW growth method or with NW surrounding environment in experiments.From the theoretical point of view, this Ph.D. thesis studies the coupling of piezoelectric and semiconducting properties in ZnO NWs and related nanocomposites and provides optimization guidelines for mechanical to electrical transducing applications. It investigates the influence of doping level, free carrier density, interface traps and geometrical parameters on electromechanical parameters. Simulations of ZnO NW-based nanocomposites under mechanical compression were performed using the Finite Element Method (FEM). Experimentally, several atomic force microscopy (AFM) modes, such as piezoelectric force microscopy (PFM), Kelvin probe force microscopy (KPFM), and conducting atomic force microscopy (C-AFM) were used, in order to probe locally electrical and electromechanical parameters which play a key role in the efficiency of the piezoelectric response of ZnO NWs. Our results showed that doping level, free carriers and surface traps, as well as traps dynamics, must be considered in order to explain the amplitude and the potential asymmetry of the electromechanical response, or the influence that geometry has on it. They demonstrate that semiconducting properties should be taken into account for the analysis of experimental results and for the correct design of electromechanical self-powered devices based on ZnO NWs and nanocomposites

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Ben-Salah, Mohsen. "Utilisation des surfaces pour l'alignement et le balancement des pièces." Mémoire, École de technologie supérieure, 2005. http://espace.etsmtl.ca/361/1/BEN%2DSALAH_Mohsen.pdf.

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Abstract:

L'alignement des pièces en utilisant les surfaces constitue le sujet principal traité dans ce travail. L'idée consiste à reconstruire les surfaces de la pièce réelle à partir de points relevés sur celle-ci par une méthode appropriée. Par la suite, ces surfaces sont subdivisées en des entités surfaciques distinctes pour être alignées avec une pièce nominale. Cela est rendu possible par l'intégration de l'algorithme dans le logiciel de CAO CATIA V5. Le développement de cette technique se base essentiellement sur la résolution d'un problème d'optimisation qui respecte un certain nombre de contraintes et de préférences. La méthode d'optimisation Simplex est utilisée pour solutionner ce problème. Finalement, le test de cette nouvelle technique avec quelques exemples, nous a permis de constater son efficacité lors de l'alignement de surfaces à géométries assez complexes. Cela se traduit par une baisse considérable du nombre de points nécessaire pour arriver à un résultat acceptable

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Yuan, Shifeng. "Caractérisation des surfaces découpées par laser et modélisation thermique du processus." Lyon, INSA, 1989. http://www.theses.fr/1989ISAL0008.

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Abstract:

Les progrès dans le domaine du découpage par laser créent le besoin d'étudier la micro-géométrie des surfaces découpées pour améliorer la qualité de découpe. La mise en œuvre de ces techniques nécessite des expérimentations, des mesures et leurs analyses pour évaluer les morphologie des surfaces et les facteurs d'influence sur celle-ci. Cette étude contribue à cet objectif. La première partie présente diverses études antérieures sur les mécanismes fondamentaux du processus de la découpe ( chapitre I) et sur les bases de la caractérisation de l'état de surface ( chapitre II). La deuxième partie présente les résultats issus de nos expérimentations: le chapitre III concerne l'étude de la morphologie d'une surface générée sur une pièce industrielle découpée par laser ; poursuivant cette étude, les analyses des influences des paramètres d'usinage sur la qualité de découpe à partir d’essais font l'objet du chapitre IV. La troisième partie ( chapitre V) initie la modélisation thermique du processus à partir d'un modèle monodimensionnel. Cette première approche permet une interprétation plus pertinente des résultats expérimentaux, quant à la dynamique du processus de découpe; elle permet en outre de mieux connaître les problèmes à résoudre pour une étude plus approfondie. Enfin,. Le chapitre VI pr~sente les conclusions générales.

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Bourdet, Pierre. "Contribution à la mesure tridimensionnelle : modèle d'identification géométrique des surfaces, métrologie fonctionnelle des pièces mécaniques, correction géométrique des machines à mesurer tridimentionnelles." Nancy 1, 1987. http://www.theses.fr/1987NAN10041.

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Abstract:

Identification géométrique d'une surface fabriquée. Méthode générale d'identification géométrique d'une surface. Etude détaillée de l'association d'une surface géométrique idéale a une surface palpée dans les cas de la droite, du plan, de la sphère, du cylindre et du cone. Etude comparative des résultats obtenus par une optimalisation suivant les critères de gauss du défaut de forme mini de la plus grande ou de la plus petite surface tangente intérieure ou extérieure. Identification tridimensionnelle d'une pièce mécanique. Correction des écarts géométrique d'une machine a mesurer tridimensionnelle

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Gharbi, Myriam. "Etats de surface de pièces métalliques obtenues en Fabrication Directe par Projection Laser (FDPL) : compréhension physique et voies d’amélioration." Thesis, Paris, ENSAM, 2013. http://www.theses.fr/2013ENAM0026/document.

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Abstract:

Le procédé de fabrication directe par projection laser (FDPL), est un procédé de fabrication additive qui permet de fabriquer des pièces de forme complexe directement à partir d'un fichier CAO, sans outil et sans moule. L'un de ses inconvénients majeurs est la mauvaise qualité des états de surface obtenus (Ra supérieur à 15 μm) qui nécessite systématiquement des étapes de ré-usinage. Dans ce contexte, et dans le cadre du projet ANR « ASPECT », cette thèse a pour double objectif une meilleure compréhension de l'origine des états de surface dégradés, et le développement de différentes solutions expérimentales innovantes permettant d'améliorer les états de surface.Dans un premier temps, en considérant des géométries simples (murs) en alliage de titane Ti-6Al-4V, nous avons étudié l'interaction faisceau laser / jet de poudre / bain liquide métallique par différents diagnostics (caméra rapide, caméra thermique, pyrométrie…) pour comprendre l'évolution de la géométrie, la thermique et l'hydrodynamique de la zone fondue (ZF). Ces analyses nous ont permis de corréler les évolutions des ZF à celles des états de surface, et de mettre en évidence, sur le Ti-6Al-4V la prépondérance des effets de tension superficielle sur les effets de gravité, dans l'équilibre des ZF, et l'effet bénéfique de zones fondues larges et profondes combinées à de faibles hauteurs par couche, dans la réduction des micro et macro-rugosités. La réduction du débit massique local Dm* en vis-à-vis des parois latérales et l'augmentation du rayon de courbure des ZF avec l'élargissement des ZF (donc avec des rapports El= P/V (J/m) élevés) sont à l'origine des effets bénéfiques obtenus. Différents modèles analytiques et numériques ont également été utilisés ou développés, en complément des résultats expérimentaux, pour décrire le procédé (modèle d'interaction laser-poudre, modèle numérique thermique 3D du procédé, modèle de calcul des ondulations périodiques).En utilisant un large spectre de conditions expérimentales, et une caractérisation rigoureuse des conditions de fabrication (analyses de faisceau, de jet de poudre …) nous avons également apporté des améliorations notables à la qualité des états de surface obtenus. Ainsi, l'utilisation d'un éclairement laser uniforme plutôt que quasi-Gaussien, ou l'utilisation d'un régime quasi-pulsé plutôt que continu ont permis, sur le Ti-6Al-4V de réduire significativement les gradients thermiques en ZF et les mouvements de convection de Marangoni associés, et d'obtenir des qualités d'états de surface fortement améliorées (Ra< 3 µm) par rapport aux études antérieures sur le sujet.Pour finir, une partie de l'étude s'est concentrée sur l'utilisation d'un autre matériau: l'acier inoxydable 316L, afin d'analyser l'influence de la nature chimique et des propriétés thermo-physiques de la poudre projetée sur la qualité des états de surface. Les résultats ont montré que, contrairement à l'alliage de titane, les meilleures rugosités étaient obtenues pour les énergies linéiques El (J/m) les plus faibles, en raison de la formation, à El élevé, de macro-agglomérats de poudre sur les parois des murs. Ce résultat confirme la difficulté d'une approche prédictive globale des états de surface à partir des paramètres thermo-physiques des matériaux projetés
The process of direct manufacturing by projection laser ( FDPL), is a process of additive manufacturing which allows to make rooms(parts,plays) of complex shape directly from a file CAD, without tool and without mold(mussel). One of its major inconveniences is the bad quality of the states of surface obtained (Ra upper to 15 µm) which requires systematically stages of remanufacturing. In this context, and within the framework of the project ANR " aspect ", this thesis(theory) has for double objective a better understanding of the origin of the degraded states of surface, and the development of various innovative experimental solutions allowing to improve the states of surface. At first, by considering simple geometries (walls) in alloy of titanium Ti-6Al-4V, we studied the interaction

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Abroug, Foued. "Effet des défauts d’usinage sur la tenue en fatigue de pièces aéronautiques." Thesis, Paris, ENSAM, 2018. http://www.theses.fr/2018ENAM0016/document.

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Abstract:

Il été prouvée dans plusieurs études de la littérature que la taille d'un composant affecte sa tenue en fatigue et cette tendance est plus prononcée dans le régime de fatigue à grand nombre de cycles. Plus précisément, une baisse de la limite de fatigue est observée et est souvent expliquée par l’augmentation, avec l’augmentation du volume sollicité, de la probabilité de trouver un défaut critique ou une zone plus faible dans le matériau. Le présent mémoire fait partie d'un projet de recherche français (QUAUSI) regroupant plusieurs partenaires industriels et académiques qui vise à contrôler la qualité d'usinage des composants structuraux d'avions. Un des défis consiste à définir un critère approprié d'acceptabilité de défauts pour la conception en FGNC. Le critère doit être capable de prendre en compte une large gamme de défauts de surface et de composants de tailles et de géométries différentes. L'objectif principal étant de mieux comprendre l'impact des états de surface périodiques (caractéristique du type d'usinage utilisé) sur la limite de fatigue, Il a fallu d'abord vérifier si un effet de taille peut être observé quand un nombre croissant de défauts de surface simples sont introduits à la surface d'échantillons polis. Le matériau d’étude est l’alliage d'aluminium 7050 (Al Zn6CuMgZr). Une grande campagne d'essais de fatigue sous charge de flexion plane à R=-1 est effectuée sur des éprouvettes présentant des défauts hémisphériques, de différents tailles et nombres, et des états de surface usinés. Les résultats des essais ont permis de caractériser à la fois l'effet Kitagawa et l'effet d'échelle sur la tenue fatigue. Une approche probabiliste basée sur le concept du maillon le plus faible associé à un critère d'amorçage de fissure de fatigue approprié est utilisée pour prendre en compte la répartition des contraintes et la taille du volume fortement sollicité. Les prédictions utilisant des simulations EF montrent un bon accord avec les résultats expérimentaux et illustrent l'importance de prendre en compte l'effet d'échelle lors de la conception de composants contenant différents types de défauts de surface ou de motifs de rugosité.Mots-clés : Défaut de surface, fatigue à grand nombre de cycles, diagramme de Kitagawa-Takahashi, Le plus faible concept de lien, alliage AA7050
The size of a component has been proved in several studies of the literature to affect the fatigue strength and this trend is known to be more pronounced in the High Cycle Fatigue regime. More exactly a drop of the fatigue limit is observed and this evolution is very often explained by the probability to find a critical defect or a weakest zone in the material as the stressed volume rises. The present manuscript is part of a French research project gathering several industrial and academic partners that aims to control the machining quality of aircraft structural components. For one part of the project the challenge is to define a proper defect acceptability criterion for HCF design purpose. It must be able to account for a large range of surface defects and of component sizes and geometries. Even though the primary objective was to better understand the impact of periodic surface micro-geometry patterns (characteristic of the type of machining used) on the fatigue limit, we thought that it was first necessary to check if a size effect can be observed when an increasing number of artificial simplified surface defects are introduced at the surface of smooth specimens. The aeronautical material under investigation is a 7050 Aluminum alloy (Al Zn6CuMgZr). A large fatigue testing campaign under fully reversed plane bending loading is undertaken on specimens with artificial surface hemispherical defects. Defect number varies from 1 to 44 per specimen whereas their size ranges from 60 µm to 800 µm. Testing results allow the characterization of both Kitagawa effect and scale effect on the fatigue response. A probabilistic approach based on the weakest link concept together with a proper fatigue crack initiation criterion is used to account for the stress distribution and the size of the highly stressed volume. Predictions using FE simulations show a good agreement with experimental results and illustrate the importance of taking the scale effect into account while designing components containing different types of surface defects or roughness patterns.Keywords : Surface defect, HCF, Kitagawa-Takahashi diagram, Weakest link concept, AA7050 alloy

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Klonk, Steffen. "Modélisation numérique du chauffage par induction de pièces à géométrie complexe." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00982312.

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Abstract:

Le chauffage par induction électromagnétique est un procédé efficace permettant de chauffer directement une zone d'épaisseur contrôlée sous la surface de pièces métalliques en vue de les tremper. Cette thèse présente un modèle mathématique couplé électromagnétique/thermique et des approches numériques pour modéliser le procédé. Le modèle électromagnétique est basé sur une formulation en potentiel vecteur magnétique. Les courants de source sont imposés à l'aide d'une formulation en potentiel scalaire électrique permettant de modéliser des inducteurs de forme géométrique arbitraire. Le problème du transfert de chaleur est modélisé à l'aide de l'équation classique de diffusion de la chaleur. Le modèle électromagnétique est entièrement transitoire, afin de permettre l'introduction des effets non linéaires. La discrétisation spatiale est basée sur une approche éléments d'arêtes en utilisant un domaine global air/pièce/inducteur. Le système linéaire d'équations issu de la formulation implicite est creux et défini semi-positif ; il possède un noyau de taille importante. Il est démontré qu'un préconditionneur basé sur une méthode multigrille algébrique construit conjointement avec un solveur du type Krylov réduit substantiellement le temps de calcul du problème électromagnétique par rapport aux méthodes classiques de solution et peut être très efficace pour le calcul parallèle. Des exemples d'application pour le traitement thermique d'un pignon et pour un vilebrequin automobile sont présentés. Le traitement thermique des surfaces des pièces aux géométries complexes nécessite l'introduction d'un mouvement relatif de la pièce et de l'inducteur pour assurer un traitement homogène de la surface. Une nouvelle méthode est proposée, basée sur une représentation discrète d'une fonction level set du mouvement de l'inducteur qui peut être utilisée pour générer des maillages éléments finis conformes dans le cadre d'une configuration lagrangienne.

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Vera, Julie. "Texturation de surface de pièces polymères injectées à partir de la structuration submicronique du moule." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEC025/document.

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Abstract:

Depuis plusieurs années, on cherche à fonctionnaliser les surfaces de tout type de matériaux que ce soit pour le biomédical, la recherche ou l’industrie des transports afin de conférer de nouvelles propriétés (antibuée, réduction du frottement, dégivrage…). Parmi les techniques de traitement de surface, l’ablation au moyen d’un laser à impulsions ultra-brèves offre la possibilité d’élaborer des textures submicroniques, qui jouent un rôle essentiel dans leur comportement fonctionnel. Toutefois, dans le cas de production en grande série, il est préférable pour des questions de coûts, de reproduire ces textures avec une technique de reproduction d’empreinte.Ce travail porte sur l’étude des différents facteurs impliqués dans la réplication par injection plastique de topographies submicroniques. Il s’agit de comprendre l’influence des paramètres du procédé d’injection, des propriétés du polymère injecté et de la chimie de surface du moule (avec ou sans revêtement) sur la qualité de la pièce injectée.Une première étude a été réalisée sur deux polypropylènes de viscosité différente sous faible taux de cisaillement (grade MFR). Une première étape a consisté à développer une nouvelle méthodologie pour quantifier la qualité de réplication de structures submicroniques périodiques et aléatoires entre la pièce injectée et le moule, avant de mettre en œuvre une série d’injections. Pour des paramètres d’injection identiques, on observe que la qualité de réplication des motifs sur les pièces injectées est différente. Une étude approfondie des caractéristiques structurales et rhéologiques des polymères a été réalisée. Cette différence de réplication n’est pas dues à leur viscosité dans les conditions d’injection en dépit de grades MFR très différents mais de leur mode de relaxation de contraintes pendant la phase de refroidissement [1]. Une deuxième étude s’est concentrée sur l’influence de la chimie de surface des moules lors du remplissage des cavités dans le procédé d’injection. Nous avons principalement étudié le phénomène d’adhésion d’un polymère fondu sur différents substrats revêtus de dépôt à base de nitrures de chrome ou de titane ainsi qu’un dépôt de DLC (Diamond Like Carbon). A partir d’essais de mouillage en température et de mesures d’énergie de surface des polymères fondus, nous avons déterminé le travail d’adhésion du polymères sur les moules revêtus (ou non) aux températures d’injection [2]. A partir de ces résultats nous avons tenté de mener un travail de synthèse en développant une approche statistique basée sur l’analyse de plans d’expériences afin de quantifier l’influence de différents facteurs tant procédés (vitesses d’injection, vide dans l’empreinte, température moule, …) que matériaux (différents polymères, différents revêtements sur le moule). Nous avons montré que les échanges thermiques à l’interface moule-polymère avaient un rôle prépondérant dans la qualité de réplication. Ces échanges dépendent notamment de la nature des revêtements qui conditionne la formation de la gaine solide lors de la microinjection [3].[1] J. Vera, A.-C. Brulez, E. Contraires, M. Larochette, S. Valette, S. Benayoun, Influence of the polypropylene structure on the replication of nanostructures by injection molding, J. Micromech. Microeng. 25 (2015) 115027. doi:10.1088/0960-1317/25/11/115027.[2] J. Vera, E. Contraires, A.-C. Brulez, M. Larochette, S. Valette, S. Benayoun, Wetting of polymer melts on coated and uncoated steel surfaces, Applied Surface Science. 410 (2017) 87–98. doi:10.1016/j.apsusc.2017.02.067.[3] J. Vera, A.-C. Brulez, E. Contraires, M. Larochette, N. Trannoy-Orban, M. Pignon, C. Mauclair, S. Valette, S. Benayoun, Factors influencing micro-injection quality, Journal of Micromechanics and Microengineering. (soumis en juin 2017)
Over the past decades, industrial and academic research groups have been trying to functionalize surfaces, i.e. provide new properties to surfaces, in order to obtain specific functions such as friction reduction, anti-fog or de-icing properties. Among the various existing surface treatment techniques, laser ablation using an ultra-short pulse laser gives the opportunity to generate submicronic textures, which play an essential role in their functional behavior. However, in the case of mass production of textured surfaces, it is preferable to reproduce these textures with a fingerprinting technique for reasons of cost-effectiveness.This work focuses on the study of the various factors involved in the replication of submicronic topographies by plastic injection. Understanding the influence of the parameters of the injection process, the properties of the injected polymer and the surface chemistry of the mold (with or without coating) is key to controlling the quality of the injected part.A first study was carried out on two polypropylenes of different viscosities under low shear rate (MFR grade). A first step was to develop a methodology enabling to quantify the quality of replication of periodic and random submicron structures between the injected part and the mold. For identical injection parameters, it was observed that the quality of replication of the patterns on the injected parts was different when viscosity changed. A study of the structural and rheological characteristics of the polymers was carried out. This difference in replication was not due to their viscosity under the injection conditions in spite of very different MFR grades but to their mode of stress relaxation during the cooling phase [1]. A second study focused on the influence of the surface chemistry of molds when filling the cavities in the injection process. We mainly studied the phenomenon of adhesion of a molten polymer on different chromium nitride, titanium-based and DLC films deposited on mold substrates. From the temperature wetting tests and the surface energy measurements of the molten polymers, we determined the work of adhesion between the polymers and the coated or non-coated molds at injection temperatures [2]. On the basis of these results, we performed a synthesis work by developing a statistical approach based on the analysis of experimental plans in order to quantify the influence of various factors, both process (injection rates, Impression, mold temperature, etc.) and material (different polymers, different coatings on the mold) related. We showed that thermal exchanges at the mold-polymer interface had a dominant role in the quality of replication. In particular, these exchanges depend on the nature of the coatings and regulates the formation of the solid sheath during microinjection [3].[1] J. Vera, A.-C. Brulez, E. Contraires, M. Larochette, S. Valette, S. Benayoun, Influence of the polypropylene structure on the replication of nanostructures by injection molding, J. Micromech. Microeng. 25 (2015) 115027. doi:10.1088/0960-1317/25/11/115027.[2] J. Vera, E. Contraires, A.-C. Brulez, M. Larochette, S. Valette, S. Benayoun, Wetting of polymer melts on coated and uncoated steel surfaces, Applied Surface Science. 410 (2017) 87–98. doi:10.1016/j.apsusc.2017.02.067.[3] J. Vera, A.-C. Brulez, E. Contraires, M. Larochette, N. Trannoy-Orban, M. Pignon, C. Mauclair, S. Valette, S. Benayoun, Factors influencing micro-injection quality, Journal of Micromechanics and Microengineering. (soumis en juin 2017)

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Dutilh, Vincent. "Maîtrise de l'intégrité de surface par la surveillance d'usinage sur les pièces critiques en superalliage de turbomoteurs aéronautiques." Phd thesis, Toulouse, INPT, 2011. http://oatao.univ-toulouse.fr/15642/1/Dutilh.pdf.

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Abstract:

Les travaux présentés dans cette thèse s'inscrivent dans le cadre du projet européen ACCENT sur la maîtrise de l'intégrité de surface par la surveillance lors de l'usinage des pièces critiques aéronautiques. Des études antérieures ont montrées que des anomalies générées lors de l'usinage peuvent induire un abattement sur la tenue en fatigue des pièces. Dans ce contexte, l'objectif de ces travaux est de modéliser la relation entre l'intégrité de surface et les signaux enregistrés lors du perçage de l'Udimet®720. A partir d'une démarche expérimentale basée sur le Couple-Outil-Matière et les plans d'expériences, une caractérisation de l'usure de l'outil, de l'intégrité de surface et des signaux enregistrés a été effectuées en fonction des conditions d‘usinage et du contexte de l'opération (lubrifiant, dureté matière). Cette caractérisation à permis d'établir des corrélations entre les caractéristiques de l'intégrité de surface et celles des signaux. Ces corrélations ont été modélisées par des méthodes directes et statistiques, afin de mettre en avant la pertinence des capteurs de puissance, d'efforts et d'accélération par rapport aux anomalies d'usinage. Ainsi les capteurs permettent la prédiction de la couche de matière affectée par l'opération quelque soit le contexte d'usinage.

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Chen, Qing Hua. "Optimisation des caractéristiques métallurgiques et géométriques des zones superficielles de pièces traitees par laser : modélisations et étude expérimentale." Lyon, INSA, 1995. http://www.theses.fr/1995ISAL0082.

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Abstract:

Dans le cadre d'actions visant à la maîtrise sur des alliages ferreux des caractéristiques des zones trempées superficiellement par traitement laser, l'objectif de la présente étude était de mettre au point une modélisation susceptible de prévoir des comportements et de choisir des paramètres opératoires. Pour cela il a d'abord été entrepris une analyse bibliographique très complète des différentes approches théoriques (essentiellement thermiques) et semi-phénoménologiques existantes. Trois grands types ont été dégagés : modèles essentiellement analytiques, modèles purement numériques et modèles semi-phénoménologiques et il en a été de la nécessité de mener parallèlement des modélisations correspondant à de ces trois pour atteindre notre objectif; en effet : 1. La confrontation des différents modèles, quand cela est possible, permet tout d'abord de vérifier leur bon fonctionnement ainsi que celui des logiciels associés. 2. Le modèle semi-phénoménologique est indispensable pour accéder aux grandeurs thermo-physiques devant être injectées dans les autres modèles. 3. Le modèle analytique permet de répondre à des situations simples rapidement. 4. Le modèle numérique utilisant la différences finies permet de traiter les situations complexes (faisceau transformé par un dispositif optique, traitement d'une arête de pièce, etc. . . ). ~ Toutes ces approches théoriques sont étayée par des études expérimentales prouvant leur bien fondé , études qui ont également mis en évidence l'intérêt d'un revêtement absorbant de type "céramique"
[In order to control the characteristics of the transformation hardened zone induced by laser beams at the surface of ferrous alloys, the objective of the present study is to set up a modeling technique to predict the induced effects and to select the trial parameters. We have performed a very complete bibliographical analysis of the different approaches essentially thermal ones) and drawn out three types of models: analytical models, pure numerical models and semi-phenomenological models. We have concluded that it is necessary to conduct parallelly all the three types of models to reach our objectives. The reasons are the followings: 1. The comparison among the different models, if possible, allows to verify their effectiveness and that of relating softwares developed in the study. 2. The semi- phenomenological model is indispensable to obtain the important mean thermo-physical parameters which can be injected into other models. 3. The analytical models can be used in the simple situations and give a rapid response to certain problems. 4. The numerical models using finite differences method permit us to treat many complex situations (laser beams transformed by the optical devices treatment of· rides of pieces etc. . . ). All our theoretical approaches have been supported by the relating experiments proving their correctness and effectiveness. These experiments also reveal the interests of a "ceramic" absorbent material. ]

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Wind, Priscilla. "La notion de mise en scène dans les pièces de théâtre d'Elfriede Jelinek." Phd thesis, Université de Rouen, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00488060.

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Abstract:

La puissance omniprésente du langage jelinekien est souvent le point principal dans l'interprétation de son oeuvre dramatique. Cependant, le théâtre naît de la confrontation entre différents canaux. Une lecture chronologique des pièces d'Elfriede Jelinek permet de voir comment la radicalisation de son esthétique théâtrale correspond à un changement de cible dans sa logique déconstructive: de la critique du monde théâtralà la critique des médias de masse. Le but de cet ouvrage de recherche est de considérer la pièce de théâtre seulement comme un texte ou une représentation, mais comme un projet artistique, un processus fait de différentes étapes, de la production d'un texte auctorial immanent et d'un message aux différentes interprétations scéniques qui peuvent jeillir de ce premier matériau brut. Cette analyse entrelace ainsi différentes disciplines: littérature, arts scéniques, mais aussi philosophie des médias, car les médias se comprennent comme un base structurelle de notre société postmoderne. Le choix d'une méthode décloisonnée, càd postmoderniste, permet de faire écho aux méthodes de travail postmodernistes d'Elfriede Jelinek.

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Barbeau, Fabrice. "Conception, étude et réalisation de pièces en alliage léger, localement renforcées par insert." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10268.

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Abstract:

Combiner, dans une meme piece, les proprietes mecaniques des metaux ferreux a la legerete des alliages d'aluminium est tres interessant pour des applications automobiles. Dans ce cas, l'interface subira d'importantes contraintes, il devient alors necessaire de creer une liaison metallurgique entre les deux metaux. Ce travail traite donc de l'etude et de la realisation de ce type de piece par moulage en coquille par gravite. Apres un etat de l'art sur le sujet, l'etude de la reactivite chimique a ete effectuee afin de determiner le mecanisme et la cinetique de l'assemblage entre un substrat ferreux solide et un alliage aluminium-silicium liquide. Trois types d'experiences ont ete realisees. 1) les etudes de mouillages ont permis de definir les conditions favorables a l'initiation de l'interaction. 2) des couples semi-infinis ont ete utilises pour comprendre la reactivite du fer pur, d'un acier bas carbone et d'une fonte a graphite spheroidal sur des alliages d'aluminium ; ceci en faisant varier separement trois parametres : la teneur en si du metal liquide, le temps et la temperature de reaction. 3) l'etude cinetique est realisee par aluminiage au trempe (un alliage de fonderie tres courant est utilise: l'as7go, 3sb contenant 7% massique de si, 0,3% en masse de mg et 0,15% en poids de sb comme affinent). De petites plaquettes de metal ferreux sont immergees dans l'alliage fondu puis trempees a l'eau en moins de 1s. Quatre parametres d'immersion sont modules separement : la temperature de l'interaction, la duree de l'aluminiage, la teneur en fer du bain et l'agitation du metal liquide. Les resultats de ces etudes menees sur interfaces modeles ont permis de definir les conditions adequates a l'etablissement de la meilleure liaison metallurgique continue entre une matrice en as7go,3sb et une fonte gs. Une piece bimetallique a ete fabriquee avec succes par fonderie coquille gravite.

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Voillot, Benoit. "Caractérisation de la tenue mécanique en fatigue de pièces en alliage de titane Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr contenant des défauts." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLN012/document.

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Abstract:

L’objet de cette étude est la tenue en fatigue de la tige coulissante d’une jambe de train d’atterrissage fabriquée par SAFRAN Landing Systems. L’alliage utilisé pour réaliser cette pièce forgée est la nuance de titane haute performance Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr (Ti5553). Pour assurer les meilleures caractéristiques en service, ces pièces subissent différents traitements mécaniques dont un grenaillage qui améliore la tenue mécaniques du matériau en proche surface. L’homogénéité du grenaillage dépend de la géométrie de la pièce. La connaissance des contraintes résiduelles résultant de ce traitement est un paramètre important qui influence la durée de vie en fatigue. La microstructure biphasée du matériau rend les estimations de contraintes difficiles sur ce matériau. Un protocole complet d’analyse de contraintes par diffraction des rayons-X a été mis en place et validé par test in-situ. Il a ensuite permis d’obtenir des estimations quantitatives de contraintes résiduelles sur les éprouvettes testées dans ce travail. L’alliage Ti5553 a la particularité de présenter une très haute limite élastique pour une tenacité plus faible. Les pièces actuelles sont dimensionnées par leur résistance à l’amorçage sans défaut de surface. Pour exploiter au mieux les performances de cet alliage, il faut affiner la connaissance du processus d’amorçage en présence de défauts. Plusieurs types d’analyses et essais ont été réalisés (comportement élasto-plastique, étude de l’amorçage et de la propagation de fissure). En particulier, des essais sont effectués sur des éprouvettes présentant des faces et des coins avec des rayures usinées ou des indentations. L’influence de ces défauts sur la durée de vie en fatigue est analysée en fonction de leur type, de leur taille et du grenaillage
The prediction of the fatigue life of sliders made by SAFRAN Landing Systems is the goal of this work. To manufacture big forged parts, high performance Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr (Ti5553) alloy is used.To ensure the in-service life, various mechanical treatments are carried out. Shot-peening at the end of the process is of prime importance in order to improve the mechanical performance. The knowledge of residual stresses resulting from this treatment is necessary to understand fatigue results for all part location. The two-phase microstructure of the alloy makes stress analyses difficult. A complete protocol to analyse stresses by X-ray diffraction has been developed and validated through in-situ test. The Ti5553 alloy exhibits high yield stress coupled with weaker toughness. Lifing of parts made of Ti5553 is currently carried out with no specific account of surface defects. To improve the knowledge of initiation processes in this alloy in the presence of defects, various tests have been carried out (elasto-plastic behavior, crack initiation and propagation studies). Tests are carried out on coupons with faces and edges with calibrated defects (i.e., machined scratches and indents). The influence of such defects on the fatigue lifetime are studied in terms of type, size and shot-peening level

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Lebaal, Nadhir. "Optimisation de la tête d'extrusion pour la fabrication de pièces thermoplastiques." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00343764.

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Abstract:

Au cours de cette étude, différents aspects d'optimisation ont été abordés. L'objectif de nos travaux de recherches est d'homogénéiser la répartition des vitesses à la sortie des filières, par la maîtrise et l'optimisation des paramètres géométrique et opératoires. Dans cette étude l'optimisation a été effectuée en utilisant un logiciel commercial Rem3D®, basé sur la méthode des éléments finis.
Une procédure d'optimisation, basée sur la méthode de surface de réponse, a été proposée. Celle-ci nous a permis de résoudre un problème d'optimisation implicite dont l'évaluation des fonctions est très coûteuse en temps de calcul. Pour cela, toutes les fonctions sont écrites sous une forme explicite en utilisant soit l'approximation diffuse ou l'interpolation Krigeage. Compte tenu de la présence des contraintes non linéaires, un algorithme itératif de type SQP, a été utilisé. Pour localiser l'optimum global avec précision et à moindre coût, une procédure d'échantillonnage auto adaptatif de l'espace de recherche a été appliquée et plusieurs stratégies permettant de réactualiser les approximations et le point initial ont été adoptées.
Dans la première étape l'objectif était d'identifier le comportement rhéologique d'une matière plastique en production. La comparaison avec des mesures en rhéométrie capillaire nous a permis de vérifier la pertinence des paramètres rhéologique obtenus par optimisation.
Les résultats de trois autres applications mettent en évidence l'intérêt de l'optimisation des paramètres géométriques et opératoires du procédé d'extrusion.
Une filière optimisée numériquement pour une gamme différente de polymère a été réalisée et une comparaison expérimentale a permis de valider toute la procédure de simulation et d'optimisation mise en place. Les résultats expérimentaux et de simulations montrent une bonne homogénéisation de la répartition des vitesses à la sortie de la filière optimale pour une gamme très large de débits et pour différents polymères.

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Moussaoui, Kamel. "Influence de l'usinage sur la durée de vie en fatigue de pièces aéronautiques en alliage de titane." Toulouse 3, 2013. http://thesesups.ups-tlse.fr/2064/.

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Abstract:

L'objectif de cette étude est de décrire l'influence de l'usinage sur la durée de vie en fatigue de pièces aéronautiques en alliage de titane (Ti6Al4V). L'approche proposée comporte trois étapes principales. Dans la première étape, nous étudions l'influence de l'usinage sur l'intégrité de surface. C'est un problème multivariable et complexe, et pour le résoudre nous avons utilisé la méthode des plans d'expériences. Cette méthode a permis de mettre en évidence les paramètres d'usinage influents sur l'intégrité de surface. La seconde étape s'attache à étudier l'influence de l'intégrité de surface sur la durée de vie en fatigue. L'influence prépondérante des contraintes résiduelles en surface sur la durée de vie en fatigue a été observée. En effet, elles semblent être un bon indicateur permettant de prédire et d'optimiser la durée de vie en fatigue. La troisième étape s'attache à développer l'articulation des deux étapes précédentes pour optimiser la durée de vie en fatigue à partir des paramètres d'usinage. Des essais ont été menés avec des conditions d'usinage optimisées. La durée de vie en fatigue a été multipliée par un facteur 2,7 par rapport aux conditions industrielles standards. Avec cette dernière étape, nous définissons une nouvelle stratégie d'usinage, à contre courant des tendances actuelles, qui consiste à réaliser l'usinage en une seule passe avec de faibles vitesses de coupe et une profondeur de passe importante
The objective of this study is to describe the influence of machining life time of aircraft parts made of titanium alloy (Ti6Al4V) under fatigue. The proposed approach consists in three main steps. In the first step, we study the influence of machining on surface integrity. This is a multivariable and complex problem, and we used an experimental design to solve it. This method allowed to highlight the machining parameters influence on surface integrity. The second step aims at studying the influence of surface integrity on life time in fatigue. The dominant influence of residual surface stresses on fatigue life time was observed. Indeed, they seem to be a good indicator to predict and optimize the fatigue life time. The third stage aims at developing the articulation of the two previous steps to optimize fatigue life time from the machining parameters. Tests were conducted with optimized machining conditions. Life time in fatigue has been multiplied by a 2. 7 factor compared to standard industrial conditions. With this last step, we define a new machining strategy, against current trends, which is to achieve a single pass machining with a low cutting speed and a large axial depth of cut

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Guillemot, Nicolas. "Prise en compte de l'intégrité de surface pour la prévision de la tenue en fatigue de pièces usinées en fraisage." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00610030.

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Abstract:

Cette étude est dédiée à l'influence du fraisage de finition avec outil à extrémité hémisphérique sur l'intégrité de surface et la durée de vie en fatigue de pièces en acier bainitique à haute limite d'élasticité. L'intégrité de surface - microgéométrie, contraintes résiduelles et écrouissage - est caractérisée expérimentalement pour différentes valeurs des paramètres d'usinage, dont l'angle d'inclinaison de l'outil. L'hétérogénéité du champ de contraintes résiduelles perpendiculairement aux sillons générés par l'outil est mise en évidence à différentes profondeurs. Des essais de fatigue en flexion sur éprouvettes brutes d'usinage ou polies, avec ou sans traitement thermique de relaxation des contraintes résiduelles, mettent en évidence l'influence de l'intégrité de surface sur la tenue en fatigue. Des essais de fatigue en traction avec mesures d'auto-échauffement mettent en évidence une compétition entre mécanismes de micro-plasticité et de micro-fissuration. Une approche hybride est proposée pour prévoir l'état mécanique de la pièce usinée après fraisage. L'effet sur la surface usinée d'un chargement thermo-mécanique équivalent à l'opération de coupe et déduit d'essais d'usinage instrumentés est alors simulé numériquement sans modéliser l'enlèvement de matière. Une approche probabiliste est proposée pour prévoir l'influence de l'intégrité de surface sur la tenue en fatigue. Cette approche, restreinte au cas où le mécanisme de microfissuration est prédominant est validée grâce à la prise en compte de la microgéométrie. Le modèle est alors de type mécanique de la rupture et basée sur une mesure de la population de tailles d'entaille au fond des creux générés par l'outil.

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Lacombe, Alexandra. "Influence du procédé de perçage sur l'intégrité de surface et la tenue en fatigue de pièces percées en AA2024-T351." Thesis, Toulouse 3, 2021. http://www.theses.fr/2021TOU30001.

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Abstract:

Dans les structures aéronautiques, les trous percés constituent des zones critiques à partir desquelles des endommagements peuvent s'initier en fatigue. En fonction des paramètres et des procédés de perçage employés, les industriels constatent des différences significatives de tenue en fatigue des structures percées. Ces travaux de thèse visent à apporter des éléments de compréhension à cette problématique industrielle, pour le cas pièces percées en AA2024-T351. Ils portent sur l'étude de configurations de perçage industrielles et se focalisent sur deux procédés de perçage : le perçage orbital qui est un procédé présentant de nombreux avantages économiques potentiels et le perçage axial qui est le procédé de perçage conventionnel. L'objectif des travaux est d'évaluer l'impact de la configuration de perçage sur la tenue en fatigue de la pièce percée, mais aussi sur l'intégrité de surface du trou percé. Cela doit permettre d'identifier les paramètres de l'intégrité de surface pilotant la tenue en fatigue et les paramètres majeurs du procédé de perçage contrôlant l'intégrité de surface. La première étape des travaux a été de mener des essais de fatigue afin d'évaluer la performance en fatigue de différentes configurations de perçage. Ceux-ci ont révélé des écarts significatifs de durée de vie en fatigue entre certaines configurations de perçage. La seconde étape a consisté à caractériser expérimentalement l'intégrité de surface des trous percés. Celle-ci a été guidée par un modèle éléments finis prédictif de la profondeur de matériau affectée en sous-surface du trou et de nouvelles méthodes d'analyse (comme la "HOCT") ont dû être envisagées pour certains aspects de l'intégrité de surface dû à la faible profondeur affectée. Cette campagne a montré l'influence prépondérante des aspects internes de l'intégrité de surface (écrouissage et contraintes résiduelles) sur la tenue en fatigue. Enfin, la dernière étape des travaux visait à étudier l'impact des paramètres du procédé de perçage sur l'intégrité de surface. Pour cela, un modèle éléments finis de coupe orthogonale a été développé. L'influence prépondérante de la géométrie de l'outil sur l'intégrité de surface a été montrée
In aircraft structures, drilled holes are major critical areas from where fatigue damage can be initiated. Depending on the drilling parameters and process, manufacturers observe significant different fatigue strength of the drilled structures. This thesis aims to give elements for understanding this industrial problem, for the case of AA2024-T351 drilled parts. It deals with industrial drilling configurations and focus on two drilling processes: orbital drilling which offers many potential economic advantages and axial drilling which is the conventional drilling process. The objective of the study is to assess the impact of the drilling configuration on the fatigue strength of the drilled part, but also on surface integrity of the drilled hole. This has to enable to identify the surface integrity parameters controlling the fatigue strength and the major drilling process parameters driving the surface integrity. The first step of the work was to conduct fatigue tests to assess the fatigue performance of different drilling configurations. These revealed significant differences in fatigue life between some drilling configurations. The second step was to lead an experimental characterization of the surface integrity of the drilled holes. This was orientated by a finite element model predicting the material depth affected in the hole subsurface and new analysis methods (like the "HOCT") had to be considered for some aspects of the surface integrity due to the small depth affected. This campaign showed the dominating influence of the internal aspects of the surface integrity (strain hardening and residual stress) on the fatigue strength. Finally, the last step of the work aimed to study the impact of the drilling process parameters on the surface integrity. For this purpose, a finite element model of orthogonal cutting has been developed. The dominating influence of the tool geometry on the surface integrity has been shown

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Novichenko, Denis. "Fabrication par projection laset et caractérisation des pièces composites à base d'acier et carbure de titane." Ecole nationale d'ingénieurs (Saint-Etienne), 2011. http://www.theses.fr/2011ENISE008.

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Abstract:

La thèse s’appuie sur des données théoriques et expérimentales pour déboucher sur des recommandations concrètes dans le domaine de la fabrication directe de pièces en composites à base d’acier et carbure de titane par projection laser. Une étude numérique de l’écoulement de gaz et de l’injection de poudre est effectuée pour choisir les paramètres optimaux des particules de poudre. L’analyse de l’influence des paramètres du procédé (puissance laser, vitesse de balayage, débit de poudre, stratégie de déposition) sur des caractéristiques géométriques et technologiques est présentée en vue d améliorer l’efficacité et la productivité du procédé. Afin de contrôler le procédé de déposition de matériau, la température de luminance dans la zone du traitement est analysée dans différentes conditions par pyromètre et caméra infrarouge. La structure et les propriétés des composites fabriqués, les particularités de l’interaction entre la phase de renfort et la matrice d’acier sont étudiées
Theoretical and experimental data are reported in the thesis which leads to concrete recommendations in the field of direct manufacturing of parts from metal matrix composites based of steel and titanium carbide by laser cladding. Numerical simulation of gas flow and powder injection is carried out to define the optimal parameters for the powder particles. Analysis of the influence of the process parameters (laser power, scanning speed, powder feeding rate, deposition strategy) on geometrical and technological characteristics is performed to improve process efficiency and productivity. Brightness temperature in the working zone is analyzed under various conditions by pyrometer and infrared camera to control the material deposition process. Structure and properties of the laser-fabricated composite materials, particularities of the interaction between the reinforcement phase and the metal matrix are examined

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Cellier, Adrien. "Etude du fraisage de l'alliage de titane Ti-6AI-4V : influence des angles de coupe et des rayons de bec sur l'intégrité de surface et la limite d'endurance des pièces." Thesis, Tours, 2013. http://www.theses.fr/2013TOUR4024/document.

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Abstract:

Cette étude s’est focalisée sur l’influence d’une opération de fraisage sur l’intégrité de surface et la durée de vie en fatigue des pièces usinées en titane (Ti-6Al-4V). L’influence des paramètres géométriques tels que les angles de coupe et les rayons de bec sur la performance de l’outil à savoir la durée de vie de l’outil est analysée. Une deuxième partie est consacrée à l’influence des paramètres géométriques sur l’intégrité de surface définie par des facteurs tels que la topographie, les contraintes résiduelles, la dureté et la microstructure. Afin de déterminer la nature des contraintes résiduelles, une approche thermomécanique a été utilisée. Une relation entre les contraintes résiduelles et la dureté sous la surface usinée est établie. Une dernière partie est dédiée à la l’étude de la fatigue des pièces en titane usinées selon les différents paramètres géométriques. Une comparaison des limites d’endurance expérimentales et analytiques issue de la littérature a permis de déterminer les paramètres influents de l’intégrité de surface sur la performance en fatigue. Une analyse fractographique a révélé les phénomènes liés à l’usinage influençant la rupture du matériau
This study is carried out on the influence of milling process on surface integrity and fatigue life of a titanium alloy (Ti-6Al-4V). Geometric parameters like cutting angles and nose radius are investigated. In the first part, the observation is focused on tool life. The second part is dedicated to the influence of geometric parameters on surface integrity which is defined by topography, residual stress, hardness and microstructure. To determine the nature of the residual stresses a thermomechanical approach is used. A relation between residual stress and hardness is established. The last part deals with the study of the fatigue of milled titanium samples. A comparison is made between experimental fatigue limit and analytical fatigue limit of a model from literature. With this comparison, the most influential factor of surface integrity on fatigue limit is determined. A fractography analysis reveals the phenomenon related to milling process which can influence the material rupture

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Morelli, Carolina Lipparelli. "Développement et étude des propriétés des films et des pièces injectées de nano-biocomposites de nanowhiskers de cellulose et de polymères biodégradables." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENI018/document.

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Abstract:

Notre travail a pour objectif l'étude de l'influence de l'ajout de nanocristaux de cellulose dans des matrices biodégradables sur leurs propriétés. Des films composites et des pièces injectées ont été préparés et caractérisés. Dans ce but, ont été choisis comme matrices le poly(acide lactique), PLA, et le poly (butylène adipate-co-téréphtalate)), PBAT. Deux matières première d'où des nanocristaux de celulose ont été extraites ont été sélectionnées : le bois balse et la cellulose microcrystalline (CMC). En raison du caractère fortement polaire des nanocristaux de cellulose différentes voies de modifications chimiques de la surface de ces particules ont été testées afin d'assurer une bonne dispersion de ceux-ci lorsqu'ils sont ajoutés à des matrices polymères de polarité inférieure. En effet, les approches testées étaient: (a) le greffage de deux types d'isocyanates, dont l'un aliphatique et l'autre aromatique: l'octadécyl isocyanate (NCC_oct) et le phényl-butyle isocyanate (NCC_fb), respectivement; (b) le greffage de poly(butylène glutarate) à travers la technique de polymérisation in situ (NCC_PBG); (c) le greffage de l'acide polyacrylique à travers la technique appelée click chemistry (NCC_PA); et (d) la silanisation avec le - methacryloxy-propyle-trimethoxy-silane(NCC_MPS). Les NCCs initiaux et modifiés ont été ajoutés aux matrices de PBAT ou du PLA par procédés de mélanges à partir de solution (casting) ou à partir de l'état fondu (par extrusion ou en utilisent un homogénisateur de type Drais). En général, la modification chimique de la surface de NCC a augmenté la résistance thermique de celui-ci, a diminué son caractère hydrophile et a amélioré la dispersion des NCCs dans les matrices de PLA et PBAT. Cela a provoqué des augmentations encore plus grandes dans les propriétés de ces polymères, en fonction du type de modification et du procédé de fabrication utilisé. La caractérisation des nanocomposites a démontré que, en général, l'addition des NCCs a augmenté le module d'élasticité de la matrice et a conservé sa rigidité même à températures relativement élevées. Des niveaux plus élevés de NCC conduisent à de plus grandes augmentations de la rigidité. La perméabilité à la vapeur d'eau de PBAT a été réduite par l'introduction de NCC et n'a pas changé dans le cas du PLA. Les résullts de ces travaux ont indiqué de bonnes perspectives concernant l'utilisation des nanocristaux de cellulose comme élément de renfort de matrices polymères. De manière générale, le présent travail a démontré que les NCCs étaient capables d'améliorer les propriétés mécaniques, thermiques et de barrières du PBAT et du PLA, qui sont deux polymères biodégradables largement utilisés dans les applications de films ou de pièces plastiques. De plus, les résultats montrent qu'il est possible de modifier la polarité des NCC en les soumettant à des modifications chimiques de surface afin d'éviter leur agglomération par la formation de ponts de liaisons hydrogènes et de les rendre compatibles avec différentes matrices polymères. Ces modifications chimiques tendent aussi à élever la résistance thermique des NCCs. De cette manière, les procédés à l'échelle industrielle comme l'extrusion et l'injection peuvent être utilisés et fournissent de bons résultats
This study aimed at evaluating the potential of application of cellulose nanocrystals as reinforcing elements of biodegradable polymeric matrices, in the films and injection molded pieces applications. Two polymeric matrices with different properties were used, namely: poly(butylene adipate-co-terephthalate), PBAT, and poly(lactic acid), PLA. For the extraction of cellulose nanocrystals (NCC), two sources were selected: microcrystalline cellulose (CMC) and balsa wood . Due to the high polarity of cellulose nanocrystals, different approaches of surface chemical modifications of these particles were tested, in order to ensure their good dispersion when added to polymeric matrices of lower polarity. They were: a) chemical modification with two types of isocyanates, an aliphatic one (octadecyl isocyanate) and an aromatic one (phenylbutyl isocyanate); b) grafting of poly (butylene glutarate) using the in situ polymerization technique; c) silanization treatment; and d) grafting of poly(acrylic acid) through click chemistry technique. Modified and unmodified NCCs were processed with PBAT and PLA by casting or melt extrusion processing techniques. In general, the chemical modification of NCC surface increased their thermal resistance, decreased their polarity and improved their dispersion into PLA and PBAT matrices. Some of these treatments, as well as the processing conditions enabled an increase in the overall mechanical properties of the polymers. Thus, the characterization of the nanocomposites showed that NCC addition increased the elastic modulus of the matrix and retained its higher stiffness even under relatively high temperatures. Higher NCC contents led to larger increases in the stiffness of the ensuing composites. The water vapor permeability of PBAT was also reduced with the introduction of NCC. This work points out several potential good perspectives for the use of celulose nanocrystals as reinforcing elements of polymeric matrices. It showed also that it is possible to obtain significant improvements in the polymer properties using the same processing techniques as those used at industrial scale, such as melt extrusion and injection molding
O presente estudo de doutorado teve como objetivo avaliar o potencial deaplicação de nanocristais de celulose como reforço em matrizes poliméricasbiodegradáveis, em aplicações de filmes ou em peças moldadas por injeção.Duas matrizes poliméricas de diferentes propriedades foram utilizadas paraestudo nessas aplicações, sendo elas: poli(butileno adipato-co-tereftalato),PBAT, e poli(ácido láctico), PLA. Foram também selecionadas duas fontes paraextração dos nanocristais de celulose (NCC): a celulose microcristalina (CMC)e a madeira balsa.Devido ao caráter altamente polar dos nanocristais de celulose diferentesrotas de modificações químicas superficiais dessas partículas foram testadas,visando garantir a boa dispersão dos mesmos quando adicionados às matrizespoliméricas de menor polaridade. Foram elas: a) modificação química com doistipos de isocianatos, sendo um de cadeia alifática (octadecil isocianato) e outrode cadeia aromática (fenilbutil isocianato); b) enxertia do poli(butileno glutarato)através da técnica de polimerização in situ; c) tratamento de silanização com -metacriloxi-propil-trimetoxi-silano; d) enxertia de poli(ácido acrílico) através datécnica de click chemistry.NCC modificados e não modificados foram processados com PBAT ouPLA através de mistura com o polímero em solução (casting) ou no estadofundido (extrusão ou homogeneizador de alta rotação do tipo Drais).De modo geral, modificações químicas superficiais dos NCC aumentarama estabilidade térmica dos mesmos, diminuíram sua polaridade e melhoraram adispersão dos NCC nas matrizes de PBAT ou PLA. Isso fez com queincrementos ainda maiores nas propriedades desses polímeros pudessem serxxivalcançados, dependendo do tipo de modificação e do processo de misturautilizados.A caracterização dos nanocompósitos obtidos mostrou que a adição deNCC elevou o módulo elástico das matrizes e conservou sua maior rigidezmesmo em temperaturas relativamente elevadas, sendo que maiores teores deNCC levaram a maiores aumentos na rigidez. A permeabilidade a vapor deágua do PBAT também foi reduzida com a introdução dos NCC e não foialterada no caso do PLA.Os resultados desse trabalho apontaram boas perspectivas no uso dosnanocristais de celulose como reforços de matrizes poliméricas. Tambémmostraram que é possível obter melhorias nas propriedades de polímerosmesmo através da utilização de processos de maior reprodutibilidade emescala industrial, como extrusão e injeção

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Lavisse, Bruno. "Approche thermomécanique de l’interface meule/pièce/lubrifiant lors de la rectification de dentures d'engrenage en acier nitruré : impacts sur l’intégrité du matériau rectifié." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0190.

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Abstract:

La rectification est un procédé de fabrication permettant d’obtenir des états de surface avec une rugosité très faible. Elle est généralement utilisée sur des matériaux très durs pour lesquels les autres procédés d’usinage ne sont pas adaptés, cependant, ce procédé fait intervenir des mécanismes d’enlèvement matière complexes et difficiles à mettre en oeuvre. Lors du processus de rectification, l'énergie de rectification est principalement convertie en chaleur entre la pièce, la meule, le liquide d'arrosage et les copeaux. Les températures et les flux de chaleur à l'interface meule/pièce dépendent de la géométrie du contact, du matériau rectifié, de la meule (taille de grains, géométrie, densité, porosité, usure), de son dressage, des paramètres de rectification (profondeurs de passe, vitesse d'avance, vitesse de meule, conditions de dressage), des conditions d'arrosage et de lubrification. Les températures élevées peuvent engendrer des transformations métallurgiques superficielles, des gradients de contraintes résiduelles, ainsi que des variations dimensionnelles notables. D’une façon générale l’intégrité de surface peut être grandement modifiée par cette interaction. Les conditions de rectification doivent garantir les critères de qualité et d'intégrité du matériau tout en répondant aux besoins d’augmentation de la productivité en milieu industriel. L'objectif cette thèse a été l'étude mécanico-thermique de l'interface meule/pièce/lubrifiant, dans le but de réduire le risque d'endommagement lors de la rectification d’une denture d’engrenage en acier nitruré et de qualifier les transformations éventuelles impactant l’intégrité de la pièce qui lui est associé. Pour cela nous avons développé plusieurs axes de recherche. Nous avons proposé et vérifié expérimentalement à partir d’une méthode inverse et de mesures de température par thermocouple rectifiable, un modèle de flux thermique permettant, en utilisant une mesure d’effort de prédire le profil de température à l’interface meule/pièce/lubrifiant. Nous avons effectué un comparatif détaillé de meules dans le but de déterminer celle qui permettra pour un état de surface donné de limiter le risque d’endommagement thermique du matériau rectifié. Pour effectuer cette étude, nous nous sommes intéressés à la profondeur de passe maximale admissible de chaque meule avant brûlure. Ce comparatif a été mené à la fois en laboratoire et en milieu industriel. Nous avons ensuite étudié l’influence des endommagements thermiques provoqués par la rectification en étudiant et en qualifiant la microstructure de l’acier nitruré. L’utilisation de moyens de mesure classiques (dureté, MEB EBSD, DRX) ou inédits et peu utilisés sur les brûlures de rectification (bruit Barkhausen, spectroscopie Raman) nous a permis de définir les modifications du matériau endommagé en termes de contraintes résiduelles, de dureté, de tailles de grain et de création d’oxydes. Enfin, nous avons mené une étude détaillée sur l’influence de la lubrification lors de la rectification de notre acier nitruré. Nous avons pour cela modifié indépendamment les débits et vitesses d’arrosage en sortie de buse et observé les changements que cela engendrait sur le profil température dans la zone de rectification et sur le coefficient de répartition de la pièce
The grinding process is very useful to obtain a very precise surface finish. It is generally used on very hard materials which cannot be machined by other conventional machining processes. However grinding involves very complex material removal mechanisms and most of the time is difficult to set up. During the grinding process, the main grinding energy is converted into heat between chip, lubricant, wheel and workpiece. Temperature and heat flux in the grinding zone depend on the contact geometry, on the material, on the wheel (grit size, geometry, porosity, wear), on the dressing, on the grinding parameters (depth of cut, workpiece speed, wheel speed) and on lubrication conditions. High temperatures result in thermal damage such as metallurgical changes, stress gradients, and changes in workpiece dimensions. In general terms, because of this process, surface integrity may be seriously damaged. Grinding parameters have to guarantee the workpiece quality and have to respond to the productivity improvement in machining and cutting industry. The target of this thesis was the mechanical and thermal study of the grinding zone between workpiece, wheel and lubricant in order to reduce the burn risk during the grinding of a nitrided steel gear. The purpose was also to define possible transformations associated to this damage. To achieve it, we developed several research topics. We proposed an experimentally verified heat flux model, usable to predict accurately the nitrided steel temperature in the lubricated grinding zone. This model is based on an inverse method and temperature measurements with a workpiece/foil thermocouple. We made a grinding wheel comparative study in order to determine the wheel capable, for a given workpiece roughness, of limiting the risk of burn. To perform this study, we focused, for each wheel, on the maximum allowable depth of cut before burning. This comparative study was led both in laboratory and industrial conditions. We also studied the influence of thermal damages in grinding by studying and qualifying the nitrided steel microstructure. The use of classical measurement techniques such as: hardness, SEM, EBSD and DRX or original and underused techniques such as Barkhausen noise or Raman spectroscopy permitted to define changes in the burned grinded materials. Between the two states of materials (burned and no burned), we observed differences in hardness, grain size and ferrous oxides creation. At last, we made a detailed study on the lubrication efficiency during grinding of the nitrided steel. For this purpose we changed independently fluid flow and jet speed in outlet nozzle. Then we observed the modifications this could cause on the temperature distribution in the grinding zone and on the workpiece heat partition ratio

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Even, Anaïs. "Compréhension des mécanismes d'inhibition de la corrosion dans le cadre de revêtements hybrides pour pièces aéronautiques." Thesis, Lorient, 2019. http://www.theses.fr/2019LORIS534.

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Abstract:

La lutte contre la corrosion dans l'industrie aéronautique est un défi permanent. Pour y répondre, le système actuel fait appel aux chromates qui présentent des qualités anticorrosives. Ces composés sont cependant classés cancérigènes, mutagènes, reprotoxiques. Un revêtement hybride sol-gel/polymère non toxique a été développé pour proposer une alternative au système de référence. Il présente des performances de protection contre la corrosion de l’alliage d’aluminium 2024-T3. Ce revêtement est innovant par son application par pulvérisation et sa polymérisation sous irradiation UV. Ce système est complexe et la compréhension des mécanismes mis en jeu lors de l’inhibition de la corrosion a fait l’objet de ce travail de thèse. Tout d'abord, les travaux menés ont permis de mettre en évidence la protection passive du revêtement et de relier ses performances à la structuration du film jusqu’à l’échelle nanométrique. Ensuite, en cas d’endommagement du revêtement, la protection active du revêtement a été étudiée. Lors de la sollicitation du revêtement, la réponse active du système inhibiteur de corrosion a été caractérisée par une exposition en milieu naturel et complétée par des essais accélérés de corrosion cyclique. Ce travail de recherche a montré que l’action d’un inhibiteur de corrosion est étroitement dépendante de la matrice dans laquelle il est intégré. La matrice du revêtement étudié est fermée et dense, conférant un effet barrière, mais réduisant la mobilité des espèces actives lorsque le substrat à protéger est mis à nu. Ces tests révèlent que le revêtement hybride apporte uneprotection supérieure par comparaison à une peinture commerciale non chromaté
The struggle against corrosion in the aeronautical industry is an ongoing challenge. To meet these requirements, the current system uses chromates with anticorrosive properties. However, these compounds are classified as carcinogenic, mutagenic, reprotoxic. A non-toxic sol-gel/polymer hybrid coating has been developed to provide an alternative to the reference system. This coating is innovative in its application by spray and a one-step UV-curing polymerization. This system is complex and the understanding of the mechanisms involved in corrosion inhibition has been the subject of this thesis work. First, work conducted has allowed to highlight the passive protection of the coating and link its performance to the film structuration down to the nanoscale. Then, in case of damage to the coating, the active protection of the coating was studied. During solicitation of the coating, the active response of the corrosion inhibitor system was characterized by exposure to natural environment, supplemented by accelerated cyclic corrosion tests. This research work has shown that the action of a corrosion inhibitor is closely dependent on the matrix in which it is integrated. The coating matrix is closed and dense, providing a barrier effect, but reducing the mobility of active species when the substrate to be protected is exposed. These tests have shown that the hybrid coating provides superior protection in comparison with a non-chromatedcommercial paint

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Petitcuenot, Mathieu. "Maîtrise de la qualité géométrique des pièces de formes complexes sur tout le cycle de conception et fabrication : Application à une aube de turbine." Thesis, Cachan, Ecole normale supérieure, 2015. http://www.theses.fr/2015DENS0025.

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Abstract:

Ma thèse s'intègre dans un contexte de développement d'une cotation fonctionnelle dans un environnement de CAO 3D chez Snecma, acteur majeur dans le monde de la propulsion aéronautique et spatiale. Les objectifs de ces travaux de recherches sont variés et suivent une logique de maîtrise de la géométrie sur tout le cycle de conception / contrôle / fabrication, notamment par le déploiement de la cotation ISO.Dans un premier temps une définition fonctionnelle ISO est proposée pour des pièces de formes complexes qui composent une turbo-machine, tout en considérant les problèmes liés au contrôle en métrologie automatique et sans contact. Cette définition nécessite quelques mises à jour des normes actuelles. Une autre difficulté fut de répondre aux demandes industrielles dans leur globalité en considérant les différents types de pièces des moteurs.Une seconde partie importante du travail consiste à développer des outils de contrôle et d'analyse de surfaces 3D complexes en vue d'une meilleure connaissance de leur géométrie en séparant les défauts locaux et globaux, qui n’ont pas le même impact fonctionnel.Une troisième partie consiste à développer une stratégie de transfert de fabrication 3D sur des pièces complexes usinées sur des montages 6 points en considérant les problèmes d’orientation des surfaces.L’ensemble des travaux permet de garantir le respect, sur des pièces de formes complexes, des exigences fonctionnelles de la définition jusqu’à la pièce usinée grâce au déploiement des normes ISO de cotation.Ces travaux ont abouti à une publication au CIRP CAT 2014 en Chine, le développement en interne Snecma d’un outil de quantification des défauts globaux/locaux, une volonté forte de développer un outil générique de transfert 3D basé sur le travail réalisé, deux distinctions créativité Snecma dont une classé seconde sur toutes les créativités 2013 et un changement de grande ampleur dans la méthode de contrôle des spécifications de forme de profils d’aube
My PhD thesis is integrated into a context of functional dimensioning development in a 3D CAD environment at Snecma, a major player in the aerospace propulsion world. The objectives of this research work are varied but follow one goal: mastery quality geometry throughout the design, control and manufacturing cycle, by the deployment of the ISO standards of tolerancing.At first a functional definition ISO is proposed for parts with complex shapes that make up a turbo-machine while considering issues related to metrology and automatic control without contact. This definition requires some updates of existing standards. Another problem was to meet industrial demands in their entirety by considering the various types of engine parts.A second important part of the work is to develop control and analyze tools for complex 3D shapes for a better understanding of their geometry by separating local and global faults, which do not have the same functional impact.A third part develops a 3D manufacturing transfer strategy on complex workpieces on mounting “6 points” by considering the surface orientation problems.All work ensures compliance of functional requirements, on parts with complex shapes, from definition to the workpiece through the deployment of ISO standards of tolerancing.This work led to a publication in CIRP CAT 2014 China, a Snecma internal development of a quantification tool of global / local defects, a strong wich to develop a 3D transfer generic tool based on the work done, two awards Snecma creativity with one ranked second in 2013 on all the awards and a major change in the control method of form profiles specifications

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Geveaux, Pierre. "Conception d'un système de détection de défauts sur surfaces texturées par traitement d'images : application au contrôle haute cadence de pièces en défilement." Dijon, 2000. http://www.theses.fr/2000DIJOS026.

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Abstract:

Le présent document est consacré à la conception d'un système de contrôle qualité par vision artificielle. L'inspection s'effectue sur des pièces présentant une texture et défilant à la cadence de dix pièces par seconde. Nous présentons dans le premier chapitre les différentes étapes ainsi que les techniques couramment employées pour la vision assistée par ordinateur. Nous présentons ensuite le cahier des charges de notre application. Le second chapitre est consacré à l'optimisation de l'éclairage. Une première approche par simulation est abordée. Puis nous présentons une méthode originale développée pour caractériser les performances de l'éclairage face à un problème de mise en évidence de défauts. Cette méthode permet d'obtenir une bonne adéquation paramètres de traitement-éclairage. La troisième partie de ce mémoire est consacrée aux traitements spécifiques pour le contrôle décrit. Un traitement original est étudié en particulier. Puis nous comparons deux méthodes de classification sur nos données afin d'effectuer un choix adapte. Enfin, des perspectives d'améliorations des paramètres de traitements sont envisagées. La dernière partie traite de l'implantation des solutions proposées sur une architecture à base de circuits dédiés ou sur micro-ordinateurs afin de répondre aux contraintes temps réel spécifiées. Le développement d'algorithmes de traitements parallélisés permet d'atteindre les cadences demandées.

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Crolet, Arnaud. "Contribution à l'étude de l'influence du comportement vibratoire du système "pièce - outil - machine" sur la qualité de surface obtenue en tournage de superfinition." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2008. http://www.theses.fr/2008INPL040N/document.

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Abstract:

Le tournage de superfinition est très spécifique avec une profondeur de passe de l’ordre de 0.05mm et une avance de 0.05mm/tour et permet d’obtenir des surfaces dont la précision et la rugosité sont équivalents à ce que l’on pourrait obtenir par rectification. Cependant, ce procédé est fortement influencé par les caractéristiques dynamiques du système usinant. Le but de nos travaux est de comprendre comment les caractéristiques dynamiques du système Pièce / Outil / Machine (P.O.M.) influencent la qualité de surface obtenue en superfinition à l’outil coupant. Dans un premier temps, nous avons défini, en nous appuyant sur la méthode normalisée du Couple Outil Matière (C.O.M.), des conditions de coupe acceptables et stables. Ensuite, une analyse fréquentielle nous a permis d’identifier trois éléments du système P.O.M. comme sources de vibrations remarquables, à savoir la machine elle-même, la fréquence de rotation de la broche et l’outil utilisé. Puis, nous avons mis en place une démarche expérimentale lourde afin d’évaluer l’influence des sources identifiées sur des critères d’état de surface et sur les vibrations mesurées au niveau de l’outil coupant. Enfin nous avons abordé l’étude des corrélations existantes entre les vibrations et l’état de surface généré en tournage de superfinition
The superfinishing in turning is very specific, depth of cut about 0.05mm and feed in the order of 0.05mm/rev and allows to produce surfaces with precision and roughness equivalent to grinding process. However, this process is strongly influenced by the dynamic characteristics of the machining system. The aim of our work is to understand how dynamic characteristics of the Part/Tool/Machine (P.T.M.) system influence the surface quality obtained in superfinishing with cutting tool. Initially, we defined acceptable and stable cutting conditions by using the standardized method of the Couple tool-matterial. Then, a frequential analysis enabled us to identify three remarkable sources of vibrations in the P.T.M. system that are the machine tool, the spindle frequency and the tool. Then, we set up an experimental study in order to evaluate the influence of the identified sources of vibrations on surface quality and on the vibrations measured on the cutting tool. Finally we studied the correlations between the vibrations and the surface quality obtained by superfinishing turning

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Bahloul, Riadh. "Optimisation du procédé de pliage sur presses de pièces en tôles à haute limite d'élasticité." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001709.

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Abstract:

Les ferrures d'ancrage sont des pièces de sécurité automobile qui doivent résister à des chocs éventuels sans se rompre. Elles sont issues de tôles en acier à Haute Limite Elastique et mises en forme par découpage et pliage. L'étude de leur comportement lors de leur fabrication et des qualités mécaniques qui en résulte a été conduite de manière expérimentale et numérique avec confrontation des résultats pour valider la simulation. L'endommagement apporté au matériau est pris en compte dans les routines utilisateur du code EF Abaqus Standard. C'est une des fonctions objectives intervenant dans l'optimisation de la forme des attaches ainsi que dans l'optimisation du procédé de pliage. Les études sont basées sur des plans d'expériences des représentations approchées par surfaces de réponse et la mise en oeuvre d'un réseau de neurones artificiels. Les fonctions objectives sont les efforts exercés sur le poinçon, les contraintes et le dommage lors de l'opération de pliage. Dans les opérations de dépliage figurant le choc dynamique, les fonctions objectives sont l'effort maximal de dépliage, les contraintes et le dommage. La recherche des optima est faite par la méthode des éléments diffus, les stratégies d'évolution et un calcul global. Les paramètres rayon de matrice et jeu entre la tôle et l'outillage sont optimisés en vue de fournir une pièce la plus résistante possible.

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Voiry, Matthieu. "Étude et conception d'un système automatisé de contrôle d'aspect des pièces optiques basé sur des techniques connexionnistes." Thesis, Paris Est, 2008. http://www.theses.fr/2008PEST0077/document.

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Abstract:

Dans différents domaines industriels, la problématique du diagnostic prend une place importante. Ainsi, le contrôle d’aspect des composants optiques est une étape incontournable pour garantir leurs performances opérationnelles. La méthode conventionnelle de contrôle par un opérateur humain souffre de limitations importantes qui deviennent insurmontables pour certaines optiques hautes performances. Dans ce contexte, cette thèse traite de la conception d’un système automatique capable d’assurer le contrôle d’aspect. Premièrement, une étude des capteurs pouvant être mis en oeuvre par ce système est menée. Afin de satisfaire à des contraintes de temps de contrôle, la solution proposée utilise deux capteurs travaillant à des échelles différentes. Un de ces capteurs est basé sur la microscopie Nomarski ; nous présentons ce capteur ainsi qu’un ensemble de méthodes de traitement de l’image qui permettent, à partir des données fournies par celui-ci, de détecter les défauts et de déterminer la rugosité, de manière robuste et répétable. L’élaboration d’un prototype opérationnel, capable de contrôler des pièces optiques de taille limitée valide ces différentes techniques. Par ailleurs, le diagnostic des composants optiques nécessite une phase de classification. En effet, si les défauts permanents sont détectés, il en est de même pour de nombreux « faux » défauts (poussières, traces de nettoyage. . . ). Ce problème complexe est traité par un réseau de neurones artificiels de type MLP tirant partie d’une description invariante des défauts. Cette description, issue de la transformée de Fourier-Mellin est d’une dimension élevée qui peut poser des problèmes liés au « fléau de la dimension ». Afin de limiter ces effets néfastes, différentes techniques de réduction de dimension (Self Organizing Map, Curvilinear Component Analysis et Curvilinear Distance Analysis) sont étudiées. On montre d’une part que les techniques CCA et CDA sont plus performantes que SOM en termes de qualité de projection, et d’autre part qu’elles permettent d’utiliser des classifieurs de taille plus modeste, à performances égales. Enfin, un réseau de neurones modulaire utilisant des modèles locaux est proposé. Nous développons une nouvelle approche de décomposition des problèmes de classification, fondée sur le concept de dimension intrinsèque. Les groupes de données de dimensionnalité homogène obtenus ont un sens physique et permettent de réduire considérablement la phase d’apprentissage du classifieur tout en améliorant ses performances en généralisation
In various industrial fields, the problem of diagnosis is of great interest. For example, the check of surface imperfections on an optical device is necessary to guarantee its operational performances. The conventional control method, based on human expert visual inspection, suffers from limitations, which become critical for some high-performances components. In this context, this thesis deals with the design of an automatic system, able to carry out the diagnosis of appearance flaws. To fulfil the time constraints, the suggested solution uses two sensors working on different scales. We present one of them based on Normarski microscopy, and the image processing methods which allow, starting from issued data, to detect the defects and to determine roughness in a reliable way. The development of an operational prototype, able to check small optical components, validates the proposed techniques. The final diagnosis also requires a classification phase. Indeed, if the permanent defects are detected, many “false” defects (dust, cleaning marks. . . ) are emphasized as well. This complex problem is solved by a MLP Artificial Neural Network using an invariant description of the defects. This representation, resulting from the Fourier-Mellin transform, is a high dimensional vector, what implies some problems linked to the “curse of dimensionality”. In order to limit these harmful effects, various dimensionality reduction techniques (Self Organizing Map, Curvilinear Component Analysis and Curvilinear Distance Analysis) are investigated. On one hand we show that CCA and CDA are more powerful than SOM in terms of projection quality. On the other hand, these methods allow using more simple classifiers with equal performances. Finally, a modular neural network, which exploits local models, is developed. We proposed a new classification problems decomposition scheme, based on the intrinsic dimension concept. The obtained data clusters of homogeneous dimensionality have a physical meaning and permit to reduce significantly the training phase of the classifier, while improving its generalization performances

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Moreau, Vincent. "Etude dynamique de l’usinage et de l’interaction pièce-outil par mesure des déplacements : application au fraisage et au tournage." Paris, ENSAM, 2010. http://www.theses.fr/2010ENAM0005.

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Abstract:

Face aux problèmes vibratoires en usinage, deux approches ont été développées. L’une consiste à prédire les vibrations grâce à des modélisations de plus en plus élaborées des opérations d’usinage. La deuxième est une approche plus expérimentale, d’instrumentation des machines dans le but de surveiller et de comprendre le comportement de l’outil pendant l’usinage. Dans le cadre de cette deuxième approche, de nombreuses technologies de capteurs sont utilisées. Le but de ces travaux est d’étudier le comportement de l’outil grâce à des capteurs de déplacement sans contact qui mesurent directement les vibrations de l’outil pendant l’opération d’usinage. Ces capteurs d’abords utilisés en fraisage puis en tournage permettent l’étude des différents aspects de l’interaction entre l’outil et la pièce. Le premier point étudié est l’investigation du phénomène de la coupe, avec la possibilité de tracer en trois dimensions ou dans le plan la trajectoire de l’outil. Le deuxième point est l’étude de la stabilité ou de l’instabilité de l’usinage. Par la suite, les mesures de déplacement sont utilisées pour déterminer les efforts de coupe, que ce soit en fraisage ou en tournage. Les efforts appliqués sur l’outil vont provoquer sa déformation qui sera mesurée par les capteurs sans contact. Dans le cas du fraisage, une méthode de calcul spécifique à partir de la Fonction de Réponse en Fréquence (FRF) de l’outil a été mise en œuvre pour calculer ces efforts de coupe pour des vitesses de rotation importantes. Le dernier aspect traité est la reconstruction de l’état de surface de la pièce usinée. Les déplacements mesurés de l’outil sont superposés à la trajectoire théorique de l’outil pour déterminer l’aspect et le profil de la surface réellement usinée lors de l’opération
Ln order to counter tool vibrations problem during machining operations, two different approaches were developed. The first is the tool vibration. Prediction, through increasingly sophisticated machining operation models. The second is an experimental approach with the instrumentation of machining centers to monitor and understand the behavior of the tool during machining. Under the second approach, many sensor technologies are used. The aim of this work is to study the behavior of the tool using non-contact dis placement sensor to measure directly the tool vibrations during the machining operation. This approach used in milling and turning allow the study of various aspects of the tool-workpiece interactions. The first point is the investigation of cutting the phenomenon, with the possibility of drawing the tool trajectory in three dimensions or in the plan. The second point is the study of stability or instability of the machining operation. Subsequently, measurements of displacements are used to determine the cutting forces, either for milling or turning operation. The forces applied on the tool will cause its deflection; this deflection is measured by the non-contact displacement sensors. For the milling, a specific calculation method, using Frequency Response Function (FRF) of the tool has been implemented. It allows cutting forces calculation for high spindle speeds. Finally, the reconstruction of the workpiece surface was done. The measured tool displacements are superimposed on the theoretical tool trajectory to determine the surface aspect and profile of the actual machined surface during the operation

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Odinot, Julie. "Développement de la fabrication additive directe par DED-CLAD : de la poudre à la mise en forme de pièces céramiques denses." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLN059.

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Abstract:

Les techniques d’élaboration de matériaux par fabrication additive (FA) sont en plein essor [1]. Elles permettent de fabriquer des pièces par ajout de matière, en opposition avec les techniques traditionnelles par soustraction de matière (usinage). Il existe à l’heure actuelle de nombreux procédés de FA, adaptés à différentes applications : fusion ou frittage par faisceau d’électrons ou par laser, dépôt de matière direct ou en lit de poudre… Ces procédés ont été bien développés pour des matériaux polymères puis métalliques. Des techniques de FA de matériaux céramiques via des polymères chargés ont également vu le jour, mais celles-ci nécessitent des traitements postérieurs (cycles de déliantage, frittage) [2]. Les matériaux céramiques denses sont encore peu développés en fabrication additive en raison de la fissuration de ces matériaux lors de leur élaboration.La technologie CLAD (Construction Laser Additive Directe), développée par IREPA-LASER, permet la fabrication de pièces par dépôt de matière fondue. Le matériau sous forme de poudre est acheminé via une buse laser et projeté dans le faisceau. Il est ainsi porté à la température de fusion. La fusion successive de plusieurs couches permet l’obtention de la pièce. Cette technique, en plus de n’utiliser que la matière nécessaire (contrairement aux techniques de fabrication par lit de poudre), permet la fabrication de pièces de grandes dimensions, voire en multi-matériaux. Cette technologie est, pour l’heure, dédiée aux matériaux métalliques.L’objet de ce sujet de thèse, en partenariat entre l’ONERA et IREPA-LASER dans le cadre du projet inter-Carnot CLADIATOR, est d’étudier la FA de matériaux céramiques denses par le procédé CLAD®. Cette étude porte ainsi sur le procédé dans son ensemble, des matières premières aux pièces finales, en passant par l’adaptation du moyen de fabrication aux contraintes spécifiques liées aux matériaux céramiques.Les matières premières exigent d’être adaptées au procédé ; les deux principales difficultés étant la coulabilité de la poudre, nécessaire pour son acheminement dans la buse, et l’absorption de la source laser par le matériau pour sa montée en température. En parallèle de la caractérisation des matières premières (granulométrie, MEB, dilatométrie, DRX…), des essais d’atomisation par séchage seront effectués pour optimiser la coulabilité des poudres [3]. Ce procédé d’atomisation permet d’obtenir des poudres sous forme d’agglomérats sphériques de plus petites particules ; leur forme est régulière, mais elles restent poreuses. L’ajout de dopants sera étudié pour améliorer l’absorption du signal, en adéquation avec une éventuelle adaptation du laser. Les matériaux considérés sont l’alumine, la zircone ainsi que des compositions eutectiques d’alumine-zircone.La principale difficulté de ce sujet réside dans la sensibilité à la fissuration des matériaux céramiques, en raison du fort gradient thermique induit par le chauffage local du laser et le refroidissement de la pièce. Des solutions de chauffage de la pièce et/ou du matériau avant et après le dépôt seront étudiées pour limiter les contraintes thermomécaniques subies par le matériau [3,4].La machine devra également être modifiée pour supporter les températures élevées nécessaires à l’élaboration de céramiques (températures de fusion et dispositif de pré/post chauffage). L’étude et l’optimisation de ces solutions seront effectuées à l’aide de modélisations multi physiques sur le logiciel COMSOL en collaboration avec IREPA-LASER.Enfin, l’influence du procédé d’élaboration sur l’état des pièces réalisées sera étudiée grâce à des caractérisations microscopiques, mécaniques, thermiques…
This work, in partnership between the ONERA Materials and Composite Structure Department (DMSC) and IREPA Laser within the CLADIATOR project, is based on the study of direct additive manufacturing of dense ceramic materials by direct melt deposition (also known as laser cladding) process. This process enables high dimensions or even multi-materials part manufacturing.It will deal with the adaptation of raw materials (ceramic powders) to the existing machine, especially in the case of powder flowability and optical absorption. Indeed, the powder flowability enables its transportation up to the laser nozzle, while the optical absorption of the laser signal is necessary to allow its melting.In parallel, the existing machine also needs to be adapted to ceramic materials : the main difficulty of this work will be the occurence of cracks during the manufacturing. This phenomena is due to the local heating by the laser and the materials brittleness. That’s why some secondary heating solutions, before or after the melt, will have to be defined to decrease the thermal gradient in the material while processing. Those solutions will be discussed between Onera and Irepa Laser, based on FEM simulations established with COMSOL Multiphysics software.Finally, the elaboration process influence on the manufactured ceramics parts will be investigated with microscopy, mechanical and thermal characterization

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Lorain, Raphaël. "Contribution à la modélisation de la qualité géométrique des surfaces générées en perçage vibratoire : application au cas de pièces aéronautiques en alliage de titane Ti6Al4V." Thesis, Lyon, 2021. http://www.theses.fr/2021LYSEE001.

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Abstract:

L’utilisation du perçage vibratoire à oscillations forcées s’est largement répandue dans l’industrie aéronautique ces dernières années. Cette technologie permet une bonne fragmentation du copeau et limite la production de chaleur, en particulier lors du perçage des alliages de titane. Le perçage vibratoire est souvent utilisé sur des machines de type Unités de Perçages Automatisées (UPA). Ces dispositifs offrent peu de rigidité radiale. Ainsi la combinaison d’une machine flexible et d’une coupe discontinue induit un risque important d’oscillations radiales du foret lors des différentes phases du perçage qui, in fine, se traduit par des écarts géométriques sur la cylindricité et la dimension des perçages générés.L’obtention d’une bonne qualité géométrique des perçages à l’aide de ces dispositifs relève d’un ensemble de facteurs en interaction, tels que l’affûtage de la pointe du foret, la cinématique particulière de l’opération liée à l’utilisation du perçage vibratoire, les caractéristiques mécaniques du matériau percé, et les caractéristiques de la machine employée pour réaliser l’opération.Les travaux présentés dans cette thèse se composent de deux parties. La première partie vise à caractériser la géométrie des surfaces. Une méthode originale, ayant un fort pouvoir discriminant, est proposée. Elle permet d’identifier les paramètres critiques qui contrôlent la dynamique du procédé. La mise en œuvre de cette méthode a permis de montrer sa capacité à quantifier l’influence du guidage du foret (canon) et l’influence de l’affûtage de l’amincissement d’âme du foret.La seconde partie du travail s’attache à proposer une modélisation analytique de la dynamique du procédé de perçage vibratoire prenant en compte la répartition des efforts le long des arêtes de coupe, et plus particulièrement au centre de l’outil (amincissement d’âme). L’objectif de ce modèle analytique est de prédire les déplacements latéraux de la pointe de l’outil lors de la phase de pénétration en pleine matière, compte tenu de l’impact majeur de cette étape dans la maîtrise de la qualité géométrique des trous
The use of forced vibration drilling process has grown widely in the aircraft industry in recent years. This technology allows good chip fragmentation and limits heat production, in particular when drilling titanium alloys. Forced vibration drilling process is often used on Automatic Drilling Unit (ADU). These devices offer a low radial rigidity. Thus, the combination of a flexible machine and a discontinuous cutting process induces a significant risk of radial oscillations of the drill during the different phases of the drilling which, in fine, results in geometric deviations in the cylindricity and the dimension of the holes generated.Obtaining a good geometric quality of the holes using these devices depends on a set of interacting factors, such as the grinding of the tool tip, the particular kinematics of the operation linked to the use of vibration drilling process, the mechanical characteristics of the material drilled, and the characteristics of the machine used to perform the operation.The works presented in this thesis is divided in two parts. The first part aims to characterize the geometry of holes surface. An original method, having a strong discriminating capability, is proposed. It identifies the critical parameters that control the dynamics of the process. The implementation of this method has shown its ability to quantify the influence of the drill-bush and the influence of the web-thinning geometry.The second part of the work focuses on proposing an analytical modelling of the forced vibration drilling process dynamics taking into account the forces distribution along the cutting edges, and more particularly at the centre of the tool (web thinning). The objective of this analytical model is to predict the lateral displacements of the tool tip during the full material penetration phase, given the major impact of this step in controlling the geometric quality of the holes

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Moriere, Stéphane. "Contribution à l'étude des assemblages avec prise en compte des défauts de forme : modélisation et expérimentation." Thesis, Aix-Marseille 2, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX22119/document.

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Abstract:

Dans ce mémoire de thèse, nous proposons une contribution à la modélisation des assemblages avec une prise en compte des défauts de forme. Ce travail par la proposition d'une modélisation et d'une expérimentation essayera de répondre aux deux questions suivantes : comment obtenir une modélisation réaliste de la pièce ou du produit? Comment valider un modèle dans le cadre de la prise en compte des états de surface dans un assemblage de plusieurs pièces ?
PhD in Mechanics of solids

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Perrin, Géraldine. "Etude métallurgique, mécanique et thermique de l'intégrité des surfaces des pièces percées au foret helicoïdal dans l'IN718TR : Détection, quantification des anomalies de perçage par Process Monitoring." Paris, ENMP, 2007. http://www.theses.fr/2007ENMP0003.

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Bigot, Erwan. "Simulation tridimensionnelle du remplissage de corps minces par injection." Paris, ENMP, 2002. http://www.theses.fr/2002ENMP1073.

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Schulbaum, Laurent. "Traduction des surfaces stratigraphiques et des géométries deltaïques lors du passage de l'échelle puits à l'échelle sismique." Nancy 1, 1996. http://www.theses.fr/1996NAN10328.

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Abstract:

La géométrie des dépôts est charpentée par un ensemble de surfaces stratigraphiques dont les principales sont: les surfaces de transgression, les surfaces d'inondation maximum et les surfaces de régression brutale. Elles sont repérées et hiérarchisées en surfaces majeures et mineures, à partir de l'observation du motif d'empilement des faciès sédimentaires. L'enregistrement physique de ces surfaces géologiques, par les outils d'analyse (diagraphies et sismique), est encore mal compris. En effet, l'observation sur carottes, la mesure diagraphique et la sismique, n'appréhendent pas l'objet géologique de la même manière. Le passage du puits (carottes et diagraphies) à la sismique (sismique réflexion) implique, de façon inhérente, un changement d'échelle d'observation ou d'enregistrement. On passe donc d'une stratigraphie séquentielle haute-résolution (métrique à plurimétrique) à une stratigraphie séquentielle s. L. (décamétrique à pluridécamétrique) ou stratigraphie sismique. La démarche développée ici, est une approche intégrée de la géologie, qui tente d'établir un pont entre sédimentologie et géophysique. La liaison entre les données de puits et les données sismiques est assurée par les diagraphies. Pour ce faire, on procède selon les étapes suivantes: => La construction du schéma géologique 20 : - les diagraphies sont d'abord corrigées des effets d'environnement du forage - un modèle de faciès diagraphiques est établi sur un intervalle carotté et interprété en milieux de dépôt. Ce modèle est mis en correspondance avec le modèle de faciès sédimentaires pour calibrer la réponse diagraphique - le modèle dia graphique, alors validé, est projeté sur les zones non carottées - à partir de l'analyse séquentielle 10 des puits, les surfaces stratigraphiques sont identifiées et hiérarchisées, pour la construction du schéma de corrélation 20. => La modélisation sismique: - le schéma géologique est alors traduit en termes d'impédance, paramètre qui contrôle la propagation des ondes (soniques et sismiques). L'impédance correspond au produit de la densité par la vitesse sonique. Il convient donc de corriger encore plus finement ces diagraphies - la simulation sismique 10 (convolution par un signal) et 2D (équation d'ondes) permet de traduire le modèle en impédance (en profondeur) en une image sismique synthétique (en temps), comparable à la sismique réelle. La démarche est appliquée au champ "onshore" d'Erema, dans le delta du Niger (fig. 2). Les réservoirs étudiés sont argilo-gréseux et appartiennent à la Formation Agbada, d'âge Miocène. Le piège est de nature structural, il est associé à un anticlinal de type "roll-over", visible sur section sismique. L'objectif est donc de caractériser la réponse sismique des surfaces et corps géologiques. Il s'avère que les réflecteurs sismiques ne sont pas toujours là où on les attend, par le fait même du changement d'échelle. De plus, il peut se produire des phénomènes autres que la pure réflexion, d'énergie équivalente, appelés diffusion d'interface.

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Dieye, Mamadou. "Comportement dynamique du système pièce/outil/machine (POM) en rectification plane passe profonde." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003440.

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Dutier, Gabriel. "Cavité nanométrique de vapeur de Césium : spectroscopie à haute résolution et interaction de surface de type van der Waals." Phd thesis, Université Paris-Nord - Paris XIII, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00583452.

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Abstract:

Cette thèse expose différentes expériences de spectroscopie dans des cellules de vapeur ultra minces d'épaisseurs comprises entre 30 et 1300 nm. Nous présentons la réponse optique en transmission et en réflexion de la transition D1 du Cs en fonction de l'épaisseur. Elle est transitoire car induite par le confinement des atomes entre les parois. L'interaction de van der Waals attractive entre atome et surface résolue avec la distance est observée et nous proposons un modèle théorique d'interaction avec deux parois utilisant les réflexions multiples du dipôle atomique fluctuant. Le niveau de Cs(6D3/2) est peuplé par différentes techniques à deux photons pour des épaisseurs inférieures à 100 nm. Nous présentons aussi une investigation du croisement des potentiels répulsif (de ce niveau résonnant avec la surface de saphir) et attractif (du niveau 6D5/2 non résonnant) pour une distance à la surface estimée à 5 nm.

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Chini, Maria Rita. "Analyse des hétérogénéités de microstructure et de microtexture héritées par transformation de phase β→α dans des pièces massives en alliage Ti-10V-2Fe-3Al : influence sur la dispersion des propriétés mécaniques." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0149.

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Les alliages de titane β-métastables comme le Ti-10V-2Fe-3Al se substituent progressivement aux alliages α/β dans les applications aéronautiques du fait de leur résistance spécifique améliorée. Leurs microstructures d'emploi sont cependant complexes et multi-échelles, constituées d'une matrice β (de grains millimétriques) partiellement transformée en nodules primaires αp (micrométriques) et en lamelles secondaires αs (sub-micrométriques). Les propriétés finales peuvent être très sensibles aux variations locales de microstructures et sont souvent non maîtrisées lors du forgeage de pièces massives. De plus la matrice β qui représente ~40% du volume et qui a un comportement élastique et plastique fortement anisotrope, comme la phase α, complique la compréhension des mécanismes de déformation en jeu. Le premier objectif de cette thèse est de mettre en œuvre des techniques de caractérisation multi-échelles (la diffraction des neutrons, l'imagerie électronique couplée à l'analyse d'image et l'EBSD, la reconstruction des microtextures de haute température β/αp) pour analyser efficacement la microstructure/texture des constituants β/αp/αs et caractériser leurs hétérogénéités au sein de demi-produits et de pièces obtenues par matriçage. Les résultats permettent d'analyser la fragmentation des grains β en sous-grains, les macrozones αp, le maintien de relation d'orientation entre β/αp et l'organisation des lamelles αs en colonies ou paniers tressés, en pointant les différences de taille de domaines révélés par la cristallographie et l'imagerie standard. Le second objectif est d'appliquer cette méthodologie à l'analyse de facies de rupture d'éprouvettes présentant un comportement singulier (en traction ou en fatigue) pour caractériser les configurations microstructurales à l'origine de l'amorçage de fissures. Cette analyse a principalement été réalisée par polissage manuel du faciès couplé à des acquisitions EBSD mais également en exploitant le potentiel de l'imagerie 3D par MEB-FIB (Focus Ion Beam) et la technique TKD (Transmission Kikuchi Diffraction) sur lame mince prélevée au niveau d'un site d'amorçage par FIB. Enfin, cette étude expérimentale a été complétée par une première approche en simulation micromécanique sur une microstructure modèle 100% β. L'objectif était d'évaluer l'influence de l’anisotropie élastique de la phase β sur la genèse de contraintes d'incompatibilités dans les régimes élastique et élasto-plastique. L'ensemble des résultats contribue à une meilleure compréhension des variations de propriétés mécaniques en lien avec la microstructure locale
The β-metastable titanium alloys such as Ti-10V-2Fe-3Al are gradually replacing α/β alloys in aeronautical applications thanks to their improved specific strength. However, their microstructures are complex and multi-scale, consisting of a β matrix (of millimetric grains) partially transformed into primary αp nodules (micrometric) and secondary αs lamellae (sub-micrometric). The final mechanical properties are very sensitive to local variations of the microstructure, which are not always fully controlled during forging of massive parts. Moreover, the β matrix, which represent 40% of the volume and whose elastic and plastic behavior is strongly anisotropic (like the α phase) complicates the understanding of the mechanisms of deformation. The first objective of this thesis was to efficiently characterize the microstructure/texture of the different constituents (β/αp/αs) and their heterogeneities within half-finished products and forged parts by using techniques of multi-scale characterization (neutron diffraction, electronic imaging coupled with image analysis and EBSD, reconstruction of high temperature microtextures β/αp). As a result the fragmentation of the β grains into subgrains, the αp macrozones, the destruction of the orientation relation between β/αp and the organization of the αs lamellae in colonies or basket weave was quantified and the differences in size of domains revealed by crystallography and by standard imaging were pointed out. The second objective is to apply this methodology to the analysis of fracture surfaces of samples exhibiting singular behavior (in tension or in fatigue) in order to characterize the microstructural configurations leading to early cracking. This analysis was mainly performed by manual polishing coupled with EBSD acquisitions but also by using 3D imaging by SEM-FIB (Focus Ion Beam) and TKD (Transmission Kikuchi Diffraction) technique on a thin foil FIB-extracted from the crack initiation site. Finally, this experimental study was completed by a micromechanical simulation on a 100% β model microstructure. The objective was to evaluate the influence of the elastic anisotropy of the β phase on the genesis of incompatibility stresses in the elastic and elasto-plastic regimes. The overall results contribute to a better understanding of the variations of mechanical properties related to the local microstructure

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Gilles, Patrick. "Positionnement d'outil torique pour l'usinage de surfaces gauches en fraisage 5-axes avec équilibrage de l'effort de coupe transversale." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/330/.

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Abstract:

Le travail présenté s'inscrit dans le cadre de l'amélioration du procédé de fraisage des pièces de formes complexes. L'objectif est de réduire les perturbations lors de l'usinage pour obtenir une meilleure rugosité sans augmenter le temps de fabrication. L'étude est menée pour du fraisage 5-axes avec des outils toriques à plaquettes rondes très adaptées pour les pièces considérées. La première partie de l'étude met en place un modèle d'efforts de coupe avec une inclinaison de l'axe de l'outil vers l'arrière. Elle débouche sur la formulation de l'équilibrage de l'effort de coupe transversal qui apporte une amélioration du comportement dynamique de l'outil. La deuxième partie propose un positionnement d'outil hors interférence et une stratégie d'usinage associés au critère " équilibrage de l'effort de coupe transversal ". La méthode est validée globalement sur un exemple complet d'usinage de surface gauche
The presented work consists to improve milling process of sculptured surfaces. The aim is to reduce disturbances during machining in order to obtain a better surface roughness without increasing the manufacturing time. The study was conducted in 5-axis milling for torus cutter with round inserts suitable for the considered parts. The first part of this study establishes a cutting force model with a tool axis inclination towards the back of the tool. It leads to a formulation to balance the transversal cutting force that brings a significant improvement on tool dynamic behaviour. The second part presents a free gouging tool positioning and an associated strategy using the balance of transversal cutting force. The proposed method is globally validated on a complete example of sculptured surface machining

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Aussibal, Christine. "Réalisation d'un condesat de Bose-Einstein sur une microstructure." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00004429.

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Abstract:

L'expérience qui fait l'objet de cette thèse s'inscrit dans un contexte d'évolution de la recherche en physique atomique vers le développement de systèmes miniaturisés pour la génération et la manipulation d'ondes de matière cohérentes. Il s'agit de la réalisation d'un condensat de Bose-Einstein d'un gaz dilué d'atomes de 87Rb piégés par le champ magnétique d'une microstructure. Dans notre cas, cette microstructure, ou puce, est constituée de fils d'or de dimensions micrométriques, déposés sur un substrat de silicium par lithographie optique. Expérimentalement, les atomes désorbés par un filament de rubidium sont chargés et refroidis dans un piège magnéto-optique dont le champ magnétique est créé par des bobines macroscopiques extérieures au système à vide. Le nuage est ensuite transféré dans un second piège magnéto-optique proche de la surface de la puce, et dont le champ magnétique quadrupolaire est généré en partie par un fil microfabriqué en forme de U. Un second transfert place les atomes dans un piège magnétique de type Ioffe-Pritchard utilisant le champ magnétique créé par un deuxième fil en forme de Z. L'échantillon piégé magnétiquement proche de la surface de la puce est alors refroidi par évaporation radio-fréquence jusqu'à atteindre la condensation de Bose-Einstein. Lorsqu'on approche le nuage d'atomes froids de la surface des fils, celui-ci se fragmente. Ce phénomène traduit une rugosité du potentiel de piégeage due à l'inhomogénéïté de la densité de courant dans le microfil en Z. Ce manuscrit présente la réalisation de cette expérience dans son intégralité, des motivations initiales aux résultats expérimentaux obtenus, et décrit l'ensemble des choix technologiques que nous avons effectués pour concevoir ce dispositif et parvenir à ces résultats.

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Moreau, Vincent. "Etude dynamique de l'usinage et de l'interaction pièce-outil par mesure des déplacements : application au fraisage et au tournage." Phd thesis, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005924.

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Abstract:

Face aux problèmes vibratoires en usinage, deux approches ont été développées. L'une consiste à prédire les vibrations grâce à des modélisations de plus en plus élaborées des opérations d'usinage. La deuxième est une approche plus expérimentale, d'instrumentation des machines dans le but de surveiller et de comprendre le comportement de l'outil pendant l'usinage. Dans le cadre de cette deuxième approche, de nombreuses technologies de capteurs sont utilisées. Le but de ces travaux est d'étudier le comportement de l'outil grâce à des capteurs de déplacement sans contact qui mesurent directement les vibrations de l'outil pendant l'opération d'usinage. Ces capteurs d'abords utilisés en fraisage puis en tournage permettent l'étude des différents aspects de l'interaction entre l'outil et la pièce. Le premier point étudié est l'investigation du phénomène de la coupe, avec la possibilité de tracer en trois dimensions ou dans le plan la trajectoire de l'outil. Le deuxième point est l'étude de la stabilité ou de l'instabilité de l'usinage. Par la suite, les mesures de déplacement sont utilisées pour déterminer les efforts de coupe, que ce soit en fraisage ou en tournage. Les efforts appliqués sur l'outil vont provoquer sa déformation qui sera mesurée par les capteurs sans contact. Dans le cas du fraisage, une méthode de calcul spécifique à partir de la Fonction de Réponse en Fréquence (FRF) de l'outil a été mise en œuvre pour calculer ces efforts de coupe pour des vitesses de rotation importantes. Le dernier aspect traité est la reconstruction de l'état de surface de la pièce usinée. Les déplacements mesurés de l'outil sont superposés à la trajectoire théorique de l'outil pour déterminer l'aspect et le profil de la surface réellement usinée lors de l'opération.

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Dissertations / Theses on the topic 'Pièges de surface'

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