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Dissertations / Theses on the topic 'Sollicitations thermiques'
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Nguyen, Thi Thanh Huyen. "Analyses du comportement de rupteurs thermiques sous sollicitations sismiques." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00947635.
Full textAbstract:
Compte tenu des attentes en termes de développements durables, de nouvelles solutions technologiques sont adoptées dans les bâtiments à basse consommation énergétique permettant de réduire considérablement les déperditions par ponts thermiques. Il s'agit des rupteurs thermiques, nouvelles jonctions entre porteurs verticaux et horizontaux constituées de matériaux innovants. Parallèlement à l'évolution des réglementations thermiques dans les bâtiments, la nouvelle définition de l'aléa sismique en France oblige les concepteurs à intégrer le cas de chargement sismique dans les dimensionnements de bâtiments dans une grande majorité du territoire métropolitain. Ces innovations technologiques nécessitent donc des études approfondies de leur comportement mécanique lors d'événements accidentels tels que les tremblements de terre. Au regard des enjeux sociétaux et économiques, il est d'une grande importance d'être capable d'apprécier la contribution de nouvelles solutions techniques à la vulnérabilité du bâti aux séismes. Pour cela, il est nécessaire de procéder à des analyses probabilistes pour la construction, par exemple de courbes de fragilité de structures sous sollicitations sismiques: structures étant composées ou non de rupteurs thermiques. L'objectif de ce travail est donc de proposer l'ensemble d'une méthodologie notamment les outils numériques, en termes de modèles mécaniques, susceptibles de répondre aux attentes de l'ingénierie dans la quantification de l'évolution des marges de résistance en intégrant différents types de rupteurs thermiques dans les bâtiments. Pour cela, différentes étapes, combinant modélisations numériques et expérimentations sont abordées afin d'élaborer un modèle numérique simplifié. Ce dernier doit être riche en termes de phénomènes mécaniques et efficace numériquement pour réaliser rapidement un nombre important de calculs nonlinéaires à l'échelle de bâtiment en tenant compte des aspects aléatoires.
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Bonnet, Pascal. "Contribution a l'etude des couplages thermiques et mecaniques dans les multimateriaux sous sollicitations thermiques variables." Besançon, 1998. http://www.theses.fr/1998BESA2008.
Full textAbstract:
Ce travail consiste a etudier le comportement thermomecanique d'un materiau multicouche obtenu par projection thermique sous des conditions thermiques variables. Les resultats en regime elastique montrent l'interet de l'etude en regime transitoire qui met en evidence des effets locaux inaccessibles en regime permanent et la necessite de resoudre le probleme thermique pour des conditions aux limites variables. Au-dela du seuil elastique, le comportement thermomecanique du multimateriau est decrit par un modele thermoelastoplastique couple avec un modele d'endommagement. Des approches semi-locale et locale du probleme permettent d'obtenir la repartition spatio-temporelle de l'endommagement. Un dispositif experimental de cyclage thermique a ete mis au point pour la validation des resultats numeriques. Une modification du transfert de chaleur au sein du materiau est constatee lors des essais de caracterisation mettant ainsi en evidence un nouveau couplage entre les problemes thermique et mecanique par la variation de sa conductivite thermique effective avec l'endommagement. La prise en compte de ce dernier parametre a permis au modele etudie de simuler et d'approcher correctement les resultats experimentaux.
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Pawelko, Romain. "Étude des phénomènes thermiques associés à des sollicitations mécaniques à grande vitesse." Thesis, Paris 10, 2018. http://www.theses.fr/2018PA100058/document.
Full textAbstract:
Lorsqu'un matériau est soumis à une sollicitation mécanique rapide, une partie de l'énergie mécanique est convertie en énergie thermique et une autre partie est stockée dans le matériau (energy of cold work). Dans le cas où la vitesse de déformation est très élevée, il peut se produire un phénomène de localisation accompagné d'une élévation importante de la température. Celle-ci peut atteindre localement des valeurs proches de la température de fusion du matériau. Ce phénomène appelé cisaillement adiabatique possède de nombreuses applications : usinage à grande vitesse, balistique, projection cold-spray... L'énergie thermique émise est une valeur observable, elle est utilisée depuis quelques années pour essayer de comprendre les mécanismes d'endommagement. Nous avons mis au point un dispositif capable de mesurer la température dans les bandes de cisaillement. L'utilisation combinée d'une caméra à balayage de fente fonctionnant aux courtes longueurs d'ondes et d'une barrette de 32 détecteurs fonctionnant dans l'infrarouge nous permet de limiter les incertitudes. Un programme d'inversion a été développé afin de caractériser le terme source thermique. Des mesures de température ont aussi été effectuées sur des matériaux énergétiques composites afin de mieux comprendre les mécanismes de réactionWhen a material is subjected to a mechanical loading, part of the energy will be transformed into thermal energy and another part will be stored inside the material énergy of cold work). In the case of a dynamic loading, a localization phenomenon may occur accompanied by a significant rise in temperature which can locally reach values close to the melting point of the material. This phenomenon called adiabatic shear has many applications: high-speed machining, ballistics, cold-spray , blanking... The emitted thermal energy is an observable value which has been used in the past years in order to better understand the failure mechanisms. We have developed a device able to measure the temperature in the shear bands. The combined use of a short-wavelength streak camera and a 32- infrared detectors array allows us to limit uncertainties. An inversion program has also been developed to identify the thermal source term. Temperature measurements were also performed on composite energetic materials to better understand the reaction mechanisms
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Murad-Bickard, Anny. "Endommagement sous sollicitations thermiques et mécaniques d'un aluminiure de nickel et d'une barrière thermique déposés sur un superalliage monocristallin." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 1998. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00311996.
Full textAbstract:
Les barrières thermiques sont destinées à protéger les aubes de turbine du moteur SNECMA-M88. Une sous-couche antioxydante (NiAl-Pt) lie le substrat à une couche de céramique (ZrO2-7% Y2O3 EBPVD).La rhéologie de NiAl-Pt a été étudiée dans les domaines fragile et viscoplastique et un critère de fissuration en fatigue a été établi et appliqué à la fatigue thermique.
L'étude de la barrière thermique complète s'intéresse à sa résistance interfaciale après une préoxydation à 1100°C, à sa tenue en fatigue oligocyclique isotherme à 1100°C et en fatigue anisotherme entre 100°C et 1100°C. Une préoxydation à 1100°C d'éprouvettes adaptées, suivie d'une traction monotone à température ambiante, induisent un délaminage cohésif à l'interface sous-couche/alumine, qui est affecté par une cavitation. L'écaillage des deux oxydes (alumine et zircone) peut ensuire survenir. Le délaminage est aussi étudié localement par des essais d'indentation interfaciale. La fatigue oligocyclique isotherme à 1100°C, conduites avec différents types de chargement, montrent une fissuration transverse de la sous-couche. Le délaminage qui affecte parfois l'interface alumine/sous-couche est lié à la cavitation. La sollicitation anisotherme produit une multifissuration au début de l'essai et une cavitation incluse dans l'alumine. Il en résulte un délaminage adhésif localisé près de l'interface alumine/zircone.
L'état de contrainte d'origines thermique, mécanique et résultant de la croissance de l'alumine, ainsi que les distributions d'épaisseurs d'alumine et de tailles de cavités interfaciales ont été quantifiées. Ces deux derniers paramètres ont été corrélés à la courbure du substrat en conditions isothermes. Une modélisation donne une estimation de l'énergie de rupture interfaciale. En conditions anisothermes, la cinétique d'oxydation ne peut plus être relié à la seule courbure du substrat. Un modèle basé sur des réinitialisations de la cinétique isotherme décrit bien l'expérience.
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Bickard, Anny. "Endommagement sous sollicitations thermiques et mécaniques, d'une barrière thermique et d'un aluminiure de nickel, déposés sur un superalliage monocristallin." ENSMP, 1998. http://www.theses.fr/1998ENMP0960.
Full textAbstract:
Les barrières thermiques sont destinées à protéger les aubes de turbine du moteur snecma-m88. Une sous-couche antioxydante (nial-pt) lie le substrat à une couche de céramique (zro 2-7% y 2o 3 ebpvd). La rhéologie de nial-pt a été étudiée dans les domaines fragile et viscoplastique et un critère de fissuration en fatigue a été établi et appliqué à la fatigue thermique. L'étude de la barrière thermique complète s’intéresse à sa résistance interfaciale après une préoxydation à 1100\c, à sa tenue en fatigue oligocyclique isotherme à 1100\c et en fatigue anisotherme entre 100\c et 1100\c. Une préoxydation à 1100\c d’éprouvettes adaptées, suivie d'une traction monotone à température ambiante, induisent un délaminage cohésif à l'interface sous-couche/alumine, qui est affecté par une cavitation. L'écaillage des deux oxydes (alumine et zircone) peut ensuivre survenir. Le délaminage est aussi étudié localement par des essais d'indentation interfaciale. La fatigue oligocyclique isotherme à 1100\c, conduites avec différents types de chargement, montrent une fissuration transverse de la sous-couche. Le délaminage qui affecte parfois l'interface alumine/sous-couche est lié à la cavitation. La sollicitation anisotherme produit une multifissuration au début de l'essai et une cavitation incluse dans l'alumine. Il en résulte un délaminage adhésif localise près de l'interface alumine/zircone. L’état de contrainte d'origines thermique, mécanique et résultant de la croissance de l'alumine, ainsi que les distributions d’épaisseurs d'alumine et de tailles de cavités interfaciales ont été quantifiées. Ces deux derniers paramètres ont été corrélés à la courbure du substrat en conditions isothermes. Une modélisation donne une estimation de l’énergie de rupture interfaciale. En conditions anisothermes, la cinétique d'oxydation ne peut plus être relié à la seule courbure du substrat. Un modèle base sur des réinitialisations de la cinétique isotherme décrit bien l’expérience.
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AOUAD, NABIL. "Determination du comportement mecanique des profiles de menuiserie a rupture de pont thermique sous sollicitations thermiques, et sous chargement statique." Marne-la-vallée, ENPC, 1990. http://www.theses.fr/1990ENPC9005.
Full textAbstract:
La theorie classique de l'elasticite ne peut etre directement appliquee a des materiaux non homogenes (y compris les profiles a rupture de pont thermique). Ce travail propose trois modeles physiques de flexion, deux relatifs au chargement statique, et un relatif aux sollicitations thermiques. Le premier modele considere une configuration ressort et donne une bonne correlation avec les essais experimentaux. Le deuxieme modele utilise la theorie de la poutre homogeneisee; mais sa validation experimentale se limite a une categorie specifique de profiles. Le modele thermique traite le cas d'un gradient thermique creant une contre-fleche circulaire. Il donne une bonne correlation avec les essais experimentaux. L'interpretation aboutit a une classification des profiles et met a la disposition des industriels un logiciel de calcul pour le dimensionnement des profiles
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Raude, Simon. "Prise en compte des sollicitations thermiques sur les comportements instantané et différé des géomatériaux." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0028/document.
Full textAbstract:
Le comportement thermomécanique des géomatériaux est un sujet de recherche qui touche un nombre important de domaines d'application : le stockage des déchets radioactifs en couche géologique profonde, le comportement des structures géothermiques, le stockage de chaleur, le comportement des matériaux à proximité des câbles à haute tension, le comportement saisonnier des matériaux asphaltiques, l'origine des tremblements de terre, etc. Dans le contexte du stockage des déchets radioactifs en couches géologiques profondes, un intérêt particulier a récemment été accordé à l'étude du comportement thermomécanique de l'argile de Boom, l'argile à Opalines, l'argilite du Callovo-Oxfordien et la diorite d'Äspö. L'ensemble de ces études montre qu'une exposition à des températures élevées peut altérer les propriétés physiques et mécaniques des géomatériaux : l'angle de frottement, la cohésion, la perméabilité-porosité, les modules élastiques, la résistance, le comportement volumique, le comportement post-pic, le comportement à long terme, etc. Depuis une trentaine d'années, un nombre important de modèles de comportement ont été développés dans le but d'intégrer les effets de la température à des modèles élasto-plastiques dérivés de la théorie de l'état critique. Cependant, peu de ces modèles intègrent les effets du temps sur le comportement thermomécanique des géomatériaux ; lequel apparaît essentiel au dimensionnement de structures à long terme. L'objectif de ces travaux de thèse est de répondre à cette problématique en intégrant les effets de la température au modèle de comportement mécanique L&K. Le modèle de comportement L&K est un modèle à deux mécanismes, l'un dit "plastique" permettant de décrire le comportement mécanique instantané des matériaux, l'autre dit "viscoplastique" permettant de décrire le comportement différé. Après un état des lieux détaillé concernant les comportements thermomécaniques instantané et différé des géomatériaux, les effets de la température ont été pris en compte à travers l'évolution des paramètres d'écrouissage des deux mécanismes. Ce modèle thermomécanique a été validé sur des applications expérimentales en support de ce travail de thèse. Les résultats montrent que la formulation proposée permet de reproduire fidèlement le comportement thermomécanique des géomatériaux. Les applications à venir concernent des calculs sur ouvrage dans le contexte du stockage des déchets radioactifsThe effect of temperature on the behaviour of geomaterials is a crucial issue in geotechnical and underground engineering. The thermo-mechanical behaviour of rocks and soils contains many applications in the fields of high-level nuclear waste disposal, heat storage, geothermal structures, petroleum drilling, zones around buried high-voltage cables, bituminous materials, and geological research. In the context of nuclear waste disposal at great depths, the thermo-mechanical behaviour of Boom clay, Opalinus clay, Callovo-Oxfordian argillite and Äspö diorite has recently received special attention in Europe. Research in these areas has demonstrated that rocks and soils may suffer from changes in their mechanical properties during short-to long-term exposure to an elevated temperature. These changes include effects on the friction angle, permeability/porosity, elastic moduli, shear strength, dilatancy, softening, brittle-to-ductile transition, creep, etc... Since Prager's first works on the modelling of non-isothermal plastic deformation, many constitutive models have been developed to include these phenomena in computational inelasticity. Most models generalize the critical-state model to include the effects of temperature on the short-term behaviour of clays and rocks. However, the effect of time on the thermo-mechanical behaviour is often not coupled to the rate-independent plasticity even if the long-term behaviour appears essential for ensuring the safety and stability during the design and construction analysis in many fields, such as the storage of nuclear waste and more generally underground excavations. Thus, it appears important to combine both instantaneous and delayed thermo-mechanical effects to obtain appropriate constitutive equations to model such problems. In this Ph.D thesis, a unified thermo-plastic/viscoplastic constitutive model has been developed for this purpose. This model is a straightforward extension of the unified elasto-plastic/viscoplastic L&K constitutive model which was developed in previous Ph.D works. The updated thermo-mechanical model includes the evolutions of the two yield limits and the fluidity coefficient with temperature. The model was validated under several thermo-mechanical conditions on clayey rocks. The typical features of the thermo-mechanical behaviour of geomaterials were well reproduced. The numerical predictions of the triaxial compression tests and creep tests clearly indicate that the model can predict the overall behaviour of geomaterials under deviatoric and non-isothermal stress paths
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Dautin, Sophie. "Réduction de modèles thermiques de bâtiments : amélioration des techniques par modélisation des sollicitations météorologiques." Poitiers, 1997. http://www.theses.fr/1997POIT2326.
Full textAbstract:
Cette etude traite du probleme de la reduction de modeles thermiques de batiments lineaires et invariants. Son but est de montrer les resultats des techniques existantes et d'effectuer des modifications afin d'ameliorer la prise en compte des sollicitations typiques des batiments : la temperature exterieure et le flux solaire. La methodologie comporte plusieurs etapes : ? mise au point des modeles de connaissance detailles, couplee a une validation experimentale sur deux types de cellules de tests. Mise en evidence de la necessite de modeliser la tache solaire. ? application de quelques techniques de reduction de modeles : methodes modales de marshall et michailesco et technique de moore dans la base equilibree qui s'est montree plus performante. ? caracterisation des donnees meteorologiques : flux solaire et temperature exterieure. Mise en evidence des frequences caracteristiques et identification du bruit residuel, en vue d'exprimer analytiquement ces entrees. ? utilisation de ces expressions analytiques pour ameliorer les techniques de reduction modales, par calcul de la matrice de covariance des etats.
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LILLAMAND, IVAN. "Evolutions d'une couche grenaillee sous sollicitations thermiques et mecaniques cas de la fatigue oligocyclique." Paris, ENSAM, 1998. http://www.theses.fr/1998ENAM0038.
Full textAbstract:
Le grenaillage applique aux alliages de titane est une des solutions actuellement etudiees pour optimiser a moindre cout les performances mecaniques de certains composants de turbines aeronautiques. Ce procede ameliore en general la duree de vie des pieces traitees grace a l'ecrouissage et aux contraintes residuelles de compression qu'il engendre dans les couches superficielles ou sont localises le plus souvent les sites d'amorcage de fissures. Notre etude a pour but de valider son efficacite dans le cas des disques de turbines sollicites en fatigue oligocyclique a haute temperature. Les effets mecaniques et thermiques sont decouples en premiere approche. D'une part, les lois de comportement et d'endommagement proposee par l'onera permettent de decrire les etats mecanique, geometrique et metallurgique apres grenaillage par une approche cyclique du traitement. Cet etat initial ecroui est pris en compte pour estimer le gain de duree de vie qu'apporte le grenaillage par rapport a l'etat de reference rectifie. Cette methode donne egalement une interpretation physique a l'evolution des contraintes residuelles sous chargement mecanique cyclique dans les zones ou la plasticite reste confinee. D'autre part, les evolutions de la couche grenailleeau cours de la restauration sont etudiees. La methode d'analyse de warren averbach permet de caracteriser les mecanismes mis en jeu a l'echelle microstructurale. D'un point de vue macroscopique, les evolutions dimensionnelles observees imposent la definition d'une deformation de restauration, libre de contrainte. Associee a l'equilibre de la structure, elle gouverne la relaxation thermique des contraintes residuelles de grenaillage. Une etude phenomenologique determine l'influence des parametres de traitement et du materiau sur la cinetique de la restauration.
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Olchitzky, Estelle. "Couplage hydromécanique et perméabilité d'une argile gonflante non saturée sous sollicitations hydriques et thermiques." Phd thesis, Marne-la-vallée, ENPC, 2002. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00005692.
Full text
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Lamidieu, Philippe. "Etude par techniques ultrasonores du comportement de composites céramique-céramiques soumis à des sollicitations thermiques." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376069458.
Full text
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Sakhraoui, Imane. "Contribution à la surveillance d'un module d'électronique de puissance sous sollicitations actives par mesures thermiques." Thesis, Toulouse, INPT, 2018. http://www.theses.fr/2018INPT0100/document.
Full textAbstract:
La tendance actuelle est d’intégrer des modules de puissance de plus en plus puissants dans des volumes de plus en plus réduits. Cela pose des problèmes, notamment en termes de fiabilité, car lors de leurs cycles de fonctionnement, les interrupteurs à semi-conducteurs et leur environnement immédiat sont soumis à des contraintes électro-thermiques plus sévères. L’augmentation de la fiabilité des modules de puissance passe par la connaissance précise de la température locale, même si elle ne peut être mesurée en certains points qui seraient pertinents. L’objectif principal de cette thèse est de reconstruire des grandeurs non accessibles à la mesure en utilisant des observateurs de fonctionnelle linéaire, qui permettent d’estimer la température en n’importe quel endroit à l’aide des mesures fournies à partir de capteurs thermiques situés en quelques points précis. L’utilisation de cet observateur permet de réduire la dimension du problème considéré. Dans le contexte multi-physique, nous avons développé des méthodologies et des algorithmes permettant la surveillance du comportement électro-thermique des modules d’électronique de puissance. De façon à obtenir des algorithmes d’observation, qui pourraient être mis en oeuvre sur une cible embarquée en temps réel comme un processeur de signaux numériques, nous avons proposé la conception d’un observateur de fonctionnelle linéaire en temps discret de taille réduite. En conséquence, il est nécessaire d’en réduire la taille par rapport au système initial issu du modèle, afin de limiter la complexité du calcul. L’originalité de ces travaux consiste à proposer des méthodes de conception simples des observateurs de fonctionnelle linéaire d’ordre minimal pour des systèmes complexes de grande taille. Notons que dans le cas d’un module d’électronique de puissance, certaines entrées peuvent être mal connues telles que la puissance thermique extraite par le système de refroidissement, ou celle injectée par les éléments annexes du module comme les pistes ou les fils de bonding. Ainsi, une attention toute particulière a été donnée aux observateurs de fonctionnelle linéaire à entrées inconnues. Un observateur de fonctionnelle linéaire à entrées inconnues permet de s’affranchir de cette méconnaissance en traitant ces entrées comme des perturbations non mesurées. Notons que nous avons choisi de présenter des résultats expérimentaux afin d’indiquer la faisabilité pratique des méthodes présentéesThe current trend of integrating powerful power modules into increasingly smaller volumes. This volume leads to new problems, especially in terms of reliability : Indeed, during their operating cycles, the semiconductor switches and their surrounding environment become subject to harshful electrothermal stresses. Thus, increase of reliability of power modules induces the precise knowledge of the local temperature, even if it can not be measured at any location. The main objective of this thesis is to estimate a physical variables in a specific non measured location, using linear functional observers allowing to estimate the temperature at any point by means of measurements provided from thermal sensors located at a few precise points. The use of this observer reduce the dimension of the considered problem. In the multi-physics context, methodologies and algorithms have been developed to allow the monitoring of electrothermal behavior power electronics modules. In order to obtain observation algorithms directly, which could be implemented on a real-time embedded target such as a digital signal processor, the application of a linear observer in the discrete time framework is proposed. Consequently, it is necessary to reduce the size compared to the initial system resulting from the model, in order to limit the calculation complexity. The originality of this work consists in proposing simple design methods for minimal order linear functional observers for large complex systems. Special attention has been given to unknown input linear functional observers. Note that in case of a power electronics module, some inputs may be poorly known such as the thermal power extracted by the cooling system, or that injected by the ancillary elements of the module as chips or bonding wire. An unknown input linear functional observer allows to overcome this lack of knowledge by treating these inputs as unknown data. Note that we chose to present experimental results so as to demonstrate the practical feasibility of the proposed methods
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Lamidieu, Philippe. "Etude par techniques ultrasonores du comportement de composites céramique-céramique soumis à des sollicitations thermiques." Limoges, 1987. http://www.theses.fr/1987LIMO0042.
Full textAbstract:
Etude de composites a fibres longues sio::(2)-sic et sic-sic soumis a des sollicitations thermiques. Deux ensembles experimentaux originaux ont ete mis au point: mesure par echographie ultrasonore basse frequence en mode "barre longue" du module d'young unidirectionnel moyen en fonction de la temperature en atmosphere oxydante, et banc de sollicitation en fatigue thermique a gradient impose, avec controle non destructif de l'endommagement par spectroscopie ultrasonore
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Licciardi, Bruno. "Réponses thermiques des édifices à ventilation régulée soumis à des sollicitations climatiques en régions tropicales." Grenoble INPG, 1995. http://www.theses.fr/1995INPG0157.
Full textAbstract:
Dans le cadre d'un developpement durable du confort thermique dans les edifices en climat chaud, on tend a eviter la climatisation thermodynamique. Pour cela, on cherche a allier une architecture intelligente la plus resistante et la plus inerte possible aux sollicitations climatiques et interieures a une ventilation, qui est preponderante dans le refroidissement des edifices. En faisant apparaitre l'importance des proprietes de l'edifice, le travail s'est essentiellement attache a montrer l'interet d'une ventilation mecaniquement regulee en fonction de l'ecart de temperature d'air entre l'interieur et l'exterieur
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Maquin, François. "MÉTHODOLOGIE EXPÉRIMENTALE D'ÉTUDE DU COMPORTEMENT THERMO-MÉCANIQUE DES MATÉRIAUX SOUS SOLLICITATIONS CYCLIQUES." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00351687.
Full textAbstract:
L'utilisation de la température comme variable d'état dans les études de comportement des matériaux, bien que prometteuse, est rarement adoptée. Les difficultés métrologiques expérimentales qui apparaissent, en particulier dans le contexte de la fatigue à grand nombre de cycles, expliquent en partie ce délaissement. L'objectif de cette thèse est de développer une méthodologie expérimentale suffisamment sensible pour détecter les variations d'énergie thermique dissipée lors de la déformation cyclique d'un matériau à des niveaux de contraintes inférieurs à la limite élastique macroscopique. Elle consiste à déterminer les différents termes de l'équation de la chaleur en partant du champ de température acquis à l'aide d'une caméra infrarouge. L'écart type du bruit global de la méthode est de 1 mK.s-1, exprimé en vitesse d'échauffement. Cette résolution est obtenue grâce à un certain nombre de précautions expérimentales, à la prise en compte de l'ensemble des échanges thermiques et à un traitement simple mettant à profit les caractéristiques de la caméra infrarouge matricielle. La procédure expérimentale développée est testée sur un acier à très bas carbone et un aluminium A5. Elle permet en particulier de suivre la dissipation thermique due à l'adaptation microplastique du matériau aux premiers cycles de sollicitations et de distinguer les seuils de passage d'un comportement élastique à viscoélastique puis microplastique. Les performances obtenues devraient permettre de lever une partie des verrous limitant le choix de la température comme variable d'observation du comportement des matériaux.
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Brunel, Florent. "Étude thermomécanique du couple roue-semelle ferroviaire sous sollicitations de freinage." Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2007/50376-2007-77.pdf.
Full textAbstract:
Le freinage roue-semelle, principalement utilisé dans le transport frêt, est un système ancien mais qui reste économique de par son architecture. Il présente l'inconvénient majeur de solliciter directement la roue. Les enjeux sécuritaires et de performances nécessitent des procédures d'homologation longues et coûteuses pour l'acceptation d'une roue ou d'une semelle en service commercial. Cette étude vise à développer des outils numériques permettant la présélection d'un couple roue-semelle face à une application donnée et le développement de nouvelles solutions. Les objectifs des deux partenaires de cette étude, Valdunes, fabricant de roues et Flertex, fabricant de semelles, sont plus précisement : l'évolution des contraintes résiduelles dans la roue sous sollicitations de freinage et la prédiction des températures dans le couple roue-semelle. La première phase de ce travail a consisté en une investigation expérimentale approfondie permettant d'identifier les phénomènes prépondérants mis en jeu dans le freinage roue-semelle et d'orienter les modélisations numériques. L'analyse des freinages à l'aide d'une instrumentation thermique (thermocouples et caméra infrarouge) et mécanique (mesures de contraintes résiduelles) a permis d'établir une classification des différents gradients thermiques observés. Une distinction a pu être faite entre les freinages d'arrêts (localisations de type " bandes chaudes " étroites circulant dans le contact, avec peu de modifications des contraintes résiduelles) et les freinages de maintien (bandes chaudes larges et centrées dans le cas des semelles organiques et modification des contraintes résiduelles). La détermination des températures et des gradients thermiques est obtenue par une modélisation 2D thermomécanique du couple roue-semelle avec intégration des phénomènes d'usure et d'interface thermique. Elle permet la mise en évidence des phénomènes mis en jeu dans l'apparition et la circulation des bandes chaudes, par compétiton entre les phénomènes de dilatations thermiques et d'usure. Le modèle est validé par confrontation avec les mesures expérimentalesUne seconde modélisation est proposée permettant la prise en compte de la géométrie 3D de la semelle. L'originalité se situe dans la résolution thermique transitoire de la roue, basée sur un suivi temporel d'une section de roue suivie d'une reconstitution 3D. Les résultats permettent la prédiction des localisations sur toute la surface de frottement. L'utilisation conjointe de ces modèles permet de répondre à l'objectif de prédiction des gradients thermiques et de mise à disposition de moyens d'optimisation de la semelle. Pour le second objectif de prédiction de l'évolution des contraintes résiduelles dans les roues, la détermination de l'état initial, issu du traitement thermique, est nécessaire. Elle est réalisée à l'aide d'un modèle thermomécanique 2D axisymétrique. Le coefficient d'échange thermique, lors de la trempe, a été identifié sur un dispositif expérimental développé spécifiquement. Différentes simulations ont pu montrer l'importance du modèle de comportement du matériau de la roue sur la distribution des contraintes résiduelles, notamment la prise en compte des phénomènes visqueux. Les résultats indiquent une bonne prédiction de l'évolution des contraintes résiduelles, de compression après le traitement thermique puis leur passage en traction après freinages, en conformité avec les relevés expérimentaux. Des compléments sont en cours pour une meilleure identification du modèle de comportement du matériau de la roue
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Boucly-Norotte, Véronique. "Évolution des caractéristiques mécaniques et de la perméabilité de matériaux argileux sous l'effet de sollicitations thermiques." Phd thesis, Ecole Nationale des Ponts et Chaussées, 1991. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00569032.
Full textAbstract:
Cette recherche, entreprise dans le cadre d'un programme de la C.C.E. pour le compte du Commissariat à l'Energie Atomique a pour objectif d'étudier les effets à long terme de variations de température sur le volume et la texture de sols argileux, en fonction notamment de leurs caractéristiques pétrophysiques et pétrographiques initiales et de leur état de consolidation. Cette étude repose d'un point de vue expérimental sur le suivi de la déformation volumique et de la perméabilité d'échantillons placés dans une cellule oedométrique et soumis à des sollicitations thermiques dans la gamme de température 20°C-110°C. Une étude texturale complète (porosimétrie au mercure, observation au M.E.B., etc) avant et en fin d'essai permet d'apprécier l'évolution de la texture des matériaux. D'une analyse bibliographique sur les argiles, leurs caractéristiques, leur évolution avec la température et leur déformation volumique uniaxiale lors d'un chargement pour différentes températures, il ressort qu'une argile peut présenter un comportement dilatant ou compactif sous l'effet d'une augmentation de température. Le comportement est le plus souvent compactif à la pression de préconsolidation. Certains paramètres ont un rôle prépondérant ; ce sont : la teneur en eau, l'état de consolidation, la plasticité, la minéralogie et le temps. Ces paramètres ont été des critères de sélection afin de retenir quatre matériaux pour la phase expérimentale. Le dispositif expérimental utilisé et conçu au Centre de Géologie de l'Ingénieur est une cellule oedométrique à contre-pression, de conception générale classique, avec des aménagements particuliers destinés notamment à minimiser le frottement latéral du piston, et la dilatation des pièces qui interviennent dans la mesure du déplacement vertical. Les principaux résultats obtenus sont : - une augmentation de la compressibilité entre 20 et 110°C ; - une évolution du module de fluage avec la température dans le cas d'une application du chargement à cette température ; - une augmentation du tassement avec l'incrément de température appliqué ; - un fluage notable d'où l'importance du temps dans la mesure de la déformation ; - une analogie entre consolidation mécanique et consolidation thermique amenant à effectuer un changement d'origine du temps pour les courbes à chaque nouvelle sollicitation thermique ; - un comportement fortement irréversible lors du refroidissement ; - un comportement particulier pour l'argile de LIMAY à rattacher à ses caractéristiques spécifiques: minéralogie, plasticité élevée, perméabilité faible,... ; - une modification de la texture du matériau due à la température, modification réelle mais bien moindre que celle due à la pression ; - la perméabilité intrinsèque est pratiquement indépendante des variations thermiques imposées dans la gamme de 20 à 110°C.
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Clément, Cécile Merrien-Soukatchoff Véronique Gunzburger Yann. "Auscultation d'un versant rocheux soumis aux sollicitations thermiques naturelles. Cas des Rochers de Valabres (Alpes-Maritimes)." S. l. : S. n, 2008. http://www.scd.inpl-nancy.fr/theses/2008_CLEMENT_C.pdf.
Full text
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Clément, Cécile. "Auscultation d'un versant rocheux soumis aux sollicitations thermiques naturelles. Cas des Rochers de Valabres (Alpes-Maritimes)." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2008. http://www.theses.fr/2008INPL051N/document.
Full textAbstract:
Le travail présenté dans ce mémoire a porté sur l’auscultation d’un versant rocheux potentiellement instable, les Rochers de Valabres, soumis aux variations naturelles de température de surface. En effet, les variations thermiques sont supposées agir comme facteur préparatoire aux éboulements. Leur action est continu, lente et quasi-imperceptible mais le phénomène est peu exploré et rarement quantifié. Préalablement à l’auscultation, une phase de caractérisation du versant, basée sur des relevés topographiques par scannérisation laser, des mesures de contraintes et des essais en laboratoire, a été menée. Ces investigations ont permis d’appréhender les paramètres intrinsèques du versant et de mettre en évidence, dans la zone superficielle, un état de contraintes élevées, marqué par une forte rotation des axes principaux et influencé par la topographie et la présence d’hétérogénéités. L’auscultation des phénomènes thermomécaniques a été réalisée par un réseau de mesures de déformations et de températures en forage. Les mesures de température ont permis d'évaluer les apports de chaleur, en fonction du temps et de l’espace. Les mesures de déformations, bien qu’affectées par de nombreux artefacts instrumentaux, ont permis de quantifier le phénomène, à l’échelle quotidienne et annuelle, en terme de déformations, de contraintes équivalentes et de profondeurs d’influence. Afin d’explorer l’hypothèse de propagation de fissures sous contraintes d’origine thermique, une approche analytique, basée sur la mécanique de la rupture, a été mise en œuvre. Cette démarche a permis de révéler que les niveaux de contraintes / déformations mesurés sur le site étaient suffisants, sous certaines conditions et hypothèses, pour induire la propagation de fissures préexistantes. Par conséquent, les travaux menés dans cette thèse permettent de confirmer que les phénomènes thermomécaniques constituent un facteur préparatoire non négligeable aux éboulements et peuvent contribuer à la dégradation de la matrice rocheuse et/ou des ponts rocheux par propagation de fissures préexistantesThe present work focuses on the monitoring of a rockslope, prone to instability, named “Rochers de Valabres”, subjected to natural thermal fluctuation at the rock surface. Thermal variations are supposed to be a preparatory factor for rockfalls. Their action is continuous, slow and imperceptible. This phenomenum is not widly studied and seldom quantified. As a first step, investigations, based on topographic survey using Lidar, stress measurements and laboratory testing, have been performed. They reveals parameters of the rockslope, as well as the stress field at shallow depths, characterized by high magnitudes, high turnover of the principal orientations and affected by topography and geological heterogeneities. Thermomechanical monitoring was performed by a network composed of strain cells and thermal sensors, deployed in boreholes. Thermal data give us information about thermal transfer, as a function of time or space. Strain variation data, although affected by thermal artefacts, give quantitative information on strains, equivalent stresses and depth of influence, on daily and seasonal basis. In order to evaluate the assumption of fracture propagation on thermal loading, an analytical model, based on fracture mechanic, is suggested. Using specific conditions and assumptions, this model reveals that measured stress and strains are sufficient to lead to propagation of pre-existing discontinuities. Consequently, this study confirms that thermomechanical variations can be considered as a non negligible preparatory factor for rockfall and can contribute to mechanical degradation of the rock masse and discontinuities
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Guillaume, Sylvie. "Caracteristiques ultrasonores et evolutions texturales de roches saliferes du bassin bressan sous sollicitations thermiques et mecaniques." Paris, ENMP, 1993. http://www.theses.fr/1993ENMP0406.
Full textAbstract:
En complement des etudes qualitatives du fluage des roches saliferes du bassin bressan et pour ameliorer la connaissance de l'evolution texturale de ces roches durant la deformation, nous avons concu une cellule biaxiale munie des transducteurs ultrasonores. On peut ainsi ausculter par des mesures ultrasonores continues les evolutions du materiau durant l'application des contraintes mecaniques et thermiques. Les signaux, enregistres en transmission, sont analyses dans le domaine temporel (amplitude, energie, vitesse de propagation) et frequentiel (mesure du facteur de qualite par la methode du rapport de spectre). En complement, une etude texturale est realisee avant et apres essai. Quatre essais de trois mois environ ont ete conduits sur les facies laiteux et phenoblastiques a des temperatures comprises entre 28 et 70c et pour des contraintes isotropes (de 2 a 5 mpa) et deviatoriques (de 5 a 20 mpa). Tous les parametres ultrasonores etudies se sont reveles sensibles a l'etat thermomecanique du sel. Si dans certains cas tous varient dans le meme sens (amelioration ou deterioration de la roche), les variations sont parfois plus complexes et appellent des interpretations plus fines. Globalement, cette etude permet de situer le seuil d'endommagement du sel, c'est-a-dire d'estimer le deviateur maximum admissible avant une degradation du materiau. Pour un confinement donne, le sel laiteux supporte sans dommage un deviateur plus important que le sel phenoblastique (a temperature ambiante). Pour ce dernier, le seuil d'endommagement augmente clairement avec la temperature. Ces resultats sont concordants avec les limites estimees entre le fluage dilatant et non dilatant par d'autres auteurs
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Boucly-Norotte, Véronique. "Evolution des caractéristiques mécaniques et de la perméabilité de matériaux argileux sous l'effet de sollicitations thermiques." Marne-la-vallée, ENPC, 1991. http://www.theses.fr/1991ENPC9123.
Full textAbstract:
Cette recherche a pour objectif l'étude des effets à moyen et long terme de variations de température sur le volume et la texture de trois sols argileux de sub-surface sélectionnés en raison du contraste de leur composition minéralogique et de leurs caractéristiques géotechniques. L'un de ces sols a aussi été étudié après gonflement libre. Du point de vue expérimental, l'étude repose sur le suivi de la déformation volumique et de la perméabilité d'échantillons dans une cellule dométrique spécifique soumis à des sollicitations thermiques dans la gamme de température 20-110c. Cette cellule a été développé au centre de géologie de l'ingénieur afin de limiter le frottement latéral du piston ainsi que les corrections liées aux sollicitations thermiques. Une étude texturale avant et après chaque essai permet d'apprécier l'évolution de la texture des matériaux. L'analyse des résultats a mis en évidence : 1) une complète analogie entre sollicitation thermique et mécanique ; 2) l'existence de trois phases à la suite du chauffage: un gonflement initial de l'échantillon, une phase de dissipation des surpressions interstitielles et une phase de fluage établi. Lors d'un refroidissement, on n'observe pas de tassement mais quelquefois un gonflement qui se décompose aussi en trois phases ; 3) l'absence d'une évolution notable de la perméabilité intrinsèque des sols étudies avec la température
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Robert-Arnouil, Jean-Paul. "Etude du comportement thermomécanique à la rupture d'une céramique technique sous sollicitations rapides." Bordeaux 1, 1986. http://www.theses.fr/1986BOR10652.
Full textAbstract:
On se propose de caracteriser le comportement thermomecanique a la rupture d'une ceramique industrielle d'alumine obtenue par frittage naturel et soumise a une sollicitation rapide. La tenacite et la contrainte de rupture du materiau sont determinees a l'aide de la mecanique lineaire elastique de la rupture par des essais de flexion trois points statiques et dynamiques realises entre 20**(o)c et 1000**(o)c. Les vitesses de deformation varient entre 4 x 10**(-4) et 20s**(-1) et le taux de facteur d'intensite des contraintes maximum atteint est de 5 x 10**(5) mpaspm s**(-1). L'etude appronfondie de l'essai de flexion trois points dynamique permet par un modele masse-ressort a deux degres de liberte d'expliquer les phenomenes vibratoires rencontres et de determiner la tenacite de l'alumine en fonction de la vitesse de sollicitation et de la temperature, en tenant compte des effets d'inertie
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Bian, Hui. "Etude expérimentale de l'endommagement de BFUHP sous sollicitations physique, chimique et mécanique." Rennes, INSA, 2009. http://www.theses.fr/2009ISAR0008.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l’étude de l’endommagement des Bétons Fibrés à Ultra Hautes Performances soumis à l’effet de sollicitations physique, chimique, physico chimique ou mécanique. Les bétons étudiés ont une même composition de base et contiennent 1% de fibres qui diffèrent par leur nature (métallique, minérale et organique), leurs dimensions (macrofibres ou microfibres) et leurs caractéristiques mécaniques. Les deux premiers chapitres de la thèse portent sur l’exposé des données bibliographiques et la description des matériaux et techniques expérimentales. Le troisième chapitre est consacré à la caractérisation de l’état initial des corps d’épreuve soumis aux différentes sollicitations. Le quatrième chapitre porte sur l’étude des effets de températures élevées (150°, 200, 300 et 400°C). Le cinquième chapitre est consacré à l’étude de l’endommagement des bétons fibrés exposés aux cycles répétés de gel/dégel. Le sixième chapitre étudie l’évolution des propriétés de BFUHP soumis à l’agression chimique d’une solution de nitrate d’ammonium. Les caractérisations ont été réalisées à l’aide de techniques non destructives (perméabilité, porosité communicante et vitesse de propagation des ondes ultrasonores) mais aussi de techniques mécaniques destructivesThis thesis is based on the experimental study of the damage of the Ultra High Performance Fiber Reinforced Concrete (UHPFRC) under physic, chemic or mechanic solicitations. All our concrete specimens used in this thesis have the same cement matrix and they are reinforced with a 1% volume fraction of fiber, these concrete specimens are distinguished by the natures of their fiber used (steel, mineral or synthetic), by their dimensions (macro or micro) and by their mechanic properties, etc. The first part of this thesis is composed of 2 chapters. The chapter one presents the literature study of UHPFRC. The chapter two introduces our experimental techniques used in this thesis. The chapter three presents our experimental research on the UHPFRC at their initial state, in terms of their microstructures and their mechanic behaviors. The chapter four presents our research on the thermal damage of our UHPFRC specimens (150°C, 200°C, 300°C and 400°C). The chapter five presents our works on the physic damage of UHPFRC specimens by the freeze-thaw cycles. The chapter six presents our research on the chemic damage of UHPFRC by the aggression of ammonium nitrate solution. These researches are performed by both non-destructive testing (measurement of gas permeability, porosity, P-wave velocity and ultrasonic wave attenuation) and mechanic testing (uniaxial compression)
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Wicker, Paul. "Influence des garnitures de frein sur les sollicitations thermiques des disques TGV et conséquences sur les risques de fissuration." Phd thesis, Ecole Centrale de Lille, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00579663.
Full textAbstract:
L'occurrence en service commercial de fissures macroscopiques dans certains disques de frein TGV a pu être reliée au type de garniture utilisé. L'objectif de cette thèse est de comprendre cette relation, d'identifier les paramètres d'influence et de proposer des voies d'amélioration pour la conception de garnitures à risque de fissuration réduit. Le comportement thermique de quatre couples disque-garnitures est d'abord analysé par le biais d'une campagne expérimentale de freinage originale. Elle met en évidence différents types de localisations thermiques et permet d'identifier des signatures thermiques caractéristiques des garnitures. Le lien entre localisations thermiques et risques de fissuration est ensuite établi à l'aide d'une modélisation thermomécanique. Des indicateurs tenant compte des caractéristiques spatiales et temporelles des localisations thermiques ainsi que des niveaux de température atteints sont proposés. Ils permettent de classer les garnitures testées dans un graphe de " criticité ". Enfin, une étude d'influence des caractéristiques mécaniques et thermiques des garnitures sur les localisations engendrées permet de dégager des préconisations et des voies d'amélioration pour la conception de nouvelles garnitures. La caractérisation expérimentale du comportement de deux nouvelles garnitures, l'une s'approchant le plus des préconisations faites, l'autre s'en éloignant fortement, montre la pertinence de l'approche développée et la validité des préconisations
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Thai, Khac Chien. "Etude de l'endommagement de l'interface acier-béton à l'aide de techniques non-destructives : Comportement sous sollicitations mécaniques, thermiques et physico-chimiques." Thesis, Rennes, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAR0012/document.
Full textAbstract:
Le béton armé associe la bonne résistance à la traction de l’acier à la grande résistance à la compression du béton. Toutefois, cette association ne présente un réel intérêt que s’il y a une bonne adhérence à l’interface des deux composants (béton et armatures). Or de nombreuses agressions accidentelles ou environnementales sont susceptibles d’altérer cette adhérence et rendre impossible le transfert des efforts entre les deux composants. L’objectif de notre thèse est d’étudier les propriétés de l’interface acier béton et de caractériser son endommagement sous l’effet de sollicitations mécaniques, thermiques et physicochimiques. Les principales sollicitations retenues dans cette étude concernent l’effet des températures élevées, l’effet de la carbonatation, l’effet des alternances de gel/dégel et l’effet de la corrosion.Au cours de cette étude, nous avons utilisé différentes techniques non destructives de caractérisation des matériaux et nous avons mis au point des dispositifs originaux de mesures simultanées de la résistance à l’arrachement et l’évaluation des discontinuités générées au cours des sollicitations. Parmi les paramètres d’influence de l’adhérence, nous avons examiné l’effet de la nature des barres d’acier (barre lisse ou barre haute adhérence), l’incidence de leur diamètre et l’effet de la longueur d’ancrage. Les résultats obtenus mettent en évidence les interventions respectives du collage physico-chimique et du frottement mécanique ainsi que l’effet de la résistance du béton dans le mode de ruine des éprouvettes de béton armé. Les différentes phases de dégradation de l’interface ont été identifiéesReinforced concrete combines the good tensile strength of steel with the high compressive strength of concrete. However, this association is of real interest if there is a good adhesion at the interface of the two components (concrete and reinforcement). However, accidental or environmental attack may alter the adhesion and make it impossibleto transfer forces between the two components. The aim of this dissertation is to study the properties of the steel concrete interface and to characterize its damage due to mechanical, thermal, and the physicochemical attacks. The main demands included in this study concern the effect of high temperatures, the effect of carbonation, the effect of alternating freeze / thaw and the effect of corrosion. In this study, we used different non-destructive techniques for the material characterization and we have developed original devices for simultaneous measurements of the pull-out resistance and for evaluation of discontinuities. Among the influencing parameters of adhesion, we examined the effect of the nature of the steel bars (smooth bar or deformed bar), the effect of their diameter and of the embedment length. The results highlight the respective interventions of the physicochemical bonding, the mechanical friction and the effect of the concrete strength in thefailure mode of reinforced concrete specimens. The different phases of interface degradation have been identified
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Dubois, Matthieu. "Apport de la diffraction neutronique dans l'étude des phases métastables de l'alliage à mémoire de forme CuAlBe sous sollicitations mécaniques et thermiques." Thesis, Reims, 2013. http://www.theses.fr/2013REIMS038/document.
Full textAbstract:
Ce travail a porté sur l'étude des phases métastables de l'alliage à mémoire de forme CuAlBe sous différents types de sollicitations mécaniques et thermiques par diffraction des neutrons. Il a permis de définir un protocole expérimental de caractérisation des transformations des phases métastables caractéristiques de l'effet mémoire de forme et de la superélasticité. Après élaboration par filage à chaud suivi d'une trempe à l'eau, le matériau est entièrement austénitique β1. Sa microstructure est composée de grains de taille relativement importante, de l'ordre de 400 µm. Ce procédé de fabrication génère une texture cristallographique de type fibre partielle <001>. L'étude de la superélasticité lors d'un essai de traction à température ambiante a mis en évidence le comportement pseudoélastique de l'alliage. L'étude de l'évolution des microdéformations a permis de mettre en avant la forte hétérogénéité de comportement du plan (400). Le pic de diffraction de ce plan présente également un fort élargissement dû aux fautes d'empilements qui est directement à relier à la transformation de phase de l'austénite en martensite. La martensite β'1 de structure monoclinique 18R complexe a été affinée à l'aide d'un modèle de type 6M. Ce modèle permet de rendre compte au mieux de la faible périodicité des fautes d'empilement caractéristiques de cette phase métastable à notre échelle d'analyse caractéristique d'un volume de l'ordre du centimètre cube. Après déformation plastique, la texture cristallographique du matériau a fortement évoluée. Le laminage à froid fait disparaitre la fibre partielle <001>. Aux plus forts taux de déformation plastique par laminage à chaud, la fibre <111> apparait. Cette forte déformation affecte également l'orientation des lattes de martensite. D'autre part, les températures des transformations de phases ainsi que l'hystérésis sont modifiées. Cependant, la structure cristallographique de la martensite générée par déformation plastique est identique à celle obtenue par refroidissement pour notre échelle d'observation. L'étude du retour à l'équilibre des phases métastables après recuit à haute température suivi d'une trempe sur un échantillon déformé plastiquement a montré la disparition totale de la martensite et l'apparition des phases stables α et γ2 pour des températures de recuit entre 500°C et 600°C. Au-delà de 600°C, ces deux phases disparaissent au profit de la phase β. On observe alors un fort grossissement du grain. La texture cristallographique est de nouveau caractérisée par la fibre partielle <001>This work deals with the study of metastable phases of CuAlBe shape memory alloy under mechanical and thermal solicitations by neutron diffraction. It enables to define an experimental protocol of characterization of metastable phase transformation.The raw material is fully austenitic at room temperature. Its microstructure is composed by huge grain size, close to 400 µm. The crystallographic texture is characterized by a <001> partial fibber.The study of the superelasticity during a tensile test at room temperature demonstrated the pseudoelastic behaviour of this material. The evolution of microdeformations showed the heterogeneous behaviour, especially for the (400) plane in axial direction. The diffraction peak of this plane family also has an important increase of the width. This increase can be linked to the transformation of the austenite into martensite.The crystallographic structure of the monoclinic martensite β'1 has been refined using the 6M model. This model enables to report the relatively low periodicity of stacking faults characterizing the martensitic transformation.After plastic deformation, the crystallographic texture evolved. The <001> partial fibber disappears. For the larger deformation rates, the <111> fibber appears.This large deformation also affects the martensite variant orientation and modifies the temperature of phase transformation.The return into equilibrium of metastable phases after annealing treatments between 500°C and 600°C followed by a quenching at room temperature on a plastically deformed sample has shown the disappearance of martensite and the growth of α and γ2 stable phases. Beyond 600°C, the grains grow largely. The crystallographic texture is characterized by the <001> partial fibber
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Sinot, Olivier Padilla Pierre. "Etude de l'influence des sollicitations thermiques et mécaniques sur le procédé de rectification à grande vitesse par contournage en vue de son optimisation." [S.l.] : [s.n.], 2002. ftp://ftp.scd.univ-metz.fr/pub/Theses/2002/Sinot.Olivier.SMZ0225.pdf.
Full textAbstract:
Reproduction de : Thèse de doctorat : Sciences de l'ingénieur. Option mécanique - productique : Metz : 2002.2002METZ025S. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 138-144. Notes bibliographiques.
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Sinot, Olivier. "Étude de l'influence des sollicitations thermiques et mécaniques sur le procédé de rectification à grande vitesse par contournage en vue de son optimisation." Metz, 2002. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2002/Sinot.Olivier.SMZ0225.pdf.
Full textAbstract:
La rectification à grande vitesse est un procédé difficile à maîtriser car il est piloté par de nombreux paramètres de différentes natures. Les approches théoriques basées sur la formation des copeaux, les mécanismes de coupes et la durée de vie d'outil, généralement appliqués aux opérations d'usinage par outil coupant simple ou multiple, ne sont pas directement applicable à la rectification. En réalité la modification d'un seul facteur peut avoir des conséquences sur la productivité et la qualité des pièces. Pour ces raisons, la plupart des études mécaniques ou thermiques de ce procédé ne considèrent qu'un nombre limité de paramètres. La thèse est scindée en quatre parties. Dans un premier temps, nous présentons le procédé de rectification. Dans un second temps, nous nous intéresseront à un nouveau type de rectification appelé rectification grande vitesse par contournage. La troisième partie fournit les résultats d'un plan d'expérience réalisé sur une rectifieuse industrielle utilisée pendant la fabrication de pièces pour automobile. La dernière partie est consacrée à l'étude des paramètres du décrassage.
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Flament, Camille. "Caractérisation et identification du comportement d'un matériau composite complexe sous sollicitations thermiques et mécaniques à l'aide de la stéréo-corrélation d'images : Application à l'embrayage." Thesis, Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2015. http://www.theses.fr/2015ECDL0020.
Full textAbstract:
Les contraintes environnementales ont amené les constructeurs et équipementiers automobiles à développer de nouveaux types de transmission aux contraintes d'encombrement axial importantes. Pour la première fois, ce travail se concentre sur la caractérisation et l'identification du comportement sous sollicitations thermiques et mécaniques de la garniture d'embrayage, un matériau composite complexe. Les sollicitations de traction ont été réalisées à différentes températures et fréquences sur des échantillons prélevés dans le disque ou le disque complet. Nous avons ainsi identifié les caractéristiques élastiques et viscoélastiques en fonction de la température ainsi que les mécanismes d'endommagement. La dilatation thermique de la garniture a été observée sur les disques complets. Ainsi, grâce à l'utilisation de la stéréo-corrélation couplée avec des méthodes d'identification inverse nous avons pu décrire le couplage entre l'hétérogénéité du matériau et l'effet de la structure annulaire. Enfin au travers de cycles thermiques lents et homogènes, l'étude présente l'évolution du coefficient d'expansion thermique et de la tenue mécanique du matériauThe clutch facing is an annular shaped continuous fiber composite which transmits the rotary motion from the engine to the wheels. In use it is submitted to thermal and mechanical loadings which can cause changes in the dimensions. New clutch technologies call for a better control of these changes. For the first time, this thesis was dedicated to the understanding of the dimensional stability of the clutch facing. Tensile tests were carried out under different temperature and for different frequencies on small cut specimens or on the entire annular disc. We were then able to identify the elastic and viscoelastic properties as well as the damage mechanisms until failure. The thermal expansion was measured on the entire disc as well. Thanks to digital image stereo correlation and reverse identification methods we were able to describe the coupling between the material's heterogeneities and its annular shape. Finally, this thesis presents the evolution of the material properties after homogeneous thermal cycling
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Heinfling, Grégory. "Contribution à la modélisation numérique du comportement du béton et des structures en béton armé sous sollicitations thermo-mécaniques à hautes températures." Lyon, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAL0002.
Full textAbstract:
Ce travail concerne le développement d'un modèle de comportement du béton en situations d'incendies ou d'accidents nucléaires. Dans la gamme de températures concernée (20°C-1200°C), la microstructure du béton subit des modifications physicochimiques qui influencent son comportement. Dans le cadre d'une analyse thermomécanique chaînée, les phénomènes à prendre en compte sont les variations des caractéristiques thermiques et mécaniques et la dépendance de la réponse du béton à 1 'historique des chargements thermique et mécanique. Un modèle est proposé dans le cadre de la thermo plasticité. Les variations irréversibles des caractéristiques sont introduites. Un critère de plasticité multi surfaces prenant en compte en compression l'accroissement de sensibilité au confinement avec la température est construit. La fissuration est traitée dans ce cadre de plasticité. La sensibilité de la solution numérique au maillage due à l'introduction du comportement adoucissant est partiellement résolue par la méthode d'Hillerborg. Un modèle phénoménologique est utilisé pour le calcul des déformations d'interaction thermomécanique. Des structures en béton soumises à de hautes températures sont analysées. La capacité du modèle à restituer la dépendance à 1 'historique des chargements est vérifiée. Les effets de différentes hypothèses concernant l'évolution de l'énergie de fissuration du béton sont étudiés. Un radier de bâtiment réacteur de centrale nucléaire sous l'effet du corium est analysé. Les résultats mettent en évidence l'effet des déformations d'interaction. Une contribution à l'analyse du phénomène d'éclatement à hautes températures est proposée. Le béton est modélisé dans le cadre de la mécanique des milieux poreux. Le modèle thermoplastique est appliqué à l'analyse du comportement du squelette par l'intermédiaire de la contrainte effective. Une méthode d'évaluation des pressions de pores et du coefficient de Biot est proposée. Le comportement de spécimens est analyséThis work concerns the development of a numerical model for concrete under tire or nuclear accident conditions. Within the temperature range concerned (20°C-1200°C), the behavior of concrete is affected by the physical and chemical changes of its microstructure. Within the framework of an uncoupled thermo mechanical analysis, the phenomena that have to be accounted for are the temperature dependency of the thermal and mechanical properties of concrete as well as the dependency of the response of concrete on the combined thermal and mechanical loading history. A thermo plasticity based model is proposed for the compressive and the cracking behavior of concrete. The irreversible variations of the properties of concrete are introduced. A multisurface plasticity criterion which accounts for the increasing sensitivity of compressive strength to hydrostatic pressure is developed. The pathological mesh dependency of the numerical solution is partially solved with help of the Hillerborg method. A phenomenological model is used for the evaluation of the thermo mechanical interaction strains. Structures submitted to high temperatures are analyzed. The capability of the model to describe the load and temperature history dependency of the response is checked. The effects of different hypotheses concerning the evolution of the fracture energy of concrete are studied. The behavior of a nuclear power plant raft in accidental conditions is analyzed. The results emphasize the importance of the thermo mechanical interaction on the predicted behavior of the structures. A contribution to the analysis of the spalling of concrete at high temperatures is proposed. The concrete is modeled within the framework of the mechanics of porous media. The thermoplastic model is a pp lied to the analysis of the skeleton through the effective stress. A simplified method for the evaluation of pore pressures and Biot coefficient is proposed and the behavior of concrete specimens is analyzed
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Dusserre, Gilles. "Sollicitations thermomécaniques dans un moule en acier inoxydable martensitique moulé au cours du cycle de pressage de verre." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30216.
Full textAbstract:
Le procédé de pressage de verre consiste à mettre en forme une paraison de verre par écrasement entre deux outils. L'utilisation de moules en acier inoxydable moulé permet une réduction du prix de revient de l'outillage, mais cela s'effectue au détriment de la durée de vie des moules creux qui s'endommagent à partir de défauts de fonderie, des micro-retassures présentes aux points triples des joints inter-dendritiques. Cette thèse est une contribution à l'amélioration de la durée de vie de ces outillages. L'objectif est de déterminer les sollicitations thermomécaniques dans le moule au cours du cycle de pressage de verre Pyrex®. Les sollicitations sont de deux types : les contraintes dues au gradient de dilatation thermique lors du transfert de chaleur du verre au moule et les contraintes de surface générées par l'écoulement du verre. L'instrumentation d'un moule industriel en vue de la mesure in-situ de températures en service fournit des informations sur le procédé (temps de cycle, températures de service…) et permet, par méthode inverse, d'estimer le flux de chaleur reçu ou cédé par le moule au cours du cycle. Une loi viscoélastique en grandes déformations est proposé et identifié à partir d'essais de compression d'échantillons cylindriques de verre. Le procédé industriel de mise en forme est ensuite simulé en utilisant le modèle identifié précédemment dans le but de déterminer les contraintes normales et tangentielles exercées par le verre sur le moule au cours du pressage. Un modèle de comportement est identifié pour prendre en compte l'adoucissement caractéristique des aciers martensitiques lorsqu'ils sont soumis à un chargement mécanique cyclique. Les modèles, mesures et résultats de calculs mentionnés ci-dessus sont enfin utilisés pour calculer l'évolution du champ de contraintes dans le moule au cours du cycle de pressage en tenant compte au mieux des conditions réelles d'utilisation du moule. Cette mise en données est le point de départ d'une étude paramétrique numérique destinée à étudier l'influence des conditions d'utilisation de l'outillage sur les sollicitations thermomécaniques dans le mouleGlass pressing process is a forming process in which a glass gob is squeezed between two tools. The use of cast stainless steel moulds instead of wrought steel allows a decrease of the tooling costs, but the life time of the hollow mould is consequently decreased. The damages usually take place at the triple junction of dendrites. This thesis is a contribution to the improvement of these tools life time. The aim is to determine the thermomechanical loads of the mould during a glass pressing cycle. Two types of loading exist : the thermal stresses caused by the gradient of thermal dilatation caused by the heat transfer at the glass and mould interface and the superficial stresses caused by the flow of the glass along the surface of the die. An instrumentation of an industrial mould has been realized in order to measure the temperatures in the industrial context and inform about the process (time cycle, use temperature…). An inverse method has been used to estimate the heat flux density at the surface of the tool during the cycle. A high strain viscoelastic law is proposed and identified from compression tests with cylindrical glass samples. The industrial forming process is then simulated using this new rheological law in order to determine the normal stresses on the mould while pressing
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Tawfiq, Sheerko. "Étude du comportement en sollicitations thermiques cycliques et tribologiques d'alliages rechargés par procédé plasma : application aux alliages base nickel, base cobalt et base fer dans le cas du laminage continu à chaud du cuivre." Compiègne, 1985. http://www.theses.fr/1985COMPD008.
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Nechnech, Wahid Reynouard Jean-Marie Meftah Fekri. "Contribution à l'étude numérique du comportement du béton et des structures en béton armé soumises à des sollicitations thermiques et mécaniques couplées une approche thermo-élasto-plastique endommageable /." Villeurbanne : Doc'INSA, 2001. http://docinsa.insa-lyon.fr/these/pont.php?id=nechnech.
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Nechnech, Wahid. "Contribution à l'étude numérique du comportement du béton et des structures en béton armé soumises à des sollicitations thermiques et mécaniques couplées : une approche thermo-élasto-plastique endommageable." Lyon, INSA, 2000. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2000ISAL0084/these.pdf.
Full textAbstract:
Le but de cette recherche consiste en l'élaboration d'un modèle Eléments Finis pour l'analyse des structures en béton armé sous sollicitations thermiques et mécaniques combinées. Une synthèse des résultats disponibles sur le comportement du béton sous sollicitations thermiques et mécaniques est exposée. Les différents comportements du béton qui peuvent être rencontrés et notamment en analyse thermomécanique sont soulignés (Endommagement, phénomène unilatéral, interaction thermo-mécanique,. . . ). Les diverses familles de modélisation sont par la suite analysées en soulignant les aspects importants du comportement que chacune peut reproduire. Un nouveau modèle thermo-plastique endommageable est alors développé, permettant de rendre compte des divers phénomènes recensés lors de la synthèse. Ce modèle est construit dans le cadre de la thermodynamique des processus irréversibles et plus particulièrement sur la thermo-plasticité couplée à l'endommagement. Un couplage entre le niveau d'écrouissage atteint et l'endommagement est proposé. Deux variables d'endommagement scalaires y sont introduites. Une première variable permet la modélisation des effets du chargement mécanique et la seconde sert à représenter les effets du chargement thermique. Les relations constitutives de la réponse thermo-élasto-plastique sont découplées de celles de la réponse endommagée en utilisant le cocnept de la contrainte effective. Cette méthode confère une souplesse dans l'implémentation numérique. En complément à ces développements, un procédé simple est mis en place pour la gestion de la refermeture des fissures lors d'un chargement cyclique. Un critère de plasticité, adapté à la description des surfaces de rupture du béton sous hautes température, est alors repris et enrichi pour une meilleure modélisation du bétonThe aim of this research is the development of an Finite Element model for the analysis of reinforced concrete structures under thermal, mechanical loadings or any combination of them. An available synthesis of results on the concrete behavior under thermal solicitation is exposed. The different behavior of concrete that can be founded notably in thermo-mechanical analysis (Damage, unilateral phenomenon, thermo-mechanical interaction) are underlined. The various families of modeling are analyzed thereafter while underlining the important aspects of the behavior that each one can retranscribe. A new thermo-plastic damage model for plain concrete subjected to combined thermal and cyclic loading is developed using the concept of plastic-work-hardening and stiffness degradation in continuum damage mechanics. Two damage variables are used: the first one for mechanical action and the second one for thermal action. Further, thermo-mechanical interaction strains have been introduced to describe the influence of mech
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Beurotte, Arnaud. "Étude de l'endommagement de structures céramiques "nid d'abeilles" sous sollicitations thermomécaniques : application à la régénération des filtres à particules." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2011. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00677124.
Full textAbstract:
Les filtres à particules (FAP) utilisés dans les véhicules de PSA Peugeot-Citroën sont constitués d'un assemblage de modules (dits segments) de nids d'abeilles en carbure de silicium. Ces structures sont soumises à de forts gradients thermiques lors de la phase de régénération (décolmatage) par combustion des suies. En fonction de la sévérité de la régénération, les filtres sont susceptibles de présenter un endommagement mécanique qui se manifeste sous la forme de fissures, pouvant compromettre, dans certains cas extrêmes, l'efficacité de la filtration. Ce travail a eu pour but principal de développer des modélisations thermomécaniques, expérimentales et numériques, du phénomène de régénération. Les propriétés thermomécaniques des structures cellulaires constituant les FAP ont été caractérisées expérimentalement et un matériau anisotrope homogène équivalent aux nids d'abeilles a été défini, en vue de la réalisation de calculs par éléments finis. L'analyse des nombreuses mesures de températures réalisées lors d'essais de régénération sévère sur banc moteur a permis d'identifier l'évolution temporelle du champ thermique provoquée par la combustion des suies. Les instants d'apparition des fissures ont été déterminés par émission acoustique. Les lieux et les moments de fissuration ont pu être associés à la présence locale de forts gradients thermiques. Un banc d'essai simplifié à chauffage par effet Joule a été conçu dans le but de reproduire sur un segment isolé les chargements thermiques rencontrés lors des essais sur banc moteur. A partir des mesures de températures réalisées, les champs thermiques ont été reconstitués et les champs de contraintes associés calculés par éléments finis. La corrélation de ces champs avec les lieux et les instants de fissuration relevés expérimentalement a permis de proposer un critère simple d'amorçage des fissures, extrapolable aux essais sévères sur banc moteur.
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Loqmane, Hicham. "Études des champs cinématique et thermique pour l’analyse des effets dissipatifs associés à l’endommagement sous des sollicitations statiques et dynamiques simples et multiaxiales des matériaux composites stratifiés." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10095.
Full textAbstract:
Cette thèse s’inscrit dans une démarche originale pour les matériaux composites stratifiés (verre/époxy) consistant à développer des protocoles expérimentaux adaptés aux essais de fatigue classique et aux essais d’auto-échauffement multiaxiaux pour trois types de sollicitations: Traction, cisaillement pur et traction-cisaillement combinés via un montage Arcan. Ces protocoles permettent de traiter des bilans locaux d’énergie et s’appuient sur des techniques d’imagerie qualitative et quantitative, en combinant deux techniques d’imagerie: la première technique concerne la thermographie infrarouge par La méthode de lissage 2D permettant d’étudier séparément les effets dissipatifs, et les effets thermoplastiques. Les effets dissipatifs sont les responsable de l’endommagement par fatigue de la structure. La corrélation d’images digitales a permis d’accéder aux champs cinématiques pour pouvoir estimer l’énergie de déformation localement mise en jeu sur un cycle de chargement, et de la comparer à l’énergie dissipée. Une étude qualitative a été faite sous tomographe pour caractériser les mécanismes de d’endommagement suite à un essai de fatigue pour les trois types de sollicitationIn this thesis the original approach for laminated composite materials (glass / epoxy) of developing experimental protocols adapted to test conventional fatigue and self-heating tests in multiaxial for three types of loading: traction, pure shear and combined tensile shear using Arcan mounting. This method has been adapted to rapid determination of damage threshold of laminate composites. These protocols allow to deal with local energy balance and are based on qualitative and quantitative image processing techniques. It combines two image processing techniques: Infrared thermography method and digital image correlation. The Infrared thermography method through 2D smoothing allowsstudying separately dissipative effects which are related to for fatigue damage of the structure and thermoelastic effects accompanying self-heating tests. While the digital image correlation gives access to kinematic fields and estimation of the strain energy locally into play on a loading cycle, and compare it to the energy dissipated. A qualitative study was made under tomography to characterize the mechanisms of damage during fatigue testing for the three types of stress
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Pucci, Thierry. "Approche prévisionnelle de la fissuration par sollicitation thermique des revêtements bitumineux /." Lausanne, 2001. http://library.epfl.ch/theses/?nr=2282.
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Martin, Benoît. "Dynamique des transferts d’humidité au sein de l’épicéa commun (Picea abies (L.) Karst.) : mesures par imagerie X et simulations numériques." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2022. http://www.theses.fr/2022LORR0044.
Full textAbstract:
Les outils numériques sont couramment utilisés par les entreprises de construction pour concevoir et valider les systèmes constructifs en vue de répondre aux exigences thermiques et environnementales des bâtiments. Dans le cas du bois massif, des disparités demeurent entre les simulations numériques et les données expérimentales vis-à-vis des transferts d’humidités. Leur bonne prise en compte est pourtant une donnée essentielle pour garantir la pérennité des ouvrages bois et assurer les performances thermiques de l’ouvrage. Ce travail vise à mieux comprendre les transferts d’humidités au sein du bois massif en vue d’améliorer la capacité prédictive des modèles. Ainsi, plusieurs dispositifs expérimentaux ont été développés pour étudier la dynamique des transferts d’humidité à l’échelle matériau à l’aide de l’imagerie X. Dans un premier temps, des expériences d’imbibition ont été menées pour étudier la migration capillaire dans des échantillons d’épicéa afin de reproduire une exposition à de l’eau liquide lors de la phase de construction. Les images tomographiques 3D ont permis de suivre le cheminement de l’eau et ainsi de mieux comprendre l’effet de l’anatomie sur les transferts. Dans un second temps, la dynamique des transferts d’humidité en conditions non‑isothermes a été étudiée en appliquant une séquence de sollicitations thermiques aux bornes d’un échantillon cylindrique se rapprochant des conditions rencontrées dans une paroi extérieure. L’évolution spatio-temporelle de la teneur en eau au sein de l’échantillon – initialement avec une teneur en eau homogène – a mis en évidence l’effet de la température sur la redistribution de l’humidité. Enfin, ces données expérimentales ont été confrontées aux valeurs issues de simulations numériques suivant différentes configurations illustrant les capacités prédictives et les limites des modèles utilisant une formulation macroscopique pour simuler les transferts couplés chaleur-masse dans le milieu poreuxNumerical tools are commonly used by construction companies to design and validate building systems to meet thermal and environmental requirements of buildings. In the case of solid wood, discrepancies remain between numerical simulations and experimental data regarding moisture transfer. However, their correct consideration is essential to guarantee the durability of wood structures and ensure their thermal performance. This work aims to better understand moisture transfer in solid wood in order to improve the predictive capacity of models. For this purpose, several experimental setups were developed to study the dynamics of moisture transfer in wood samples using X-ray imaging. Firstly, imbibition experiments were conducted to study capillary migration in spruce samples to reproduce exposure of wooden construction components to liquid water during the construction phase. The results – from 3D µCT images – allowed to follow the liquid pathways in the pore network of wood and thus to better understand the effect of anatomy on the water migration. Secondly, the dynamics of moisture transfer under non‑isothermal conditions was studied by applying a sequence of thermal solicitations to the ends of a cylindrical sample similar to the conditions encountered in an external wall. The spatio‑temporal evolution of the moisture content within the sample – initially with a homogeneous moisture content – showed the effect of temperature on the moisture redistribution. Finally, these experimental data were compared with values from numerical simulations in different configurations, illustrating the predictive capacities and limitations of models using a macroscopic formulation to simulate coupled heat-mass transfers in a porous medium
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Lamarque, Thierry. "Caractérisation de délaminages par interférométrie de speckle à cisaillement avec sollicitation thermique ou mécanique /." Châtillon : ONERA, 1998. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb36710943c.
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Lamarque, Thierry. "Caracterisation de delaminages par interferometrie de speckle a cisaillement avec sollicitation thermique ou mecanique." Paris 6, 1998. http://www.theses.fr/1998PA066196.
Full textAbstract:
Le travail presente dans ce memoire contribue au developpement des moyens de controle non destructif par interferometrie de speckle. Ces techniques, derivees de l'interferometrie holographique, permettent une inspection rapide, plein champ et sans contact de la structure a controler. Parmi elles, l'interferometrie de speckle ou shearographie, se distinguent par sa facilite de mise en uvre et sa relative insensibilite aux bruits environnants. Son utilisation reste toutefois tres qualitative car l'interpretation des resultats de la mesure se heurte a la meconnaissance de la forme du signal obtenu pour un defaut de caracteristiques connues et une sollicitation donnee de la piece a inspecter. Une etude systematique du comportement d'un materiau contenant un delaminage circulaire est menee pour les deux cas d'une sollicitation thermique et par depression. Les deformations induites sont calculees par la methode des elements finis. Dans chaque cas, des abaques decrivant le comportement de la reponse vis a vis des parametres caracteristiques du defauts sont deduits des calculs. Une procedure d'inversion de mesures par interferometrie de speckle, permettant d'estimer le diametre et la profondeur d'un defaut a partir de grandeurs mesurees experimentalement est ensuite decrite. A la fin de ce memoire, est presentee une application specifique de la shearographie a la visualisation d'ondes de surface et notamment d'ondes de plaque (ou ondes de lamb) dans des materiaux composites, grace a l'utilisation d'un eclairage stroboscope. On montre que cette technique permet d'estimer la longueur d'onde ultrasonore et de detecter des delaminages. Ceux-ci son reveles par une perturbation locale du systeme ondulatoire observe. Grace a une synchronisation specifique de l'eclairage, il est possible de visualiser des trains d'ondes plutot qu'une onde harmonique continue et de s'affranchir ainsi des problemes de reflexions sur les bords de l'echantillon.
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Guerre, Catherine. "Etude des mécanismes d'endommagement d'un système barrière thermique déposé sur un superalliage base nickel." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2002. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00936161.
Full textAbstract:
Les systèmes barrières thermiques constitués d'un revêtement céramique et d'une sous-couche d'accrochage déposés sur un superalliage sont développés pour les aubes mobiles de turbine haute pression des turboréacteurs. La durée de vie de l'aube estcorrélée à l'écaillage de la barrière thermique.Cette thèse a permis d'améliorer la compréhension des mécanismes à l'origine de l'endommagement du système barrière thermique sous des sollicitations complexes, proches des sollicitations des aubes en conditions réelles. Dans ce but, des essais d'oxydation isotherme, d'oxydation anisotherme et de fatigue anisotherme ont été réalisés. Les essais ont été interrompus avant la durée de vie afin d'étudier les mécanismes, les cinétiques d'endommagement et de déterminer la résistance résiduelle à l'écaillage. Les différents mécanismes d'endommagement et leurs conséquences sur la résistance à l'écaillage ont été discutés en fonction de la nature des sollicitations thermiques et / ou mécaniques imposées et en fonction du taux de soufre dans le superalliage.
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Miot, Patrick. "Calcul de la dégradation thermique localisée d'une pièce composite carbone/epoxyde soumise à des sollicitations cycliques." Bordeaux 1, 1991. http://www.theses.fr/1991BOR10583.
Full textAbstract:
Une etude est menee concernant le calcul de la degradation structurale par fusion localisee de piece composite obtenue par bobinage filamentaire de fibres de carbone impregnees de resine epoxy et soumise a des sollicitations cycliques. Le couplage thermo-mecanique fait apparaitre une evolution de la distribution du champ de source thermique de la structure en fonction de la temperature dans la piece. La modelisation repose sur l'application d'un modele visco-elastique lineaire equivalent local qui permet de creer une base de donnees transformant le champ de contraintes en champ de sources. La stabilite structurale est definie a partir d'un calcul iteratif utilisant la base de donnees et les solveurs elements finis mecanique et thermique du code systus. En derniere partie, une application est faite dans le domaine de la robotique souple
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Amélio, Sandrine. "Evolution microstructurale d'un alliage à base TiAl : sollicitation mécanique par compression dynamique et stabilité thermique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2005. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL/2005_AMELIO_S.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse a pour objectif l'étude de l'évolution microstructurale d'un alliage intermétallique à base de TiAl au cours de sollicitations mécaniques par compression dynamique entre –196 et 600 °C et de sollicitations thermiques par des traitements isothermes entre 700 °C et 900 °C pendant des durées allant de 3 à 18 jours. L'alliage à base de TiAl, de composition chimique Ti-46,5Al-4(Cr, Nb, Ta, B) (at. %) et à microstructure presque entièrement lamellaire, a été choisi pour le bon compromis que présentent es propriétés de résistance et de ductilité. Il est composé de trois phases ordonnées : alpha2-Ti3Al, gamma-TiAl et B2-TiAl. Une étude cristallographique détaillée des phases B2, gamma et alpha2, de leurs relations d'orientation, des réseaux de coïncidence a été effectuée par diffraction des électrons en mode faisceau focalisé (CBED, méthode multifaisceaux de Tanaka et Microdiffraction)The aim of this thesis is the study of the microstructural evolution of a γ-TiAl alloy during dynamic compression tests between 196 and 600 °C and isothermal heat treatments at 700 and 900 °C for various times, between 3 and 18 days. The alloy with a nominal composition of Ti-46. 5Al-4(Cr, Nb, Ta, B) (at. %) and a near lamellar microstructure presents a good combination of mechanical strength and ductility. The alloy is compound of three ordered phases: alpha-Ti3Al, gamma-TiAl and B2-TiAl. A study of the crystal structure of the B2, gamma and alpha2 phases, of their the orientation relationships and of the coincidence site lattices and the displacement shift complete lattices has been performed by convergent beam electron diffraction (CBED, Tanaka Multibeam Method and Microdiffraction)
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Barth, Nicolas, and Nicolas Barth. "Sur la modélisation et la simulation du comportement mécanique endommageable de verres borosilicatés sous sollicitation thermique." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00992971.
Full textAbstract:
On étudie le comportement thermomécanique de colis de déchets vitrifiés par modélisation multi- physiques. Les colis sont réalisés avec un conteneur en acier inoxydable dans lequel est coulé un verre borosilicaté. Pour le verre, la méthode des éléments finis est employée pour les calculs thermiques, la relaxation structurale du volume massique, le comportement viscoélastique et l'endommagement. Ces lois consécutives modélisent l'influence de la sollicitation thermique initiale. La relaxation structurale du verre, issue du modèle TNM-KAHR, permet la prise en compte d'effets fondamentaux quant à la transition vitreuse, en fonction des traitements thermiques expérimentaux et simulés. Lorsque le verre dépasse localement une criticité du champ de contrainte, on procède au couplage du calcul de structure viscoélastique, pour le verre solide en relaxation,avec la mécanique de l'endommagement qui réactualise la rigidité et les contraintes en mode I et en mode II. On applique cette méthodologie complète de simulation à l'issue des adaptations nécessaires au cas de blocs de verre massifs en solidification. Ces modèles permettent alors l'obtention de surfaces de fracturation quantifiées, dans le verre, à partir de l'énergie dissipée par le modèle d'endommagement.
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Barth, Nicolas. "Sur la modélisation et la simulation du comportement mécanique endommageable de verres borosilicatés sous sollicitation thermique." Thesis, Strasbourg, 2013. http://www.theses.fr/2013STRAD016/document.
Full textAbstract:
On étudie le comportement thermomécanique de colis de déchets vitrifiés par modélisation multi- physiques. Les colis sont réalisés avec un conteneur en acier inoxydable dans lequel est coulé un verre borosilicaté. Pour le verre, la méthode des éléments finis est employée pour les calculs thermiques, la relaxation structurale du volume massique, le comportement viscoélastique et l’endommagement. Ces lois consécutives modélisent l’influence de la sollicitation thermique initiale. La relaxation structurale du verre, issue du modèle TNM-KAHR, permet la prise en compte d’effets fondamentaux quant à la transition vitreuse, en fonction des traitements thermiques expérimentaux et simulés. Lorsque le verre dépasse localement une criticité du champ de contrainte, on procède au couplage du calcul de structure viscoélastique, pour le verre solide en relaxation,avec la mécanique de l’endommagement qui réactualise la rigidité et les contraintes en mode I et en mode II. On applique cette méthodologie complète de simulation à l’issue des adaptations nécessaires au cas de blocs de verre massifs en solidification. Ces modèles permettent alors l’obtention de surfaces de fracturation quantifiées, dans le verre, à partir de l’énergie dissipée par le modèle d’endommagementWe study the thermomechanical behavior of vitrified waste packages by multiphysics modeling. The packages are manufactured by the cast of borosilicate glass into stainless steel canisters. The finite element method is used for the thermal computations.In the glass, the finite element analysis is also used to compute the specific volume evolution and the viscoelastic behavior, due to the structural relaxation of glass, as well as the simulation of the damage behavior. These consecutive behavior laws model theinfluence of the initial thermal response. Glass structural relaxation is computed using the TNM-KAHRmodel, which allows us to take into account fundamental phenomena of the glass transition, depending on the results of experimental and simulated thermal treatments. For the solid glass within this relaxation process, the stress may locally increase beyond critical values. The viscoelastic structure simulation is then coupled with continuum damage mechanics where stresses and stiffness are updated in mode I and mode II. We apply this simulation protocol after adopting conditions relative to the case of these manufactured bulky solidifying glass casts. The models then allow us to quantify the cracking surfaces inside the glass fromthe energy dissipated within the damagemodel
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Duchesne, Annie. "Étude du comportement mécanique d'un combustible granulaire soumis à des sollicitations d'origine thermique dans un propulseur thermo-nucléaire spatial." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2002. http://www.theses.fr/1998ECAP0611.
Full textAbstract:
Le cadre de cette thèse est un projet de réacteur nucléaire spatial dans lequel le fluide propulsif circule à travers un lit de billes fissiles au contact direct desquelles il s’échauffe. L’objectif de ce mémoire est de proposer un modèle pour évaluer le comportement mécanique du combustible granulaire dans son environnement, soumis à des sollicitations d’origine thermique lors du fonctionnement du réacteur. Ce modèle doit intégrer les caractéristiques des billes et être modifiable à mesure que la connaissance du système sera plus précise. Des relations théoriques, issues de raisonnements d’homogénéisation, sont d’abord présentées : elles permettent d’approcher les modules élastiques du lit de billes à partir des caractéristiques des billes et la densité du lit. Le comportement plastique est identifié grâce aux résultats disponibles en mécanique des sols. L’unicité du comportement en sollicitations d’origine thermique (dilatation) ou mécanique étant établie, un cadre purement mécanique est choisi pour l’étude expérimentale. Cette étude expérimentale consiste à appliquer les techniques de caractérisation des sols (essais triaxial et œdométriques) à quatre types de matériaux granulaires à grains arrondis. Elle permet de juger de la validité des relations théoriques. Le frottement entre ces matériaux et des parois de rugosités différentes est étudié. Les observations expérimentales conduisent au choix de modèles de comportement adaptés au lit de billes combustibles et à ses interfaces avec les autres éléments du réacteur. Les paramètres de ces modèles sont liés aux caractéristiques des billes et des parois : leur valeur est validée par le calage des résultats de calculs effectués au moyen d’un code de calculs par éléments finis, sur les résultats expérimentaux
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Hertz-Clemens, Stéphane. "Etude d'un composite aéronautique à matrice métallique sous chargements de fatigue : sollicitation mécano-thermique et propagation de fissures." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005688.
Full textAbstract:
Les composites unidirectionnels SiC/Ti sont des candidats potentiels au développement de nouveaux moteurs aéronautiques, ils allient à la fois résistance spécifique élevée, stabilité dimensionnelle et rigidité. Le matériau étudié ici est un alliage Ti 6242 renforcé par des fibres en carbure de silicium SM 1140+.Des essais de fatigue mécano-thermique ont été menés sur le composite suivant des cycles simulant le chargement supporté au cours d'un vol. Une réduction importante de la durée de vie du composite par rapport à une sollicitation isotherme a été mise en évidence. Des modèles de prévision de la durée de vie en fatigue du composite ont été mis en place à l'aide de simulations aux éléments finis.
Des essais de propagation de fissure par fatigue ont été conduits sur le composite SM 1140+/Ti 6242. Les résultats ont mis en évidence un régime stabilisé : la vitesse de fissuration est constante et indépendante de la taille de la fissure. Ce résultat est associé à des conditions particulières de propagation. En effet, des observations ont montré que pour l'ensemble des essais, la fissure a contourné les fibres sans les rompre : on est donc en régime de pontage de la fissure par les fibres. Des observations ont d'autre part révélé une consommation de l'interphase en carbone des fibres présentes dans le chemin de fissuration.
Un modèle a été mis en place pour prédire les vitesses de fissuration stabilisées mesurées expérimentalement sur le composite SM 1140+/Ti 6242. Cette modélisation est basée sur des résultats d'essais de fissuration obtenus sur la matrice seule et sur des simulations aux éléments finis d'éprouvettes entaillées. Les résultats obtenus permettent d'avoir accès aux cinétiques de propagation dans le composite en régime de pontage.
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Chabot, Christian. "Analyse numérique du changement de phase solide-liquide autour d'un tube horizontal soumis à une sollicitation thermique périodique." Master's thesis, Université Laval, 2016. http://hdl.handle.net/20.500.11794/26949.
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Ce mémoire présente un modèle mathématique et numérique pour analyser le comportement d’une unité de stockage thermique à changement de phase solide-liquide représentée par un tube autour duquel se trouve le matériau à changement de phase. Le système est soumis à une charge oscillant entre le chauffage et le refroidissement. Une analyse d’ordre de grandeur permet de prédire le comportement du système en fonction des principaux nombres adimensionnels. Un paramètre adimensionnel est proposé pour délimiter les concepts dans lesquels la conduction domine par rapport à ceux où la convection naturelle domine. L’étude dévoile l’impact des paramètres de conception de l’unité de stockage thermique sur son fonctionnement et approfondit les connaissances dans le domaine du changement de phase avec convection naturelle. Différents indicateurs ont été développés pour analyser la performance du système, tels que les dimensions de la zone affectée thermiquement, le volume fondu ou solidifié et une analyse fréquentielle. Des corrélations sont proposées pour déterminer facilement le comportement du système.This master thesis presents a mathematical and numerical model to analyze the behavior of a latent solid-liquid heat storage unit represented by a tube surrounded by phase change material. The system is undergoing an oscillating load of heating and cooling. A scale analysis predicts the behavior of the system with regard to the main governing dimensionless numbers. A normalized parameter is proposed to delineate designs in which conduction dominates compared to those in which natural convection dominates. The study reveals the impact of major thermal storage unit design parameters on its operation and deepens our knowledge in the field of phase change with natural convection. Various indicators, such as the size of the thermally affected zone around the tube, the molten or solidified volume and a frequency analysis, have been developed to analyze the system performance. Correlations are proposed to easily determine the system behavior.
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Sallot, Pierre. "Modélisation de la durée de vie d'un revêtement aluminoformeur en conditions de sollicitations thermo-mécaniques." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00820205.
Full textAbstract:
Cette étude a pour objectif de modéliser la durée de vie d'un revêtement NiAlPt déposé sur un substrat monocristallin base Ni (AM1). De façon standard, la durée de vie des revêtements est évaluée en mesurant l'évolution de la masse d'un échantillon revêtu au cours d'un essai de cyclage thermique. Des modèles de durée de vie fondés sur ces mesures sont très bien adaptés aux revêtements pour lesquels la couche d'oxyde est peu adhérente, ce qui n'est pas le cas pour le revêtement NiAlPt objet de cette étude. D'autre part, il est impossible d'obtenir des courbes de gain de masse pour des conditions de chargement thermo-mécaniques complexes, tels que ceux supportés par une aube aéronautique en service. C'est pourquoi nous avons choisi d'étudier l'évolution de la microstructure du revêtement au cours du vieillissement et d'établir des liens entre cette évolution microstructurale et la durée de vie évaluée sur des essais de cyclage thermiques.La base d'essai réalisée regroupe des essais d'oxydation cycliques à différentes températures et fréquences de cyclage ainsi que des essais de fatigue mécano-thermique, en phase, hors-phase et complexes. Pour chaque condition testée, des essais interrompus ont permis d'estimer les évolutions microstructurales en fonction des conditions de chargement thermo-mécanique jusqu'à des temps relativement longs. Nous avons en particulier estimé les évolutions de rugosité de surface, d'épaisseur de la couche d'interdiffusion entre le revêtement et le superalliage, et la fraction de phase γ' transformée. Ces deux paramètres sont corrélés respectivement au maximum de la courbe de gain de masse et au nombre de cycle nécessaire pour atteindre un gain de masse nul, pour le système étudié en oxydation cyclique.Nous avons modélisé l'évolution de l'épaisseur de la couche d'interdiffusion en fonction des conditions de chargement thermo-mécaniques. La transformation de phase a été modélisée à l'aide d'un bilan de flux de matière dans le revêtement fonction de l'intégrité de la couche d'oxyde de croissance et de la rugosité de surface. Ces deux modèles ont permis d'estimer l'évolution microstructurale du revêtement en fonction des différents paramètres de chargement thermo-mécanique, et donc d'estimer une durée de vie basée sur ces critères.
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Douez, Olivier. "Réponse d'un système aquifère multicouche aux variations paléoclimatiques et aux sollicitations anthropiques - Approche par modélisation couplée hydrodynamique, thermique et géochimique." Phd thesis, Université Michel de Montaigne - Bordeaux III, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00198733.
Full textAbstract:
L'étude des paramètres hydrodynamiques et de la charge piézométrique des aquifères ne suffit pas pour appréhender le fonctionnement hydrogéologique des grands bassins sédimentaires. Il est nécessaire de tenir compte de l'ensemble des couches et de leurs comportements hydrogéologiques sur le long terme. Ces systèmes sont en effet trop souvent analysés sur le court terme avec l'hypothèse que le régime hydrodynamique était stabilisé avant l'exploitation humaine. C'est donc sous une vision nouvelle que la compréhension de l'aquifère des Sables Infra-Molassiques, et plus globalement du système multicouche sud-aquitain, est abordée avec comme objectif son intégration dans un modèle hydrodynamique.L'interprétation des données isotopiques et géochimiques a montré que seuls des transferts verticaux en complément ou non à un écoulement horizontal étaient à même d'expliquer les résultats des analyses et a permis d'exposer l'idée d'une phase de recharge importante à la fin du Pléistocène. La reconstitution du paléoclimat local a été entreprise afin de proposer un scénario des périodes potentielles de recharge du système aquifère sud-aquitain sur les 40000 dernières années. L'ensemble de ces résultats a révélé l'instabilité des conditions d'alimentation de ce multicouche et donc son état transitoire.
Une analyse majeure des caractéristiques géologiques, hydrogéologiques et géothermiques a été engagée et les données mises en cohérence afin de proposer un modèle couplé hydrodynamique et thermique 3D permettant d'étudier l'évolution récente mais également de longue durée. Comportant onze couches, l'extension du modèle est d'environ 32000 km². L'ajustement dans le modèle des données de température a été réalisé. Le calage en transitoire court d'exploitation avec les prélèvements et l'activité de deux stockages de gaz a été effectué. La simulation des variations eustatiques sur les derniers 100000 ans a montré la faible influence de celles-ci sur la nappe des Sables Infra-Molassiques. La simulation des variations de recharge liées aux fluctuations paléoclimatiques sur 40000 ans, objectif final de ce travail, a été exécutée et a permis d'établir trois principaux axes d'écoulement en cohérence avec les contraintes géochimiques. L'importance des transferts verticaux et horizontaux a pu être approchée à l'aide de bilans de flux. Enfin, la baisse piézométrique actuellement observée serait la conséquence des prélèvements de ces trente dernières années et, dans une moindre mesure, de la vidange naturelle du système amorcé il y a 150 ans, suite à une recharge importante au cours du Petit Âge Glaciaire.
Ce travail a mis en exergue l'existence d'échanges entre les différentes couches (aquifères et formations peu perméables), la recharge par drainance verticale importante dans certains secteurs ainsi que le régime transitoire sur plusieurs centaines voire milliers d'années avec un caractère continu. Au final, la compréhension de ce type de multicouche d'extension régionale nécessite de se détacher de la vision commune d'un fonctionnement qui n'aurait débuté qu'avec l'exploitation anthropique sur un système hydrodynamiquement stabilisé.