Tesi sul tema "Cisaillement de vitesse"
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Tomasini, Mireille. "Instabilités engendrées par un fort cisaillement de vitesse dans un fluide compressible". Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30066.
Abstract (sommario):
Les couches de melange compressibles sont traitees numeriquement dans deux configurations bidimensionnelles differentes: plane et cylindrique. Le fluide simule est barotrope. Le cisaillement de vitesse utilise, comportant un point d'inflexion, est particulierement instable aux perturbations infinitesimales dans le cas incompressible en geometrie plan-parallele: instabilite de kelvin-helmholtz. Apres avoir retrouve les principaux resultats qualitatifs de l'instabilite de kelvin-helmhotltz, l'impact quantitatif de la forte viscosite du code (necessaire pour dissiper correctement l'energie des petites echelles) sur les phases lineaire et non lineaire de l'instabilite a ete evalue. Il a ete observe que, a un nombre de mach donne, l'interaction entre tourbillons par appariements se produit uniquement lorsque l'epaisseur du cisaillement de base augmente dans le temps, notamment en raison de la dissipation visqueuse si le profil n'est pas entretenu. Cette cascade inverse d'energie se poursuit jusqu'a saturation par les parois. L'augmentation de la compressibilite a permis d'etudier l'extinction de l'instabilite de kelvin-helmholtz et de mettre en valeur des instabilites supersoniques propagatives. Le nombre de mach critique depend du nombre de reynolds. Les taux de croissance de l'instabilite de kelvin-helmholtz sont egalement reduits par la mise en rotation du fluide. Par contre, l'instabilite centrifuge, peu connue, tire profit de cette rotation a la condition que l'anneau interieur tourne beaucoup plus rapidement que l'anneau exterieur. De plus, il a ete montre que son taux de croissance lineaire augmente avec la compressibilite du milieu. Celle-ci favorise les petites frequences. Des structures depressionnaires centrees sur le rayon du cisaillement, de meme vorticite que celle du cisaillement persistent dans le temps. Des ondes spirales, emises par ces structures, s'etendent dans tout le domaine. Les resultats numeriques sont compares a ceux d'experiences russes de laboratoire. Cette instabilite pourrait etre a l'origine des spirales observees dans certaines galaxies spirales
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Boutareaud, Sébastien. "MECANISMES D'AFFAIBLISSEMENT À VITESSE DE CISAILLEMENT ELEVEE: EXEMPLES DE MODELES ANALOGUES ET NUMERIQUES". Phd thesis, Université de Franche-Comté, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00263691.
Abstract (sommario):
Cette thèse vise à étudier les propriétés thermo-poro-mécaniques de roches de faille, à partir de l'analyse structurale et microstructurale d'une faille aujourd'hui à l'affleurement et à partir d'expériences menées en laboratoire, en vue de déterminer les processus qui contrôlent l'efficacité de deux mécanismes responsables de d'affaiblissement cosismiques : la pressurisation thermique et le mécanisme d'affaiblissement par drainage. L'étude de terrain a été conduite sur deux affleurements appartenant à une faille décrochante potentiellement active appartenant au système de failles du Chugoku occidental (Japon) : la faille d'Usukidani. Le travail expérimental a quant à lui été mené dans le laboratoire de déformation des roches de l'Université de Kyoto. Les résultats majeurs de ce travail sont exposés ci-dessous. Les propriétés hydrologiques et poro-élastiques de la gouge et de la brèche de la faille d'Usukidani ont été determinées à partir d'échantillons prélevés sur le terrain. Ces données hydrauliques ont ensuite été utilisées dans un modèle numérique afin d'évaluer l'importance du phénomène de pressurisation thermique dans le cas d'un glissement cosismique le long de la zone de glissement principale et le long de zones de glissement secondaires. Les résultats de cette modélisation suggèrent que le mécanisme de pressurisation thermique n'est efficace que si la rupture reste localisée le long des zones de glissement contenant de la gouge, avec comme facteur de contrôle l'épaisseur de cette zone de glissement.
Afin d'identifier les processus dynamiques particulaires responsables de l'affaiblissement cosismique dans la zone de glissement, plusieurs essais de friction ont été menés sur une machine à cisaillement annulaire. Ces expériences ont été conduites à des vitesses cosismiques (équivalentes à 0,09, 0,9 et 1,3 m/s) en conditions humides ou conditions sèches. Les données obtenues montrent que quelles que soient les conditions d'humidité initiales, les failles simulées montrent toutes un affaiblissement lors du déplacement. Un examen détaillé des microstructures des gouges cisaillées obtenues une fois l'équilibre frictionnel atteint permet de définir deux types de microstructures impliquant deux régimes de déformation : un régime de déformation par roulement avec la formation d'agrégats argileux, et un régime de déformation par glissement avec la formation d'une zone de cisaillement complexe localisée à l'interface gouge-éponte. L'affaiblissement observé lors des expériences semble être lié à une diminution de la proportion de grains roulants par rapport à celle de grains glissants, et semble être favorisé par le développement des agrégats argileux, lesquels sont contrôlés par la teneur en eau.
A partir d'un modèle numérique (P2 FEM) et des données de contrainte cisaillante obtenues lors des essais de friction, il a été possible de calculer l'évolution de la température de la gouge en fonction du déplacement. Les résultats suggèrent que la distance dc pourrait représenter la distance nécessaire à une faille pour produire et diffuser assez de chaleur afin de casser les ponts d'eau capillaire (forces d'adhésion) et ainsi permettre à l'eau contenue dans la gouge d'être libérée. Ce mécanisme est appelé mécanisme d'affaiblissement par drainage.
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Ethier, Yannic A. "La mesure en laboratoire de la vitesse de propagation des ondes de cisaillement". Thèse, Université de Sherbrooke, 2009. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1929.
Abstract (sommario):
La vitesse de propagation des ondes de cisaillement, V[indice inférieur s], est une propriété caractéristique du sol dans le domaine élastique. Elle est directement reliée au module de cisaillement maximal en ne faisant intervenir uniquement que sa masse volumique. V[indice inférieur s] est mesurée à très petites déformations et en conséquence, il s'agit d'un paramètre qui permet de caractériser le sol d'un point de vue mécanique, sans affecter ses propriétés. L'intérêt de l'utilisation de V[indice inférieur s] comme paramètre de caractérisation géotechnique devient de plus en plus important, surtout avec le développement des méthodes de mesures in situ de ce paramètre, notamment celles utilisant les ondes de surface, qui s'effectuent sans intrusion. Or, pour tirer pleinement avantage des mesures de V[indice inférieur s] in situ, il est essentiel de caractériser en laboratoire les sols en termes de V[indice inférieur s] en fonction des propriétés géotechniques plus usuelles comme par exemple l'indice des vides, la résistance au cisaillement, la contrainte de préconsolidation, etc. Les principales méthodes de mesures de V[indice inférieur s] en laboratoire sont revues.La popularité des bilames piézoélectriques s'explique par la simplicité apparente du concept et de l'appareillage, et par la possibilité d'utiliser ces dispositifs dans la plupart des essais usuels. Les limitations associées à l'utilisation de ces dispositifs sont par ailleurs abordées, tant du point de vue des équipements que de l'interprétation des mesures qui se traduisent par des imprécisions importantes, inacceptables dans une perspective de caractérisation. Il est donc apparu pertinent de proposer une configuration originale d'éléments piézoélectriques et nécessaire d'établir une nouvelle méthode d'interprétation. Des modélisations numériques de même que neuf essais de consolidation dans une cellule oedométrique spécialement équipée d'anneaux piézoélectriques ont permis de développer le concept et de tester différentes méthodes d'interprétation.La méthode d'interprétation proposée reconnaît l'existence d'un déphasage qui doit être pris en compte.La performance du nouveau système est démontrée à l'aide de modélisations numériques et de deux essais additionnels en laboratoire impliquant plusieurs séquences de chargement/déchargement sur deux échantillons argileux différents. Le système proposé permet de mesurer V[indice inférieur s] avec plus de précision et de fiabilité sur un échantillon très court, soit environ 1,5 cm de hauteur, comme ceux normalement utilisés dans un essai de consolidation sur l'argile. Des mesures de V[indice inférieur s] pourront être examinées notamment en fonction de l'état de densité du sol, dans une perspective de valorisation de ce paramètre pour fins de caractérisation.
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Challouf, Walid. "Caractérisation des sols granulaires au moyen de la vitesse des ondes de cisaillement". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2009. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1485.
Abstract (sommario):
Les réponses des sols aux diverses sollicitations qu'ils subissent à l'état naturel sur site sont multiples et dépendent de nombreux facteurs tel que leur nature, le domaine de sollicitation, la présence d'eau et plusieurs autres facteurs (état de contrainte, présence de cavités, etc.). La connaissance du domaine des petites et moyennes déformations pour le dimensionnement de nombreux ouvrages sur des dépôts de sols argileux ou sableux est d'une grande importance. La détermination des propriétés mécaniques des sols dans le domaine des petites déformations est néanmoins importante dans plusieurs applications en géotechnique. Le besoin de déterminer le module de cisaillement des sols à faibles déformations a conduit au développement de différents outils d'investigation.Les outils non intrusifs basés sur la propagation des ondes de surface permettent de s'affranchir des problèmes de remaniement du sol et la détermination des paramètres fondamentaux (G[indice inférieur max]) du sol dans leur vrai état des contraintes. L'étude menée dans ce travail se résume essentiellement en deux volets. Une présentation détaillée, des différentes méthodes et techniques qui déterminent la vitesse d'onde de cisaillement V[indice inférieur s] lors de la caractérisation des sols, est faite en premier stade. On se focalise à décrire le dispositif des bilames piézo-électriques (utilités, avantages et limitations). En second volet, on se consacre sur la caractérisation des sols granulaires au moyen de V[indice inférieur s]. Des simulations numériques illustrées par des essais aux laboratoires sur un modèle simplifié de la cellule oedométrique équipée du dispositif des anneaux piézo-électriques, ont été dirigés. En considérant trois sols pulvérulents de différentes propriétés granulométriques, on a pu voir les difficultés d'interprétation des résultats suivant les méthodes directes dans le domaine temporel. Alors que, des résultats traités dans le domaine fréquentiel se sont avérés plus réalistes.
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LIU, ZENG-GANG. "Comportement et modelisation des materiaux composites carbone/epoxyde en cisaillement a grande vitesse". Nantes, 1987. http://www.theses.fr/1987NANT2011.
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Liu, Zeng Gang. "Comportement et modélisation des matériaux composites carbone/époxyde en cisaillement à grande vitesse". Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37607504t.
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Jrad, Mohamad. "Modélisation du perçage à grande vitesse : approches analytique, numérique et expérimentale". Thesis, Metz, 2007. http://www.theses.fr/2007METZ037S/document.
Abstract (sommario):
La définition de la géométrie du foret et le calcul des efforts de coupe générés pendant le perçage occupent une place centrale dans les travaux de modélisation. Ces informations sont indispensables pour étudier de nombreux problèmes liés au perçage. Ces travaux ont pour but de proposer une modélisation thermomécanique du perçage en utilisant le modèle de la coupe oblique développé et validé au LPMM. Le calcul des efforts de coupe est conduit à partir des angles et des conditions de coupe, du comportement du matériau usiné et des conditions de frottement à l'interface outil-copeau. Après le calcul des angles de coupe moyennant un modèle géométrique développés dans ce travail en se basant sur une définition CAO du foret, les arêtes de coupe sont décomposées en arêtes élémentaires en position de coupe oblique. Le modèle thermomécanique est ensuite appliqué après certaines modifications apportées pour tenir compte des caractéristiques du perçage. Des résultats expérimentaux en termes d'efforts de coupe sont présentés et comparés à ceux calculés par le modèle. Ces esais permettent d'analyser la pertinence du modèle et de valider. Enfin, une première étude d'optimisation de la géométrie du foret est présentée. Pour mieux comprendre les phénomènes accompagnant le perçage, des simulations de coupe orthogonale 2D et du perçage en 3D par la méthode EF ont été effectuées. L'approche numérique fournit une analyse complète et des informations sur le champ des contraintes, des températures, sur la morphologie et l'écoulement des copeaux, mais ces calculs requièrent énormément de temps. Les deux approches peuvent être considérés complémentaires pour l'optimisation du perçageThe determination of the cutting forces generated during the drilling operation is an essential step in the drilling optimisation. This information is crucial for the cutting conditions determination and the tool definition. The aim of this work is to propose a predictive thermo mechanical model for the drilling process. This model is based ont the thermo mechanical oblique cutting model developed and validated in the LPMM laboratory. The parameters used in this model are the cutting angles, the cutting conditions, the behaviour of the workpiece materials and the friction conditions on tool-chip interface. After the determination of the cutting angles from the CAD definition of the drill using a mathematical geometrical model developed in this work, the cutting edges are decomposed into a series of linear oblique cutting edges. A modified version of the thermo mechanical model is then apllied on each elemental cutting edge in order to calculate the elemental cutting forces, and then the global thrust and torque are determined. Experimental dry drilling tests were performed in order to validate the presented model. The calculated and measured global torque and thrust were compared, a good agreement was obtained. In the last section a numerical model using the finite element method with two commercial codes are presented. 2D orthogonal cutting and 3D drilling simulations were carried out. Numerical simulation provides interesting information on the chip formation and on the temperature and stress distributions but the calculations are time consuming. The two proposed methods may be used as complementary approaches to optimize cutting conditions and drill geometry
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Tchabat, Tcheutchoum Harlette. "Influence de la granulométrie sur la vitesse des ondes de cisaillement des sols granulaires". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2011. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1613.
Abstract (sommario):
La détermination de la vitesse de propagation des ondes de cisaillement (Vs) dans un sol est fondamentale dans tous les problèmes en dynamique des sols. Plusieurs techniques permettent la mesure de Vs dans les sols. En effet, le paramètre Vs permet la caractérisation et l'évaluation du potentiel de liquéfaction des sols granulaires. Cependant, indépendamment de la technique de mesures utilisées, plusieurs valeurs de Vs peuvent être obtenues. Cette diversification peut se justifier par plusieurs facteurs, notamment la granulométrie. D'où cette étude qui porte sur l'influence de la granulométrie sur la vitesse des ondes de cisaillement des sols granulaires. Dans ce mémoire de maîtrise, l'effet des éléments caractéristiques des sols granulaires (D[indice inférieur 50], e, Cu, [sigma][indice inférieur m]) sur la vitesse des ondes de cisaillement est étudié. Quatre types de sols granulaires ayant des propriétés granulométriques différentes sont considérés. Il s'agit de : (1) Le sable d'Ottawa (C-190) (D[indice inférieur 50] = 0,37 mm et Cu=1,96), (2) Le sable de Milby qui est un sable très fin ((D[indice inférieur 50] = 0,247 mm et Cu= 3,2), (3) Le sable Eastman (D[indice inférieur 50] = 0,6 mm et Cu = 11,05) et (4) Le Till Eastman (D[indice inférieur 50] = 0,1 mm et Cu = 22). Les essais en laboratoire ont été réalisés sur une cellule oedométrique équipée d'un dispositif d'anneau piézoélectrique qui permet de déterminer à la fois la valeur le module oedométique (Eoed) à partir de la cellule et la mesure de Vs à partir de l'essai ring actuator développé à l'université de Sherbrooke. Il ressort de cette étude que la vitesse des ondes de cisaillement augmente avec l'augmentation du D[indice inférieur 50]. De plus, cette étude révèle qu'il existe une corrélation directe entre le module oedométrique et le module de cisaillement Gmax. Cette corrélation peut se traduire par une fonction de la forme de la forme Eoed / Gmax = f([sigma]).
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Gaudillière, Camille. "Cisaillage à grande vitesse : des essais à la simulation". Paris, ENSAM, 2011. http://www.theses.fr/2011ENAM0052.
Abstract (sommario):
Afin d'augmenter leur productivité, certains industriels de la découpe mécanique s'intéressent à un procédé émergeant : le cisaillage grande vitesse. Pour ce procédé, la vitesse du poinçon atteint 10m/s alors que cette vitesse ne dépasse pas 0,1 m/s pour le cisaillage conventionnel. Cependant, même si la qualité des découpes obtenues se rapproche celle du cisaillage fin, l'apparition de phénomènes dynamiques mal compris rend aujourd'hui délicat le déploiement du cisaillage grande vitesse. Dans ce travail de thèse nous proposons d'aller vers une meilleure maîtrise de ce procédé en utilisant aussi bien des moyens expérimentaux que numériques. Ainsi un dispositif expérimental instrumenté a été mis au point afin d'observer finement les phénomènes présents lors de la découpe. Ce dispositif conserve des similitudes avec les moyens industriels et comprend notamment un poinçon dont la section varie et une matrice solidaire d'un tube de Hopkinson pour la mesure des efforts de cisaillage. Cette mesure a comprend un traitement spécifique afin de corriger des effets dynamiques présents dans la matrice. Ce traitement, qui nécessite une calibration du banc, a été validé grâce à une modélisation numérique unidimensionnelle. Des observations du faciès de rupture ont permis de mettre en évidence la présence de bandes de cisaillement adiabatiques, signature d'une augmentation localisée importante de la température. Par ailleurs, une modélisation thermomécanique du comportement de l'acier C40 (loi de Johnson-Cook) a été réalisée et utilisée dans un code de simulation utilisant une approche C-NEM (Constrained Natural Element Method) pour reproduire les cisaillages observés sur le banc. Une étude comparative simulation/expérimentation a ainsi pu être effectuéeTo increase their productivity, blanking professionals are interested by an emerging process: the high speed blanking. For this process, the punch speed reaches10m/s whereas this speed does not exceed 0,1m/s for conventional blanking process. However, even if the quality of the obtained surfaces is close to those obtained with fine blanking, the occurence of hard dynamic phenomena makes difficult the deployment of the high speed blanking process. This work proposes to better control this process using experimentations and numerical simulations. An instrumented device has been designed to observe in detail the existing phenomenon during cutting. This device is similar to the industrial one. It includes a punch with non-constant sections and a matrix linked to an Hopkinson's tube in order to measure the blanking cutting forces. This measure requires a specific treatment to correct dynamic effects present in the matrix during the cutting. This treatment, which uses a calibration of the device, was validated thanks to a one-dimensional numerical model. Many observations made on the blanked surfaces have shown that adiabatic shear bands (ASB) can take place. A thermo-mechanical constitutive model (Johnson-Cook's law) of the C40 steel has been identified and used into simulations to reproduce real experimentations. The used simulation is based on a C-NEM approach (Constrained Natural Element Method). A comparative study between simulation and experimental results has been done. Results show a good correlation with experimental tests
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Dolléans, Pascal. "Etude expérimentale d'écoulements de fluides viscoélastiques dans une conduite présentant une distribution périodique de brusques variations de section". Poitiers, 1996. http://www.theses.fr/1996POIT2307.
Abstract (sommario):
Ce travail a pour objectif la mise en place d'outils destines a quantifier les principales grandeurs caracteristiques des ecoulements de fluides viscoelastiques dans des conduites presentant des distributions periodiques de brusques variations de section. A cette fin, nous avons developpe une methode de derivation numerique des composantes du vecteur vitesse, obtenues par traitement d'image de visualisation d'ecoulement. Ces valeurs sont ensuite optimisees afin de satisfaire au mieux a des criteres physiques et mathematiques comme l'equation de continuite ou la continuite des derivees partielles. A partir des valeurs ainsi obtenues, nous calculons les grandeurs caracteristiques de l'ecoulement comme la vorticite, les vitesses de cisaillement et d'elongation, la pression et la contrainte. Nous avons ensuite applique cette methode aux ecoulements plans, en conduite, de cinq fluides que nous avons modelises rheologiquement. Nous avons ainsi pu constater les effets de l'indice d'amincissement des fluides utilises sur les profils des vitesses ainsi que celui de l'elasticite sur les temps d'etablissement hydrodynamique des ecoulements
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Achor, Zyad Khalid. "Étude du comportement élastoviscoplastique d'un polycarbonate à grande vitesse de déformation : simulation numérique du cisaillement adiabatique". Metz, 1999. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1999/Achor_Zyad.Khalid.SMZ9932.pdf.
Abstract (sommario):
Ce travail comporte deux parties principales. La première élabore une étude expérimentale dont le but est la caractérisation du comportement dynamique d'un polymère amorphe résistant au choc, le polycarbonate, dans une large gamme de vitesse de déformation et de température. La seconde partie concerne une étude numérique de la localisation de la déformation plastique sous forme de bande de cisaillement adiabatique. Concernant la première partie, deux techniques expérimentales sont mises en œuvre : la compression et le double cisaillement (quasi-statiques et dynamiques). Les vitesses de cisaillement sont comprises entre 10-3 s-1 et 1. 65x10+4s-1. Quant à la température, elle varie de -23°C à 120°C. Les courbes, représentant les variations de la contrainte d'écoulement au cours de la déformation, sont analysées en terme de sensibilité à la vitesse de déformation, à la température et à l'effet de l'échauffement adiabatique qui en résulte. L'ensemble des résultats qui en découlent, constitue une base de données expérimentales assez large, permettant la construction de lois de comportement qui prennent en compte l'ensemble des phénomènes observés. Par la suite, une loi de comportement phénoménologique est proposée et identifiée. Celle-ci sera incorporée dans une approche numérique, basée sur la méthode des différences finies, utilisant le schéma d'Euler semi-implicite, afin d'analyser plus précisément les conditions critiques d'instabilité et de localisation de la déformation plastique dans des conditions adiabatiques de déformation. Dans cette analyse, nous utilisons le modèle d'une couche infinie qui présente initialement un défaut géométrique localisé et qui subit une déformation en cisaillement simple. Dans la présente étude numérique, nous tenons compte du couplage thermomécanique qui se manifeste par l'évolution de l'écrouissage, de la sensibilité à la vitesse de déformation, de l'adoucissement thermique, de la conduction thermique et des effets d'inertie
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Achor, Zyad Khalid KLEPACZKO JANUS. "ETUDE DU COMPORTEMENT ELASTOVISCOPLASTIQUE D'UN POLYCARBONATE A GRANDE VITESSE DE DEFORMATION - SIMULATION NUMERIQUE DU CISAILLEMENT ADIABATIQUE /". [S.l.] : [s.n.], 1999. ftp://ftp.scd.univ-metz.fr/pub/Theses/1999/Achor_Zyad.Khalid.SMZ9932.pdf.
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Ben, Romdhane Mohamed. "Étude de l'influence de la granulométrie sur la vitesse des ondes de cisaillement dans les milieux granulaires". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/7711.
Abstract (sommario):
La conception des structures géotechniques telles que les barrages et les digues ainsi que la fondation des structures civiles est basée principalement sur les paramètres géotechniques obtenus au terrain, par exemple, des essais standards (SPT) et (CPT) de pénétration. Les données obtenues à partir de ces types d’essais (N-SPT, qc-CPT) sont fortement affectées par les caractéristiques des particules du sol (la taille des particules, la forme des grains, et la distribution). Ces essais de pénétration se heurtent généralement à des problèmes de remaniement et s’arrêtent face à la présence de blocs. D’autre part, les essais non destructifs qui permettent la détermination de la vitesse des ondes de cisaillement Vs, ne sont pas affectés par la présence de pierres ou de blocs et continuent à travers les roches. En fait, la vitesse des ondes de cisaillement est aujourd’hui utilisée pour investiguer dans les sols difficiles à échantillonner et peut détecter les caractéristiques des particules car elles influent sur la façon par laquelle l'onde se propage à travers un milieu granulaire. Ce projet vise à mettre en évidence, par des mesures Vs au laboratoire, l'influence des caractéristiques des particules sur les propriétés mécaniques du sol tel que le module oedométrique et le module de cisaillement à faible déformation. L'étude expérimentale a été menée avec la technique P-RAT: anneau transducteur piézoélectrique. Cette technique a été incorporée dans un appareil oedométrique. Deux anneaux piézo-électriques ont été fixés à la base et au sommet de la cellule de l’odomètre et ont le rôle émetteur et récepteur. Dans cette étude, la technique P-RAT est employée pour obtenir la vitesse des ondes de cisaillement de différents matériaux granulaires avec différentes granulométries. La relation entre la vitesse des ondes de cisaillement normalisée, V[indice inférieur s1], avec l’indice des vides illustre les différents facteurs qui ont une incidence sur la propagation des ondes. Enfin, l’étude vise aussi à établir une relation entre les paramètres à très faibles déformations (G[indice inférieur max]) et ceux à grande déformation (E[indice inférieur eod]).
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Ranc, Nicolas. "Etude des champs de température et de déformation dans les matériaux métalliques sollicités à grande vitesse de déformation". Paris 10, 2004. http://www.theses.fr/2004PA100135.
Abstract (sommario):
Cette étude porte sur les mécanismes d'endommagement et de rupture des matériaux métalliques sous sollicitation dynamique. Pour de grandes vitesses de déformation, il apparaît une localisation de la déformation appelée bande de cisaillement adiabatique (BCA). Nous avons étudié les mécanismes d'amorçage et de propagation des BCA dans l'alliage TA6V à l'aide d'un pyromètre composé d'une barrette de 32 détecteurs infrarouges et d'une caméra intensifiée visible. Ce dispositif a montré les hétérogénéités de température à l'amorçage de la BCA et des températures maximales dans la BCA de l'ordre de 1100ʿC. Nous avons développé un modèle thermomécanique 2D de l'éprouvette comportant un défaut de rugosité. Une loi de comportement de Johnson-Cook a été identifiée à partir d'essais à différentes températures. La confrontation entre l'expérience et le modèle a conduit à proposer un mécanisme d'amorçage multiple suivit d'interactions et d'annihilations des BCA entre elles.
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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.
Abstract (sommario):
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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Bouassida, Wafi. "Conception des fondations superficielles reposant sur des sols granulaires en utilisant la vitesse des ondes de cisaillement". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2015. http://hdl.handle.net/11143/7708.
Abstract (sommario):
Un bon dimensionnement d’une fondation superficielle nécessite une bonne
caractérisation du sol sur lequel elle reposera. Pour le cas des sols granulaires, les
essais de reconnaissances destructifs (SPT, CPT, etc.) impliquent la conversion des
profils obtenus du sol exploré en un profil de rigidité afin de pouvoir estimer sa
portance. Une telle tâche peut induire des erreurs au niveau de l’estimation étant donné
qu’elle nécessite le passage d’un nombre de paramètres (N, qc) n’illustrant pas l’état réel
du sol (rigidité) à des paramètres caractérisant sa performance (module élastique,
coefficient de Poisson). La caractérisation des sols granulaires en utilisant la vitesse des
ondes de cisaillement (non destructive) nous permet de contourner ce problème étant
donné qu’elle nous donne directement la variation d’un paramètre intrinsèque au sol (Vs)
à partir duquel il est possible d’effectuer le dimensionnement. La disponibilité d’une
technique de mesure de vitesses de cisaillement (P-RAT) sur des échantillons de sols au
laboratoire géotechnique de l’UdeS, nous a permis de mettre en œuvre l’application de
Vs dans l’estimation de la portance des sols granulaires.
Au cours de ce mémoire, une procédure servant à estimer le tassement des fondations
superficielles reposant sur des dépôts granulaires est présenté. Les paramètres de
cisaillement (Vs, G) d’un sable déterminés à l’aide des essais de caractérisation (P-RAT)
ont été utilisés pour construire un modèle numérique de fondation. La consistance des
résultats numériques du modèle a été confirmée à travers des essais de chargement de
plaque. Ce travail montre donc l’importance des paramètres de cisaillement dans la
modélisation d’une application fréquente en géotechnique. Il constitue un départ
considérable pour la construction de relations constitutives basées sur le paramètre
vitesse de cisaillement.
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Stopin, Alexandre. "Détermination de modèle de vitesse anisotrope par tomographie de réflexion des modes de compression et de cisaillement". Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2001. http://www.theses.fr/2001STR13203.
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Bouette, Bruno. "Propriétés en cisaillement interlaminaire de composites à fibres de carbone et matrice organique : Influence de la vitesse de sollicitation". Besançon, 1991. http://www.theses.fr/1991BESA2019.
Abstract (sommario):
Les matériaux composites à matrice organique thermodurcissable sont utilisés de plus en plus fréquemment dans l'industrie. Leur principal mode d'endommagement étant le délaminage, appréhender les propriétés en cisaillement interlaminaire de ces matériaux est un problème crucial pour l'ingénieur. De plus, dans certaines structures, des organes mécaniques sont soumis à des sollicitation intenses pendant des temps très courts. La connaissance de la réponse mécanique de ces matériaux sous sollicitation dynamique prend alors tout son intérêt. Dans ce travail, nous proposons des méthodes d'essais fiables, permettant de générer du cisaillement interlaminaire sur matériaux composites, dans un large gamme de vitesses de déformation (10−3d−1 à 103s−1). Cette entreprise est rendue possible par l'utilisation de moyens expérimentaux de type barres d'Hopkinson, et de codes de calcul par éléments finis permettant l'optimisation des éprouvettes et l'analyse précise des résultats expérimentaux. Les deux composites étudiés furent le T300/5208 et le T300/5245C. Le module et la contrainte à rupture en cisaillement interlaminaire ont été déterminés. On ne constate pas d'influence de la vitesse de sollicitation sur ces grandeurs. Un critère de rupture simple a également pu être établi. Le taux de restitution d'énergie critique en mode II, GIIc, a été calculé en statique et en dynamique pour ces deux matériaux.
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Valli, Franck. "Décrochement lithosphériques dans l'ouest du plateau du Tibet : géométrie, âge, décalages cumulés et vitesse de glissement long-terme sur la Faille du Karakorum". Paris, Institut de physique du globe, 2005. http://www.theses.fr/2005GLOB0005.
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Faye, El Alioune. "Cisaillement pariétal et tourbillons en écoulement Taylor-Couette". Thesis, La Rochelle, 2013. http://www.theses.fr/2013LAROS393.
Abstract (sommario):
Ce travail est une étude expérimentale permettant de mettre en évidence la cartographie générale de l’ensemble des états d’écoulement obtenus entre le régime laminaire de Couette et la turbulence. L’ensemble des expériences a été réalisé dans un dispositif appelé système Taylor-Couette (STC), composé de deux cylindres concentriques avec le cylindre intérieur tournant. Ces différentes instabilités (SPI, TVF, WVF, MWVF, TTVF), qui dépendent principalement du nombre de Taylor (Ta), seront obtenues avec ou sans débit axial dans le STC selon des protocoles d’analyse bien définis et nous notons que le nombre de Reynolds axial (Reax) a un effet de stabilisation de l’écoulement. Les vortex de Taylor toroïdaux, ondulés ou ondulés modulés, ont été caractérisés en termes de gradient pariétal de vitesse, de nombre d’ondes, de longueur d’ondes axiales et azimutales, de la vitesse de déplacement axial, de fréquence et de la vitesse de révolution ; la polarographie sera utilisée comme technique de mesure. La vitesse du cylindre intérieur (Ta) est essentiellement le seul phénomène agissant sur l’évolution de ces paramètres. L’utilisation de la sonde tri-segmentée dans la caractérisation des structures tourbillonnaires a contribué à la compréhension des mécanismes d’interaction vortex-paroi et à la détermination des composantes azimutale et axiale du gradient pariétal de vitesseThis work is an experimental study to highlight general mapping of the set of states obtained from the Couette laminar flow to turbulence. All experiments were performed in a device called Taylor-Couette system (TCS) which consists of two concentric cylinders with the inner cylinder rotating. The flow regimes (SPI, TVF, WVF, MWVF, TTVF), which depend mainly on the Taylor number (Ta), were obtained with or without axial flow in the TCS according to well-defined experimental protocols. We noted that the axial Reynolds number (Reax) has astabilizing effect on the flow. Using electrodiffusion method and analysis of films, the toroidal Taylor vortices, wavy or wavy modulated flow, were characterized in terms of the wall velocity gradients, wave number, axial and azimuthal wavelength, the axial velocity of vortex displacement, and there frequencies. The Taylor number has substantial effect on the evolution of these parameters in the investigated range. The use of three-segment electrodiffusion has contributed to the understanding of the mechanisms of vortex-wall interaction and the determination of the azimuthal and axial components of the wall velocity gradient
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Kouitat-Njiwa, Richard. "Contribution à l'étude du taux de cisaillement d'un écoulement de Couette entre deux cylindres coaxiaux : régime de montée en vitesse". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1989. http://www.theses.fr/1989NAN10021.
Abstract (sommario):
La détermination aisée d'une loi de comportement, à l'aide d'un viscosimètre de Couette à cylindres coaxiaux à vitesse imposée nécessite l'utilisation d'une approximation du taux de cisaillement de l'écoulement. Étude de certains de ces approximations usuelles en écoulement permanent et pour l'écoulement de montée en vitesse
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Chaliche, Majed. "Contribution a l'etude de la conductivite thermique des fluides complexes en presence d'une vitesse de cisaillement : realisation d'un appareillage specifique". Nantes, 1988. http://www.theses.fr/1988NANT2013.
Abstract (sommario):
On propose un appareillage de mesure avec temperature maximale 70**(o)c. La mesure de la conductivite thermique en fonction de la vitesse de cisaillement pour des fluides de viscosite differentes permet de fixer la valeur limite du parametre r=2,10**(-2) au-dela de laquelle on ne peut plus utiliser le dispositif. La dissipation visqueuse au sein du fluide qui s'ajoute au flux transmis par conduction est quantifiee par le nombre de brinkman. On a montre que l'on doit apporter une correction a la mesure de la conductivite apparente pour mettre au point une analyse theorique du champ thermique et dynamique. L'etude experimentale a permis d'etudier l'influence de la concentration, de la dissipation visqueuse et de la temperature sur la conductivite reelle de la solution cmc qui a un comportement non newtonien de type oswald
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Scholtys, Jeremy. "Étude numérique de l'importance du cisaillement de vitesse dans le premier stade de formation des molécules dans le milieu interstellaire". Master's thesis, Université Laval, 2017. http://hdl.handle.net/20.500.11794/28239.
Abstract (sommario):
Du point de vue de l’évolution galactique, les nuages moléculaires sont des structures importantes puisque les étoiles y naissent et en héritent leurs propriétés. La formation des molécules à partir du gaz atomique neutre, omniprésent dans le disque de la Galaxie, s’avère donc une étape-clé dans le processus de formation stellaire. Pour générer rapidement des conditions favorables à la chimie moléculaire, i.e. du gaz froid et dense protégé du champ de rayonnement ionisant de la Galaxie, deux modèles de simulations numériques sont envisagés : les écoulements convergents de gaz atomique neutre chaud (WNM) et les écoulements de WNM dont la turbulence est forcée dans l’espace de Fourier. Combinée avec la compression fournie par ces écoulements, l’instabilité thermique résultante des processus de chauffage et de refroidissement du milieu interstellaire engendre des structures de gaz atomique neutre froid (CNM) qui sont des foyers potentiels de formation moléculaire. Dans le même ordre d’idées, des observations récentes de nuages diffus à haute latitude galactique ont montré une corrélation spatiale entre de grands cisaillements de vitesse dans les spectres de la raie à 21 cm de l’hydrogène atomique (HI) et la présence de pics d’émission de molécules telles que le monoxyde de carbone (CO) ou encore l’hydroxyde (OH). Partant de l’hypothèse que ce cisaillement favorise la formation des molécules, des simulations numériques à partir des deux modèles mentionnés précédemment ont été effectuées pour vérifier si la grandeur de ces cisaillements pouvait être reproduite. Une comparaison des deux modèles est effectuée quant à leur capacité à reproduire la grandeur des cisaillements ainsi que les propriétés des structures de gaz froid dans l’environnement solaire et à haute latitude galactique.From a galactic evolution standpoint, molecular clouds are important structures since they give birth to stars and their properties. Molecule formation from the neutral atomic medium, which is ubiquitous in the Galactic disc, is therefore a key step in the stellar formation process. To rapidly generate favorable conditions for molecules to appear, i.e. to obtain cold and dense gas shielded from the ionizing radiation field of the Galaxy, two numerical simulation models are considered: warm neutral atomic gas (WNM) colliding flows and WNM flows with turbulence driven in Fourier space. Together with the compression provided by these flows, the thermal instability arising from the cooling and heating processes in the interstellar medium produces long lived cold atomic neutral gas (CNM) structures that are potentiel molecular formation sites. Recent observations of diffuse gas at high galactic latitude were undertaken and display CO and OH emission peaks wherever large velocity shears in atomic hydrogen (HI) spectra are present or where HI components merge. Numerical simulations with the two models mentionned above were undertaken in order to investigate whether the amplitude of these velocity shears can be reproduced or not and to examine how they are related to cold gas. Both cloud formation models are then compared to each other and with observations of cold gas structures in the solar neighbourhood and at high galactic latitude.
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LEE, WOEI-SHYAN. "Correlation entre la microstructure et les proprietes mecaniques de materiaux a base de tungstene soumis au cisaillement a grande vitesse". Nantes, 1990. http://www.theses.fr/1990NANT2024.
Abstract (sommario):
Cette etude presente les resultats experimentaux du comportement de la deformation plastique, des caracteristiques microstructurales et des modes de rupture des monocristaux de tungstene pour les axes de croissance <110> et <111>, des polycristaux de tungstene brut et recristallise et de l'alliage de tungstene sollicites en cisaillement dynamique et quasi statique. Hormis les essais sur le monocristal d'axe <110> en compression qui sont realises au moyen de la machine servo-hydraulique et du dispositif de masse tombante dans la gamme de vitesse de deformation allant de 10##4 s##1 a 210##2 s##1, tous les essais sont effectues a l'aide d'un dispositif de barre de hopkinson. Les effets de la vitesse de deformation, de l'orientation cristallographique et de la direction de chargement sur la microstructure et le comportement mecanique sont etudies dans le cas des monocristaux de tungstene. Les caracteristiques du maclage et du glissement des dislocations en cisaillement sont analysees en microscopie electronique a transmission sur les plans (112), (110) et (211), (011) pour les monocristaux des axes <110> et <111> respectivement. Au cours de la compression, l'observation et l'analyse sont effectuees sur les plans (112) et (011) pour le monocristal d'axe <110>. Leur reponse au chargement dynamique est discutee en fonction des mecanismes de maclage et de glissement des dislocations, sous les aspects macroscopique et microscopique. Quant aux polycristaux de tungstene, les influences de la recristallisation et de la vitesse de deformation sur le comportement dynamique et le mode de rupture des polycristaux brut et recristallise sont etudiees. Les caracteristiques contrainte-deformation, la sensibilite a la vitesse de deformation et le mecanisme de deformation sont determines. Nous mettons en evidence, dans ce cas, l'existence d'une transition de mode de rupture de type clivage vers un type intergranulaire conse
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Chaliche, Majed. "Contribution à l'étude de la conductivité thermique des fluides complexes en présence d'une vitesse de cisaillement réalisation d'un appareillage spécifique /". Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb376124512.
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Kouitat, Richard. "Contribution à l'étude du taux de cisaillement d'un écoulement de Couette entre deux cylindres coaxiaux régime de montée en vitesse /". Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37614791m.
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Mohamed, Aly Ould Sidi Mohamed. "Etude d'un jet d'air plan mince à grande vitesse : action sur une plaque plane". Valenciennes, 1993. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/4b2832a5-70ea-4fb4-9ac0-ad724a113a85.
Abstract (sommario):
Le sujet de cette thèse se place dans le cadre des études expérimentales relatives aux jets plans minces a grande vitesse. Les jets étudiés sont caractérisés par des nombres de Reynolds modérés et les buses utilisées sont situées à des faibles distances de la plaque faisant obstacle au jet. L’inclinaison du jet sur la plaque et l'écoulement dans la région du noyau potentiel sont étudiés avec un intérêt particulier. Les expériences menées au cours de cette étude ont montre l'importance du développement des couches limites le long des parois de la buse testée. Les allures des profils de pression et de contrainte de cisaillement sur une plaque plane sont données et sont semblables à celles d'un écoulement incompressible. Des pressions effectives négatives sur la plaque sont enregistrées quand le jet est incline et une explication de ce phénomène est proposée. L’analyse faite dans ce mémoire met en évidence des profils semblables pour la contrainte de cisaillement et apporte des informations concernant la contrainte maximale de cisaillement dans le cas des jets compressibles. Les résultats obtenus dans ce travail sont compares avec des corrélations issues de la littérature et relatives a des jets incompressibles en adaptant ces corrélations. Les distributions de pression et de contrainte de cisaillement sur la paroi obtenues expérimentalement sont utilisées pour valider un calcul fait par la méthode des volumes finis dans le cas de jets compressibles perpendiculaires à la plaque. L’accord entre les résultats expérimentaux et ceux de la modélisation numérique est satisfaisant
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Brown, David Lou. "Élaboration d'une procédure de reconstitution d'échantillon de sol non cohésif, en laboratoire, à partir de la vitesse d'une onde de cisaillement". Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk1/tape4/PQDD_0015/MQ61866.pdf.
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Brown, David Lou. "Élaboration d'une procédure de reconstitution d'échantillon de sol non cohésif, en laboratoire, à partir de la vitesse d'une onde de cisaillement". Mémoire, Université de Sherbrooke, 1999. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1069.
Abstract (sommario):
Les essais en laboratoire, sur des échantillons, supposés être intacts, de sol non cohérent, sont habituellement assez compliqués et coûteux. De plus, les méthodes de récupération de tels échantillons laissent des cicatrices dans les couches explorées. Avec l'arrivée de techniques de mesure non destructives, il est maintenant possible d'ausculter les différentes couches de sol sans les détériorer. Parmi ces techniques, on retrouve la méthode SASW qui permet de déterminer une vitesse d'onde de cisaillement traversant le sol sous-jacent, à une profondeur donnée. Avec cette méthode, et à l'aide d'un échantillon de sol représentatif, il serait possible de reconstituer au triaxial, à partir des vitesses d'ondes de cisaillement et de la contrainte in situ, un échantillon ayant un indice des vides semblable à celui qu'on retrouverait sur le terrain. Pour ce faire, il s'agit d'utiliser une technique de mesure des vitesses s'adaptant sur les divers appareils en laboratoire. L'utilisation de bilames piézoélectriques est une des techniques qui a été récemment installée au laboratoire de mécanique des sols de l'Université de Sherbrooke, afin de tester un sol (sable) sur lequel des mesures de vitesse d'onde de cisaillement avaient été prises sur le terrain.
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Yang, Hyun-Kyu. "Contribution à l'étude de matériaux composites sollicités par barres de Hopkinson, (en compression, traction et cisaillement), à grande vitesse de déformation". Nantes, 1993. http://www.theses.fr/1993NANT2101.
Abstract (sommario):
L'objectif de ce travail est l'étude du comportement au choc par compression, traction et cisaillement de cinq matériaux, au moyen des dispositifs de Hopkinson. Les matériaux sont : 2 composites à armure de tissus équilibré (satin); 2 composites à fibres courtes (mat) et 1 composite tri-orthogonale carbone/carbone: 1) l'utilisation d'une bride yoke permet d'augmenter la longueur utile pour les essais de compression dynamique, nous avons obtenu des résultats plus représentatifs du comportement en repoussant les limites du délaminage. Les essais sont réalisés dans le sens de l'épaisseur et dans le sens inter laminaire à des vitesses de déformation comprises entre 100 et 5000 s##1. 2) pour choisir le meilleur dispositif d'essais de traction dynamique, en ce qui concerne les matériaux composites, quatre types de dispositifs ont été réalisés et huit types d'éprouvettes ont été testées dans une gamme de vitesse de déformation entre 100 et 500 s##1. 3) l'influence de la longueur utile de l'échantillon a été étudiée en faisant varier la longueur utile lors des essais en cisaillement dynamique et quasi statique sur les barres de Hopkinson et nous avons mesure l'élévation de température durant l'application de la contrainte sur les échantillons parallelepipediques (1000-10000 s##1). Tous les essais ont été analysés en fonction de l'influence de la vitesse de déformation sur la contrainte, la déformation ainsi que l'énergie de déformation permettent de comprendre les mécanismes de rupture et d'endommagement dus aux chocs sur les matériaux. Ce dernier aspect des mécanismes de rupture et d'endommagement qui peut être lié soit à la microstructure soit à la mesostructure ou bien aux deux, est analysé à l'aide de micrographies en microscopie électronique à balayage.
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Brown, David Lou. "Élaboration d'une procédure de reconstitution d'échantillon de sol non cohésif, en laboratoire, à partir de la vitesse d'une onde de cisaillement". Sherbrooke : Université de Sherbrooke, 2000.
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Bouainouche, Mokrane. "Etude de l'interaction entre un jet plan à grande vitesse et un film liquide". valenciennes, 1995. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/2f38b9a7-3e25-4c6f-968e-e4d2d3c14d4a.
Abstract (sommario):
La première partie de l'étude s'intéresse à la modélisation de l'impact d'un jet de gaz plan et mince sur une paroi plane en vue d'en déduire les distributions de pression et de contrainte de cisaillement sur la paroi. Dans la deuxième partie, ces résultats sont utilisés pour étudier le comportement d'un film liquide visqueux entraîné par le déplacement vertical d'une bande et soumis à l'action d'un jet. Les actions du jet sur la surface sont déterminées par un calcul numérique en utilisant un schéma de type volume fini. L’écoulement d'un jet bidimensionnel, turbulent et compressible sur une plaque plane est modélisé en utilisant le modèle de turbulence k- avec des fonctions de paroi. Pour réduire l'influence du maillage près de la paroi sur le calcul de la contrainte de cisaillement pariétale, une loi de paroi hybride est proposée en utilisant simultanément la loi de paroi logarithmique et sa forme généralisée. Les distributions de pression et de contrainte de cisaillement sont calculées et validées par des mesures expérimentales. L’équation du mouvement du film liquide est écrite en considérant le terme d'accélération, négligé dans les études précédentes. Le modèle est appliqué a un processus de galvanisation et validé par des résultats expérimentaux obtenus dans des conditions diversesThe first part of this study deals with the modelling of the impact of a thin plane gas jet a flat plate in order to define the pressure and shear stress distributions on the wall. In the second part, these results are used to study the behavior of viscous film liquid on the strip moving upward and submitted to the jet action. The jet actions are determined by a numerical computation based on finite volume scheme. The impingement of a plane two dimensional turbulent and compressible jet is modelised using the k-ɛ model combined to the wall functions. In order to reduce the near wall gnd influence on the shear stress calculation, a hybrid wall law is proposed resulting from simultaneous use of the logarithmic law and generalized one. Pressure and shear stress distributions on the flat plane are calculated and validated by experimental data. The motion of liquid coating is modelised by taking into account the inertia terms, neglected in the previous studies. This model is applied to the galvanization process and compared with measurements obtained in various conditions
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Mainsant, Guenole. "Variation de la vitesse des ondes de cisaillement lors de la transition solide-liquide au sein des argiles. Application aux glissements de terrain". Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00934433.
Abstract (sommario):
Les glissements de terrain argileux affectent de nombreux versants à travers le monde et menacent régulièrement les activités humaines dans les zones urbanisées montagneuses. Ces glissements sont caractérisés par des cinématiques souvent lentes mais ils peuvent brutalement se liquéfier et accélérer de manière imprévisible. Cette transition solide-liquide a été étudiée sur les argiles de la région du Trièves (Alpes Françaises) à l'aide d'études rhéologiques. Elles ont montré le caractère de fluide à seuil thixotrope avec une bifurcation de viscosité importante lors de la fluidification pouvant expliquer le caractère catastrophique de l'accélération observée sur le terrain. Cette perte de rigidité du matériau peut être observée par une chute de la vitesse des ondes de cisaillement (Vs). Des études réalisées en parallèle à la fois sur un modèle analogique de plan incliné et sur le terrain (glissement de Pont-Bourquin, Suisse) ont permis d'observer une chute de Vs précédent à cette fluidification montrant ainsi que Vs pourrait être un bon proxy pour la surveillance des instabilités de terrain argileux.
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Mainsant, Guenolé. "Variation de la vitesse des ondes de cisaillement lors de la transition solide-liquide au sein des argiles. Application aux glissements de terrain". Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENU005/document.
Abstract (sommario):
Les glissements de terrain argileux affectent de nombreux versants à travers le monde et menacent régulièrement les activités humaines dans les zones urbanisées montagneuses. Ces glissements sont caractérisés par des cinématiques souvent lentes mais ils peuvent brutalement se liquéfier et accélérer de manière imprévisible. Cette transition solide-liquide a été étudiée sur les argiles de la région du Trièves (Alpes Françaises) à l'aide d'études rhéologiques. Elles ont montré le caractère de fluide à seuil thixotrope avec une bifurcation de viscosité importante lors de la fluidification pouvant expliquer le caractère catastrophique de l'accélération observée sur le terrain. Cette perte de rigidité du matériau peut être observée par une chute de la vitesse des ondes de cisaillement (Vs). Des études réalisées en parallèle à la fois sur un modèle analogique de plan incliné et sur le terrain (glissement de Pont-Bourquin, Suisse) ont permis d'observer une chute de Vs précédent à cette fluidification montrant ainsi que Vs pourrait être un bon proxy pour la surveillance des instabilités de terrain argileuxLandslides affect many clay slopes in the world and regularly threaten people in urban areas mountainous. These landslides are characterized by a slow velocity but they may suddenly liquefy and accelerate unexpectedly. The solid-liquid transition on the clay has been studied of Trièves region (French Alps) using rheological experiments. They have shown the yield stress thixotropic behavior with a viscosity bifurcation which can explain the catastrophic fluidization observed in the field. This loss of material stiffness can be followed by a drop in the shear wave velocity (Vs). Inclined plane test and field experiments (Pont-Bourquin landslides in Switzerland) have both shown a precursor drop of Vs indicating that it could be a good proxy for monitoring unstable clay slope
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Naji, Siwar. "La caractérisation des propriétés physiques et mécaniques des matériaux cimentaires à l'aide des ondes de cisaillement". Thèse, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/9896.
Abstract (sommario):
La caractérisation des matériaux cimentaires au cours du temps est essentielle pour le bon achèvement et le contrôle des constructions de tous genres, afin de prévenir les dégradations et éviter les ruines d’ouvrage. Ce projet de recherche propose l’utilisation des ondes de cisaillement pour mieux caractériser des propriétés physiques et mécaniques de ces matériaux telles que le temps de prise, le module de cisaillement et la ségrégation. Les ondes de cisaillement sont générées par la récente technique des anneaux piézoélectriques (P-RAT). Cette technique développée à l’université de Sherbrooke, est initialement destinée pour estimer le module de cisaillement des sols à partir de la vitesse des ondes de cisaillement. Le P-RAT a été récemment appliqué sur les pâtes de ciment et les mortiers pour déterminer le temps de prise initiale et finale à partir de la dérivée de la vitesse des ondes de cisaillement.
L’objectif de cette thèse est d’étendre et d’approfondir l’étude de faisabilité du P-RAT en tant que technique non destructive pour la caractérisation physique et mécanique des pâtes de ciment, des mortiers et des bétons et de valider son applicabilité pour une éventuelle utilisation in-situ. Nous avons étudié plusieurs aspects de traitement de signal, dans le domaine temporel et fréquentiel, pour extraire l’information utile à la caractérisation des matériaux cimentaires à partir des ondes de cisaillement. La relation entre la variation du contenu fréquentiel et le temps de prise initiale et finale des pâtes de ciment et des mortiers a été décelée. La méthode fréquentielle proposée dans ce projet est plus rapide que celle de dérivée de la vitesse des ondes de cisaillement et ne requiert pas une expertise dans le domaine de traitement du signal pour l’exécuter. Les essais au laboratoire ont démontré la performance du dispositif formé de deux capteurs P-RAT de diamètre externe de 16 mm, montés de part et d’autre sur les deux bornes d’un étau de serrage, à mesurer le module de cisaillement de 1 jour à 56 jours. Un modèle de régression linéaire multiple a été développé pour estimer la résistance à la compression à partir du module de cisaillement. En plus, une relation empirique a été obtenue entre le module de cisaillement à 24 h et le module d’élasticité statique à 28 jours qui permet la prédiction de ce dernier dès le jeune âge.
La faisabilité de P-RAT pour la caractérisation des propriétés physiques des bétons, notamment le temps de prise et la ségrégation, a nécessité au préalable une étude de l’effet des dimensions des capteurs P-RAT sur la qualité des signaux reçus. Une étude comparative a été menée avec trois capteurs de diamètres différents (16 mm, 22 mm et 35 mm). Cette étude a permis d’identifier la dimension du capteur la plus appropriée pour les bétons. Les résultats ont démontré l’intérêt d’utiliser des gros capteurs de 35 mm de diamètre externe pour obtenir des signaux plus clairs avec un faible rapport bruit/signal. La méthode pic à pic s’est avérée adéquate pour déterminer le temps d’arrivée des ondes de cisaillement et calculer leur vitesse. Le temps de prise des bétons, déterminé avec la méthode de dérivée de la vitesse des ondes de cisaillement, survient plus tôt que celui des bétons tamisés, déterminé à l’aide de l’essai de la résistance à la pénétration. La présence de gros granulats dans le béton favorise la connectivité entre les différentes particules ce qui permet un développement rapide de sa rigidité qui affecte la vitesse des ondes de cisaillement.
Finalement, l’étude de la ségrégation de huit bétons autoplaçants avec différents degrés de stabilité a été effectuée avec le P-RAT. L’indice de ségrégation a été déterminé à partir de la variation de la vitesse des ondes de cisaillement à trois hauteurs différentes dans une colonne de béton coulé de 450 mm de hauteur totale. Les résultats montrent que le P-RAT est capable d’évaluer la stabilité des bétons fluides à 10 h et à 24 h après le contact eau-ciment. Les bétons avec un indice de ségrégation à 24 h supérieur ou égal à 0,95 sont considérés comme des bétons très stables. Cette valeur critique correspond à l’indice de ségrégation de 5 % calculé avec la méthode de la colonne de ségrégation appliquée sur le béton frais.
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Delalondre, Fabien. "Modélisation et étude 3D des phénomènes adiabatiques dans les procédés de mise en forme à grande vitesse". Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00408755/en/.
Abstract (sommario):
Malgré des résultats prometteurs, les procédés de mise en forme à grande vitesse sont encore peu utilisés dans l'industrie du fait d'un manque de compréhension du phénomène de Bande de Cisaillement Adiabatique (BCA).Ce travail présente le développement d'outils numériques permettant la simulation adaptative et l'analyse de BCA dans des procédés 3D de mise en forme à grande vitesse. L'utilisation du modèle ALE-adaptatif séquentiel développé dans le logiciel Forge3 permet pour la première fois la simulation automatique de BCA 3D. L'étude des résultats numériques permet de proposer une description innovante du processus de formation de BCA. Les moyens de calcul requis s'avérant très importants, un nouveau code éléments finis hautement parallèle appelé Forge++ est développé. Ce dernier inclut de nouveaux algorithmes tels que le couplage thermomécanique implicite, la méthode de stabilisation RFB et un recouvrement par patch parallèle pour une meilleure simulation de BCA.
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Al-Rafii, Mahdi. "Tenue résiduelle des assemblages boulonnés composites soumis à des impacts basse vitesse et basse énergie". Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30113.
Abstract (sommario):
L'utilisation des matériaux composites en proportion grandissante dans les structures des avions de nouvelle génération oblige, pour des questions de sécurité et de coûts, les constructeurs à établir des règles de dimensionnement prenant en compte les spécificités du comportement physique en général, mécanique en particulier, du comportement des structures composites. Ce projet concerne la tolérance aux dommages sur assemblages boulonnés des plaques à fibres de carbone Module Intermédiaire/matrice époxy T800/M21. Dans un premier temps, le comportement mécanique de ces liaisons boulonnées a été étudié grâce à des essais de traction sur éprouvettes représentatives de plaques aéronautiques assemblées en simple recouvrement. La seconde partie de l'étude a consisté à impacter des assemblages en simple recouvrement proche d'une ligne de fixation, de comprendre et de modéliser la tenue résiduelle en traction après impact. La dernière partie décrit l'effet d'impact à basse vitesse sur le comportement des éprouvettes en tension initiale (pour simuler le comportement en fonctionnement de l'assemblage) en utilisant un montage spécifique, pour comparer l'effet des impacts avec et sans tension initiale sur la tenue résiduelle de l'assemblage. Enfin, une modélisation numérique par éléments finis introduisant l'endommagement et la rupture à l'échelle du pli, a permis de réaliser des comparaisons essais-calculs sur un assemblage et une stratification. Le modèle permet de retranscrire les phases d'endommagement rupture relevées expérimentalement. Il constitue une base pour une suite du développement futur des modèlesThe proportion of use of composites materials in the structures of the new generation airplane is growing, for the questions of safety and costs, the manufacturers have established rules of sizing taking into account generally the specificities of the physical behavior, mechanics in particular, behavior of the composite structures. This project concerns the tolerance in damage on assemblies screwed by plates with intermediate modulus fiber carbon / epoxy matrix T800 / M21. As a first time, the mechanical behavior of bolted junctions was studied thanks to essays of traction on representative specimens of aeronautical plates assembled in single lap shear (SLS) joint. The second part of the study is consisted to impact on the assemblies in single lap close to a fastening line, understanding and modeling the residual tensile strength after impact.The last part describes the effect of low speed impact on the specimens behavior which have been submitted to initial tension (to simulate the behavior in operation of the assembly) using a specific test, to compare the effect of the impacts with and without initial tension on the residual behavior of the composite bolted joint. Finally, a numerical finite element model with a ply damage and failure behaviors, made it possible to make comparisons between tests and numerical computations for a specific lay-up. The model shows the different phases of damages and failures observed experimentally. It provides a good basis for further development of these numerical models
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Mhenni, Ahmed. "Amélioration de la technique des anneaux piézoélectriques (P-RAT) à l'aide des simulations 3D". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2016. http://hdl.handle.net/11143/9556.
Abstract (sommario):
La vitesse des ondes de cisaillement est généralement mesurée en laboratoire en utilisant des éléments piézoélectriques comme les bender elements (BE). Cependant, ces techniques présentent certains problèmes au niveau de l’émission à la fois des ondes primaires et de cisaillement, les effets de champ proche, les effets de bords, et l’incertitude au niveau de l’interprétation du signal. Une nouvelle technique, baptisée technique des anneaux piézoélectriques (P-RAT) a été développée dans le laboratoire géotechnique de l'Université de Sherbrooke afin de minimiser / éliminer les difficultés associées aux autres techniques, en particulier, la pénétration des échantillons, obligatoire pour la technique BE. Cette étude présente une description de la technique P-RAT ainsi que les résultats des simulations numériques réalisées avec le code informatique COMSOL afin d'étudier l'interaction entre les composantes du P-RAT et l'échantillon testé (sol ou solide). L’étude démontre l’efficacité du concept de la méthode P-RAT et présente des modifications pour améliorer la fiabilité et la performance de la méthode P-RAT afin d’étendre son applicabilité dans le domaine du génie civil. L’implémentation de la dernière génération de P-RAT dans une cellule triaxiale et une autre œdométrique était l’aboutissement de cette étude.
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Billien, Magali. "Hétérogénéités de vitesse et d'atténuation du manteau supérieur à l'échelle globale par modélisation du mode fondamental des ondes de surface". Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1999. http://www.theses.fr/1999STR13035.
Abstract (sommario):
Le but de ce travail est d'obtenir un modele 3d global des variations du facteur de qualite des ondes s. Les variations laterales de l'attenuation anelastique des ondes sismiques dans la terre sont moins bien connues que les variations laterales de vitesse. Etant tres sensibles a la rheologie, leur connaissance precise permettrait de mieux contraindre les conditions de pression et temperature. La diminution de l'amplitude d'une onde de surface au cours de sa propagation est due a differents phenomenes physiques comme l'expansion geometrique, l'attenuation anelastique, l'attenuation de diffraction ou les effets de focalisation. Pour obtenir l'attenuation anelastique il faut donc corriger des autres effets ou les separer. De plus, l'etude de l'attenuation due a la propagation d'une onde necessite de connaitre avec precision l'amplitude de l'onde a la source et l'amplitude au niveau de la station. Les donnees utilisees, environ 29 300 fondamental rayleigh (r1) et 18 700 fondamental love (g1), permettent d'avoir une excellente couverture spatiale sur l'ensemble de la surface de la terre et d'envisager une cartographie a differentes periodes de l'anelasticite et de l'elasticite respectivement representees par un facteur de qualite et une vitesse de phase des ondes de surface. La bande de frequence couverte par ces donnees 40200s nous permet d'obtenir un modele 3d du facteur de qualite des ondes s sur les 800 premiers km du manteau avec un maximum de sensibilite sur les 400 premiers. Pour cela, nous avons dans un premier temps modelise la phase et l'amplitude des ondes de surface afin de pouvoir les inverser conjointement. Nous avons ensuite inverse en profondeur les variations laterales du facteur de qualite des ondes de rayleigh afin d'obtenir un modele 3d du facteur de qualite des ondes s. Ce modele associe en surface les limites de plaques a des zones attenuantes. A plus grande profondeur des zones tres attenuantes subsistent sous le pacifique et l'atlantique sud.
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Shahsavari, Vahid. "L'application de la méthode MASW pour déterminer l'épaisseur des couches superficielles du béton". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2011. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1610.
Abstract (sommario):
Nowadays, many environmental and climatic factors such as weathering actions, temperature variation, chemical attacks, abrasion and other degradation processes can cause near surface damage (0.0 m to 0.5 m) to most concrete structures exposed to severe environmental conditions. As such, the spread of such damage and, subsequently, the loss of mechanical properties of materials are very progressive in long term. The main purpose of Multichannel Analysis of Surface Waves (MASW) method is to 1) characterize near surface damage in concrete structures as a nondestructive testing procedure, 2) estimate the thickness of superficial layers and determine shear-wave velocity (V[subscript S]) profiles. The originality of this research is the application of MASW as a non-destructive method for the evaluation of near surface damage in concrete structures. Indeed, major applications of this method are concerning geotechnical applications. Experiments have been conducted on two concrete slabs (0.80 m, 3 m et 3.50 m) at IREQ with different typical simulated near surface pathologies in order to test the accuracy of MASW method. The results demonstrate that the MASW method has a potential to identify the homogeneity of concrete and estimate the thickness of superficial layers in concrete structures.
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Moradian, Zabihallah. "Application de la méthode d'émission acoustique pour la surveillance du comportement au cisaillement des joints actifs". Thèse, Université de Sherbrooke, 2011. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1961.
Abstract (sommario):
A key requirement in evaluation of sliding stability of concrete dams is monitoring shear behavior of 1) concrete joints in dam body, 2) concrete-rock interfaces and 3) rock discontinuities in dam foundation. The methodology consisted of creating a database of observed shear behaviors of the mentioned joints using acoustic emission (AE) technique. Joint samples were fabricated by tension splitting of the cores and pouring concrete on rock joint replica for simulating concrete-rock interfaces. Variations of key parameters including joint geometry, normal stress, displacement rate and bonding percentage were incorporated in the analysis. An analysis was also carried out on natural joints from Daniel Johnson (Manic 5) Dam, Quebec, founded on gneiss to granitic rock. Parametric-based and signal-based analysis methods were used to evaluate the potential of AE for monitoring shear behavior of various kinds of joint with different characteristics. Using AE parameters such as amplitude, count, energy, duration and rise time, this study was done as a feasibility study for AE monitoring of sliding surfaces within dam, dam-rock interface or inside rock foundation. It was found that AE has a good capability for showing the initial shear movement of the non-bonded joints. For bonded joints this technique can show that AE activities are occurring before breaking of adhesive bond. This is important because recording AE signals after an initial breakage of the joint would be too late to install stabilization work to be done beforehand. Of course in the eventuality that a rupture includes a sequence of events even recording AE signals of the first break is still useful. It is recommended to use this method combined with other instrumentation methods (e.g. load measuring instruments) to detect the initial shear movement of the bonded joints. Following experimental work and analysis of crack propagation and asperity degradation along shearing process, four different periods were observed in shear stress-displacement behavior of joints. These periods are: 1) Pre-peak linear period in which AE activities are initiated and show the beginning of shear displacement, 2) Pre-peak non-linear period in which AE signals are generated from crack initiation and degradation of the secondary asperities, 3) Post-peak period where first order asperities are sheared off and joints pass their maximum shear strength and 4) Residual period in which AE activities decrease and reach their minimum values. The applicability. of AE localization technique was evaluated using image analysis and scanned surfaces of the joints by laser. The results indicated that this method can locate regions with rupture governing characteristics. This provides the possibility to reinforce support systems and be aware about possible structure failures before any unexpected mechanical disturbance.
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Tounsi, Rami. "Comportement des structures en nids d'abeilles sous sollicitations dynamiques mixtes compression/cisaillement et effet de l'orientation des cellules". Phd thesis, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01002421.
Abstract (sommario):
Les nids d'abeille d'aluminium combinent légèreté et grande capacité d'absorption d'énergie. Ils sont alors de plus en plus utilisés dans les secteurs du transport (automobile, aéronautique ...) pour contribuer conjointement à l'allègement structural et à la sécurité. Dans cette thèse, le comportement à l'écrasement des nids d'abeille est étudié en tenant compte de l'effet combiné de l'angle d'orientation dans le plan des cellules, de l'angle de chargement et de la vitesse de sollicitation, que la littérature ne relate pas. Un dispositif de chargement mixte compression/cisaillement est conçu pour mener l'étude expérimentale. L'analyse des résultats porte sur le pic initial d'effort, le plateau d'effort, ainsi que sur les modes de déformation. Les résultats montrent une augmentation de la résistance sous sollicitation dynamique dépendante de l'angle de chargement Ψ. Elle devient moins significative quand l'angle de chargement augmente jusqu'à atteindre un angle critique. Pour Ψ > Ψcritique, les réponses quasi-statiques sont même plus élevées que les réponses dynamiques. Une étude numérique est alors entreprise. Elle permet de comprendre ce phénomène qui est imputé aux mécanismes de déformation locaux des cellules. Les résultats numériques montrent également que l'effet de l'angle d'orientation □ dans le plan est plus prononcé sur la force tangentielle que sur la force normale, que cela influence également les modes d'effondrement et donc la réponse mécanique. Ces simulations numériques, couplées aux résultats expérimentaux, permettent alors de dissocier les composantes normale et tangentielle de la réponse des nids d'abeille et d'identifier les paramètres d'un critère macroscopique de résistance exprimé en fonction de la vitesse d'impact, de l'angle de chargement et de l'angle d'orientation dans le plan. Finalement, dans le but de réduire le coût des simulations numériques, un modèle élément fini (EF) réduit basé sur un critère de périodicité tenant compte de l'angle d'orientation dans le plan est proposé et son domaine de validité est évalué.
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Micheli, Pascal de. "Formulation explicite en tétraèdres linéaires pour la modélisation 2D et 3D de l'UGV". Paris, ENMP, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00409570.
Abstract (sommario):
Cette thèse a pour but de proposer une formulation EF adaptée à la modélisation de l'usinage à grande vitesse en pointe d'outil. La simulation doit pouvoir détecter les phénomènes extrêmement localisés qui peuvent apparaître, avec des temps de calcul raisonnables. L'implémentation est réalisée à l'aide de la librairie EF CimLib, offrant un remailleur adaptatif robuste non structuré et permettant le calcul massivement parallèle. Le travail se décompose en deux parties. La première consiste à développer, implémenter et valider une formulation de type explicite non sensibles au locking volumique, permettant l'utilisation d'algorithmes de remaillage non structurés robustes. Deux formulations sont comparées en dynamique rapide: une semi-explicite, basée sur des éléments tétraédriques mixtes avec stabilisation bulle et une explicite, basée sur des éléments tétraédriques linéaires modifiés. La seconde partie consiste à appliquer la formulation explicite, retenue pour son efficacité, au cas particulier de l'usinage à grande vitesse. Une résolution thermique est implémentée et couplée à la mécanique. Des simulations thermomécaniques de coupe orthogonales 2D de Ti6Al4V sont réalisées. Les résultats obtenus sont en très bonne adéquation avec la littérature, et permettent d'importants gains de temps de calcul. L'initiation et la propagation de la bande de cisaillement dans le copeau peuvent être analysés précisément. Un algorithme de R-Adaptation surfacique a été ajouté afin d'étendre ces résultats en 3D. On peut alors se rapprocher de la réalité industrielle du procédé sans perdre en précisionThe aim of this work is to present a FE formulation particularly adapted to the simulation of high speed machining at the cutting edge level. The modelling should be able to detect the very local phenomena that could occur, with reasonable computation times. This code is implemented using the FE library CimLib, which offers robust adaptive non-structured remeshers and allows massive parallel computing. This work can be split in two parts. The first one consist in developing, implementing and validating an explicit type formulation, which is not sensitive to volumetric locking and allows using robust adaptive non-structured remeshers. Two formulations have been compared in the field of rapid dynamics: a semi-explicit one with mixed tetrahedral elements and RFB stabilization and an explicit one with modified linear tetrahedral elements. The second part of the work consists in applying the explicit formulation presented above to high speed machining. A thermal solver is implemented and coupled to the mechanical one. 2D micro machining simulations of Ti6Al4V orthogonal cutting are performed. Results are in very good agreement with literature, and important calculation time sparing is observed. The initiation and propagation of the adiabatic shear band in the chip can be analyzed in details. A R-adaptation procedure has been added to the normal remeshing procedure in order to be able to extend those results in 3D. We can then get closer of the real industrial processes, without loosing precision
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RANC, Nicolas. "Etude des champs de température et de déformation dans les matériaux métalliques sollicités à grande vitesse de déformation". Phd thesis, Université de Nanterre - Paris X, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00010301.
Abstract (sommario):
Ce travail porte sur l'étude des mécanismes d'endommagement et de rupture des matériaux métalliques sous sollicitation dynamique. Pour de grandes vitesses de déformation, il apparaît une localisation de la déformation sous forme de fines bandes appelées bandes de cisaillement adiabatique (BCA). Comme la durée de sollicitation est très courte, la dissipation de l'énergie mécanique sous forme de chaleur génère de fortes hétérogénéités de température. Pour étudier les mécanismes d'amorçage et de propagation d'une BCA lors d'un essai de torsion dynamique, nous avons développé un dispositif de mesure par pyrométrie : pour les "basses températures" comprises entre 50°C et 300°C, nous utilisons une barrette de 32 détecteurs infrarouges InSb afin d'étudier les hétérogénéités de température pendant l'amorçage de la BCA. La fréquence d'acquisition est de 1MHz et la résolution spatiale de 43µm. Pour les "hautes températures" comprises entre 800°C et 1600°C, nous utilisons une caméra intensifiée sensible dans le visible. La résolution spatiale est de 2µm et le temps d'ouverture est de 10µs. Ce dispositif a montré que la température pouvait dépasser 1100°C avec hétérogénéité au sein même de la bande. Pour interpréter ces résultats, nous avons développé un modèle thermomécanique bidimensionnel de l'éprouvette de torsion. Un défaut de rugosité a été inséré au centre de l'éprouvette et une loi de comportement élasto-thermoviscoplastique a été choisie. Les paramètres de la loi d'écoulement plastique de type Johnson-Cook ont été identifiés à partir d'essais statiques et dynamiques à différentes températures. La solution obtenue avec le code de calcul éléments finis Abaqus permet de simuler l'amorçage et la propagation de la BCA. La confrontation entre l'expérience et le modèle nous a permis de proposer un mécanisme d'amorçage de multiples BCA suivi d'interactions et d'annihilations des BCA entre elles.
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Marouani, Haykel. "Etude expérimentale et modélisation numérique du poinçonnage et du cisaillage d'alliages Fe-Si : Influence de la vitesse de déformation". Compiègne, 2006. http://www.theses.fr/2006COMP1625.
Abstract (sommario):
Ce travail s'intègre dans le cadre d'une réflexion pour l'élaboration d'un outil numérique de mesure de la'"dégradation des propriétés magnétiques des alliages ferromagnétiques après découpe. Notre contribution porte sur la caractérisation du comportement mécanique d'un alliage Fe-3%Si, sur l'étude expérimentale du poinçonnage et du cisaillage ainsi que sur la modélisation par éléments finis de ces procédés. L'étude du comportement du matériau à mis en évidence une dépendance de la réponse mécanique à la vitesse de sollicitation et des essais de vidéotraction ont permis l'identification d'une loi de comportement appropriée. L'étude expérimentale du poinçonnage et du cisaillage, sous différents jeux et vitesses de découpe, ont fourni une base de données riche pour la validation des modèles numériques. La modélisation par éléments finis a nécessité l'utilisation de techniques et approches appropriées pour traiter les multiples non-linéarités présentes dans ce genre de problèmesThis work is a part of reflexion for the elaboration of a numerical tool which measures the magnetic properties degradation of ferromagnetic alloys after cutting. Firstly, our contribution involves the characterization of the mechanical behaviour of a Fe-3%Si alloy. Then an experimental study of punching and shearing was conducted. Finally, a finite element model of these processes was proposed. The study of the material behaviour highlights a strain rate dependence of the mechanical response. Video-tensile tests allowed identifying the most suitable law. The experimental investigations on punching and shearing, under various clearances and cutting speeds, provided a rich database for the future numerical validation. Finite elements investigations require the use of suitable techniques and approaches to treat multiple non-linearities present in this kind of problem
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Julea, Felicia. "Conditions de validité de l'Élastographie par Résonance Magnétique". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS053/document.
Abstract (sommario):
L'élastographie par résonance magnétique (ERM) est une technique d'imagerie, reconnue comme une méthode pertinente pour la caractérisation mécanique des tissus humains in vivo. Celle-ci représente un intérêt fondamental en diagnostic clinique car le développement d'un processus pathologique s'accompagne la plupart du temps d'altérations des propriétés mécaniques des tissus atteints. L'ERM consiste à enregistrer le champ de déplacement induit au passage d'une onde de cisaillement généré dans le milieu étudié. Les paramètres mécaniques comme la vitesse, v, et les modules de viscoélasticité de cisaillement, G' et G'', peuvent être cartographiés. La quantification des paramètres mécaniques dépend à la fois de la fréquence mécanique, fexc, de la taille de voxel, a, de l'amplitude des champs de déplacement induits, A, de l'amplitude du rotationnel du champ de déplacement, q, des erreurs de mesure, ΔA et Δq, donc du rapport signal à bruit, RSB, et enfin de la méthode de reconstruction. En inversant les équations différentielles du champ de déplacement acquis selon les trois dimensions de l'espace, ces paramètres ont été considérés pour déterminer la précision et l'exactitude des modules mécaniques obtenus et établir les conditions de validité de l'ERM. Dans cette thèse, nous avons tout d'abord considéré A et A/ΔA afin de définir un premier seuil de validité pour l'ERM. Nous avons étudié l'influence de ces deux paramètres sur un fantôme hétérogène dans un appareil IRM 1,5 T avec deux types d'antennes. Dans une première étude, les champs de déplacement ont été acquis en fonction de A en utilisant deux séquences écho de spin (RFE) et écho de gradient (FFE) sensibilisées au mouvement pour une taille de voxel isotrope de 1 mm. Dans une seconde étude, ils ont été acquis en RFE en fonction de A pour trois résolutions spatiales différentes. Ces études ont révélé l'existence d'un seuil en A/ΔA au-delà duquel les paramètres extraits (G', G'') atteignent un plateau et l'ERM est fiable. Nous avons ensuite considéré le nombre de voxel par longueur d'onde, λ/a, comme paramètre déterminant des conditions de validité de l'ERM et nous avons caractérisé la qualité des données acquises par le rapport q/Δq. Sur des simulaitons dans un milieu élastique, homogène et isotrope avec un RSB variant entre 5 et 30, la précision et l'exactitude des mesures se sont avérées optimales pour 6 à 9 voxels par longueur d'onde. Nous avons reproduit expérimentalement à 2 kHz les conditions des siimulations sur un fantôme de PVA. Les champs de déplacement ont été acquis à 11,7 T en utilisant une séquence RFE sensibilisée au mouvement pour des résolutions spatiales de 150 μm à 300 μm afin de balayer le rapport λ/a de 1 à 20. Les résultats expérimentaux confirment pleinement les prédictions de la simulation. La vitesse de cisaillement diminue et tend vers la vitesse de référence attendue lorsque l'acquisition est réalisée dans le domaine optimal, à savoir ici lorsque a est inférieure ou égale à 200 μm. En outre la dispersion de la vitesse est réduite dans le domaine optimal et des estimations plus précises des paramètres mécaniques ont pu être déduites. Cette thèse montre d'une part que la précision et l'exactitude de l'ERM sont optimales lorsque les acquisitions sont réalisées ou traitées pour un domaine d'échantillonnage de la longueur d'onde déterminé par le RSB. Elle montre d'autre part que la comparaison des résultats obtenus doit être menée dans une gamme similaire de q/Δq. La prise en compte des conditions de validité de l'ERM, déterminées par les rapports λ/a et q/Δq, conduit à une mesure quantitative effective des paramètres mécaniques. Il est ainsi possible d'envisager un diagnostic clinique pertinent au sein d'un même organe, d'un même sujet, entre sujets ou au cours du tempsMagnetic Resonance Elastography (MRE) is a imaging technique, recognized as a pertinent method for the mechanical characterization of human tissue in vivo. It offersa particular interest in clinical diagnosis because the development of a pathological process is often accompanied by modifications of the mechanical properties of diseased tissues. MRE consists of recording, along the three spatial dimensions, the displacement field induced by the propagation of a shear wave generated by excitation of the investigated tissue. Mechanical parameters such as shear wave velocity, v, and shear moduli, G' and G'', can then be mapped. The quantification of the mechanical parameters depends on the frequency of the mechanical excitation, fexc, the spatial resolution, a, the amplitude of the induced displacement field, A and the amplitude of the curl field displacement, q, with associated measurement errors, ΔA and Δq, (related to the signal-to-noise ratio, SNR) and finally the reconstruction method. All these parameters were considered to determine the precision and the accuracy of the estimated mechanical moduli and to establish the conditions of validity of MRE following the inversion of the differential equations of the displacement field. In this work, first A and A/ΔA were considered to define a validity threshold for MRE. The influence of A and A/ΔA was studied on a heterogeneous phantom acquired using a 1.5 T MRI with two different types of coils. In a first study, the displacement fields were acquired as a function of A using motion-sensitized spin-echo (REF) and gradient-echo (FFE) sequences for an isotropic spatial resolution of 1 mm. In a second study, the displacement field was acquired as a function of A using RFE for three different spatial resolutions. These studies revealed the existence of a threshold in A/ΔA beyond which the extracted parameters (G', G'') reach a plateau and the MRE is reliable. Then the number of voxels per wavelength, λ/a was considered as a parameter determining the conditions of validity of MRE. This parameter was studied according to the quality of the acquired data characterized by the ratio q//Δq. Simulations were carried in a homogeneous and isotropic elastic medium with a SNR between 5 and 30. The accuracy and the precision of the measurements were found optimal for 6 to 9 voxels per wavelength. The simulation conditions were experimentally reproduced at 2 kHz on a home-made polyvinyl alcohol phantom. The displacement fields were acquired at 11.7 T using a motion-sensitized RFE sequence with spatial resolutions ranging from 150 μm to 300 μm in order to obtain a λ/a ratio ranging from 1 to 20. The experimental results fully confirm the predictions of the simulation. The shear wave velocity decreases with λ/a. It tends towards the expected reference value when the acquisition is performed in the optimal condition, namely here when a is less than or equal to 200 μm. In addition, the standard deviation of the shear wave velocity is reduced for the optimal conditions. Therefore, accurate estimation of mechanical parameters could be deduced. This thesis first demonstrates that the precision and accuracy of MRE are optimal when the acquisitions are performed or processed for a certain wavelength sampling range determined by the SNR. We also showed that for fair comparison of the results, MRE must be carried out in a similar range of q/Δq. Taking into account the conditions of validity of MRE, determined by the ratios λ/a and q/Δq, leads to an effective quantitative measurement of the mechanical parameters making it possible to establish a relevant clinical diagnosis within the same organ, the same subject, between subjects or over time
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Jeudy, Betegard. "Microzonage sismique de la ville des cayes (haïti)". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2014. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/393.
Abstract (sommario):
Dans cette étude de microzonage sismique, des essais d’analyse spectrale des ondes de
surface (SASW) ont été exécutés dans quarante sites de la ville des Cayes, située à 154 km de Port-au-Prince à Haïti. Le système d’acquisition des données in situ est composé de trois géophones L4C de Marc Product, d’un analyseur HP6567 et des sources d’impact constituées d’un marteau de 12 lb (5,45 kg) et d’une masse de 88,2 lb (40 kg) tombant d’une hauteur de chute pouvant aller jusqu’à 2,50 m. Les signaux collectés sont traités à l’aide d’une méthode d’inversion simplifiée (SIM). Cette technique, évaluée à partir des simulations, fournit des profils de vitesse des ondes de cisaillement avec une bonne précision. Ainsi, quarante profils de vitesse ont été établis, au cours de ces travaux, au moyen de la SIM.
À-côté des essais SASW, des études géotechniques constituées d’essais SPT, de pénétromètre dynamique (PD) et de MASW ont été compilées pour la caractérisation des sols de la ville des Cayes. Ces mesures ont été exécutées dans la région plaine à des profondeurs d’investigation atteignant 10 à 30 m. Des corrélations de la littérature, entre SPT et PD et entre SPT et V[indice inférieur s] ont permis d’établir des profils de vitesse des ondes de cisaillement. Les profils obtenus par corrélations et ceux évalués directement par SASW sont en accord dans les sites proches considérés. Ce constat prouve que les profils de vitesse obtenus par SASW correspondent à la rigidité réelle du sol.
La catégorisation des sols, sur la base du paramètre V[indice inférieur s30], indique deux classes de sol
dominantes dans la ville des Cayes. Il s’agit des sols de classe C, en région montagneuse, et des sols de classe D en plaine. Dans certaines zones très altérées et friables des faciès montagneux du miocène moyen, le sol est de catégorie D. Dans certains espaces marécageux et proches des côtes, la catégorie E peut être obtenue en plaine.
La prise en compte des effets de site a été envisagée au moyen des facteurs d’amplification fixés pour différentes catégories de sol et pour des accélérations spectrales telles que définies par l’analyse d’aléa sismique probabiliste suivant les données de l’USGS. Les spectres d’accélération à la surface, établis dans les diverses zones, indiquent de forts mouvements pour des structures de moins de 0,5 s, représentant la majorité des structures des Cayes. Le centre-ville, se trouvant au plus faible niveau d’aléa sismique, présente des accélérations spectrales allant de 0,897 g à 1,127 g pour les bâtiments de périodes inférieures à 0,5 s.
D’autres essais SASW, munis d’une source d’impact plus énergétique, devraient être
effectués dans les plaines pour atteindre le rocher. Au voisinage des lacs, au nord des Cayes, d’autres mesures devraient, également, être exécutées pour confirmer la classe D ou C du sol. De plus, d’autres tests comme les rapports H/V et SPT, CPT peuvent s’avérer aussi nécessaires pour une plus grande définition des dépôts meubles caractérisant les Cayes. Ils permettront de réaliser une estimation plus précise du mouvement à la surface, de réaliser des analyses dynamiques et de préciser éventuellement, la catégorie F du sol en zone côtière ou marécageuse.
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Jia, Bin. "Caractérisation expérimentale et modélisation du comportement de l'acier inoxydable 304 sous différentes vitesses de déformation et températures". Thesis, Paris, ENSAM, 2019. http://www.theses.fr/2019ENAM0056.
Abstract (sommario):
L’acier inox austénitique 304 est utilisé pour de nombreuses applications industrielles, notamment à cause de l’effet TRIP qui lui confère des propriétés particulières. Au cours de son élaboration ou lorsqu’il est utilisé en service, il peut être soumis à différentes vitesses de déformation et températures. Le travail présenté ici vise à étudier le comportement de cet acier sous différents trajets de chargement. Tout d’abord, un système de refroidissement a été ajouté aux barres de Hopkinson pour étudier le comportement de cet acier en compression avec des vitesses de déformation comprises entre 0.001 s-1 et 3000 s-1 et des températures entre -163°C et 172°C. Le modèle de Rusinek-Klepaczko, qui prend en compte le phénomène de transformation martensitique, a été utilisé en parallèle pour simuler son comportement thermo-viscoplastique. Pour les vitesses de déformation au-delà de 3000 s-1, un nouveau design d’éprouvette de cisaillement a ensuite été proposé et validé et l’effet de la vitesse de déformation entre 3000 s-1 et 39000 s-1 a été étudié. Enfin, un autre système de refroidissement a été développé pour les essais d’impact et de perforation à différentes vitesses (entre 80 et 180 m.s-1) et températures (entre -163°C et 200°C) et les lois de comportement ont été validées en comparant expériences et simulations numériquesDue to the unique Transformation Induced Plasticity (TRIP) effect, 304 austenitic stainless steel (ASS) is widely used in many engineering areas. During working and manufacturing process or in service, it may undergo deformation over a wide range of strain rates and temperatures. The current work presents a systematic deformation behavior study of 304 ASS by both experiments and numerical simulations. With an original cooling device coupled to the split Hopkinson pressure bar system, the compression behavior at strain rates between 0.001 s-1 and 3000 s-1 and temperatures between -163°C and 172°C was investigated. An extension of the Rusinek-Klepaczko (RK) model considering strain-induced martensitic transformation (SIMT) phenomenon was also used to simulate the thermo-viscoplastic behavior of this steel. To study the deformation behavior at extremely high strain rates exceeding 3000 s-1, a new single shear zone (SSS) specimen has been proposed and validated. Then, the effects of strain rate between 3000 s-1 and 39000 s-1 was analyzed. Finally, with a specially designed cooling device, the ballistic impact behavior under initial projectile velocities between 80 and 180 m.s-1 and temperatures between -163°C and 200°C was studied. By comparison between experiments and numerical simulations for perforation, the previously obtained constitutive relations were validated
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Blaj, Octavian. "Comment coule une pâte granulaire? Etudes des composantes primaire et secondaire et des fluctuations de l'écoulement". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00750737.
Abstract (sommario):
Une " boue " est constituée de particules submillimétriques immergées dans un fluide. Nous étudions des boues concentrées (ou " pâtes granulaires "), où la concentration en particules est proche du maximum réalisable. Les particules peuvent être plus denses que le fluide, et sédimenter, ou être équilibrées en densité. Ces deux cas sont examinés, à l'aide d'une boue modèle. Nous étudions les écoulements de ces boues dans une cellule de Couette. Les expériences utilisent des méthodes innovantes, permettant de mesurer les vitesses des grains individuellement et collectivement, et les profils de concentration sous cisaillement. Les expériences apportent des informations nouvelles sur les écoulements, comme l'existence de courants de re-circulation. Les résultats sur les vitesses azimutales et concentrations sont en accord avec la théorie de Morris et Boulay d'équilibre des forces normales, pour un rapport convenable des coefficients viscométriques des forces tangentielle et normales.
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Blaj, Octavian. "Comment coule une pâte granulaire ? : études des composantes primaire et secondaire et des fluctuations de l’écoulement". Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14591/document.
Abstract (sommario):
Une « boue » est constituée de particules submillimétriques immergées dans un fluide. Nous étudions des boues concentrées (ou « pâtes granulaires »), où la concentration en particules est proche du maximum réalisable. Les particules peuvent être plus denses que le fluide, et sédimenter, ou être équilibrées en densité. Ces deux cas sont examinés, à l’aide d’une boue modèle. Nous étudions les écoulements de ces boues dans une cellule de Couette. Les expériences utilisent des méthodes innovantes, permettant de mesurer les vitesses des grains individuellement et collectivement, et les profils de concentration sous cisaillement. Les expériences apportent des informations nouvelles sur les écoulements, comme l’existence de courants de re-circulation. Les résultats sur les vitesses azimutales et concentrations sont en accord avec la théorie de Morris et Boulay d’équilibre des forces normales, pour un rapport convenable des coefficients viscométriques des forces tangentielle et normalesWet granular materials are made of solid particles in high concentration, immersed in a viscous fluid. We investigated particle dynamics in a model granular suspension in Couette geometry, at low Reynolds/Taylor numbers for density and non density matched suspension. We used innovated techniques such as: Single Particle Tracking (SPT), Multi Particles Video Trajectography (MPVT) and Concentration Photometry (CP). These experiments allow us to provide information about single and collective motion of grains as well as particle repartition (local volume fraction). We investigated fully 3D velocity profiles in concentrated suspensions, diffusion coefficients, particle fluctuations and recirculation motion, also differential flows. We observe that the flow of non density matched suspensions is localized near the inner cylinder in the low shear rate regime, resulting in a sheared layer only a few particle diameters in thickness, in a way very similar to sheared dry granular materials. At high enough angular velocity, the initially localized flow crosses over to full fluidization: in this regime the granular suspension nearly behaves as a density-matched suspension. Dependence between particles’ velocity and associated fluctuation amplitude is evidenced. Experiments as velocity and concentration profiles were compared with theoretical prediction based on the force balance model and different viscometric laws were investigated for normal and shear forces