Tesi: "Compactage mécanique"

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Yahi, Bachreddine Bachir. "Etude de la compaction de produits granulaires en vue d'applications dans les packs de filière de matériaux polymères". Besançon, 2001. http://www.theses.fr/2001BESA2027.

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Abstract (sommario):

L'objectif de cette thèse est d'étudier d'une part le phénomène de compaction de produits granulaires de forme géométrique et de nature variées (métallique ou céramique) et d'autre part les problèmes inhérents à l'écoulement d'un fluide à travers le milieu ainsi obtenu. Dans cette optique l'étude expérimentale de compaction a nécessité au préalable une analyse descriptive des produits pulvérulents ainsi qu'une analyse du mécanisme de compaction des produits. En conclusion finale, l'ensemble de ces travaux débouche sur une application pratique visant à améliorer l'opération de filage de matériaux polymères en substituant le milieu de cisaillement initialement constitué de granulats d'acier inoxydable par un milieu en céramique.

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Valle, Nilton. "Comportement mécanique d'un sol grossier d'une terrasse alluvionnaire de la Seine". Caen, 2001. http://www.theses.fr/2001CAEN2020.

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Abstract (sommario):

Cette thèse est consacrée à l'étude du comportement mécanique d'un sol alluvionnaire constitué de particules de dimensions très variables, que l'on qualifie de "sol grossier". Le seuil en gros éléments permettant l'appellation de sol grossier est défini par la dimension minimale Ds des gros éléments et le pourcentage d'éléments supérieurs à cette dimension. Ce seuil peut varier de 20 à 63 mm. Les travaux de recherche ont pour objectif de juger de la pertinence des modèles rhéologiques adaptés à ces matériaux et des procédures de détermination de leurs paramètres en laboratoire ou en place. De l'étude bibliographique, nous constatons que les paramètres qui interviennent dans le comportement des sols grossiers sont : la masse volumique, la forme des particules, la distribution granulométrique, la teneur en eau, la taille des particules, les dimensions de l'équipement. La masse volumique est sans doute le facteur le plus important. Des essais effectués à la boîte de cisaillement direct ont montré l'influence du diamètre maximal des gros grains et de la reconstitution des éprouvettes sur le comportement mécanique du sol. Des essais triaxiaux avec quatre modes de compactage des éprouvettes en laboratoire ont été réalisés et les résultats ainsi obtenus ont été comparés à ceux issus déssais triaxiaux effectués sur des éprouvettes taillées dans deux remblais expérimentaux. L'influence de la granularité a été étudiée. Des essais de comportement ont été menés. Ils comprennent des essais triaxiaux sur des éprouvettes taillées dans les couches du remblai, des essais à la plaque et des essais pressiométriques. Ils ont permis de comparer les résultats ainsi obtenus à ceux des essais de laboratoire. Nous avons déterminé des relations entre les paramètres c,ø et E avec le diamètre maximal des grains et la masse volumique du matériau. Ces relations peuvent servir à l'estimation de ces paramètres.

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Eschard, Louise. "Analyse et modélisation du compactage par impact mécanique de revêtements pour la tenue à la corrosion". Electronic Thesis or Diss., Paris, ENSAM, 2024. http://www.theses.fr/2024ENAME067.

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Abstract (sommario):

Réalisées en acier à très haute résistance mécanique, certaines pièces de moteur d'avion, très sensibles à la corrosion, sont protégées par un revêtement à base de particules d'aluminium incorporées dans une matrice sol-gel. Suite à une étape de cuisson après dépôt sur la pièce, un réseau de fissures et porosités se développe. Une densification du revêtement est réalisée par un procédé de compactage par impact mécanique. Les objectifs de cette thèse sont l'analyse du procédé de compactage et ses effets sur la microstructure du revêtement pour améliorer sa tenue à la corrosion via des analyses expérimentales et le développement d'un modèle numérique. Des moyens de contrôle du procédé au travers des mesures de la vitesse d'impact des médias (corindon, bicarbonate de sodium) ainsi que du taux de recouvrement ont été mis en place. L'étude du revêtement avant et après compactage a permis de mettre en avant des descripteurs morphologiques et mécaniques. Il est noté la présence d'un fort gradient de propriétés dans l'épaisseur du revêtement avec un allongement des particules en surface dû à leur déformation plastique sous impact ainsi qu'une augmentation de leur dureté. Selon les paramètres procédé, les fissures et porosités initiales sont totalement refermées et des relations avec la tenue en corrosion peuvent être établies. Le modèle numérique développé se base sur la répétition d'impacts de médias sur un revêtement modélisé par la méthode MPFEM (MultiParticle Finite Element Method) en 2D. Après une calibration à l'aide d'essais d'indentation instrumentée, des études paramétriques mono puis multi-impacts ont permis d'analyser l'influence des différents paramètres procédé. Ces simulations ont également mis en avant la densification du revêtement par un réarrangement local des particules et par leur allongement par déformation plastique. Afin de prendre en compte le chargement complexe tridimensionnel du compactage, un modèle 3D est aussi développé. Le revêtement est modélisé à l'aide d'un modèle continu équivalent, basé sur une loi de comportement de Drucker-Prager/Cap dont les paramètres sont calibrés à partir de la MPFEM
To ensure the corrosion protection of some aircraft engines parts, a coating made of aluminum particles embedded in a sol-gel matrix is deposited on a high-strength steel substrate. After a curing step, cracks and porosities are formed and need to be closed. The coating is densified by a compaction shot-peening process. The objectives of this thesis are to analyze the compaction process and its effects on the coating microstructure to understand its corrosion resistance through an experimental analysis and the development of a numerical model. Means of process control were implemented by measuring the impact velocity of the shots (corundum and sodium bicarbonate) and the coverage rate. A study of the coating before and after compaction identified morphological and mechanical descriptors. A strong gradient of properties was observed along the thickness of the coating, with an elongation of the particles at the surface due to plastic deformation under impact, and an increase in hardness. Depending on the process parameters, the initial cracks and porosities are completely closed, and relationships with corrosion resistance can be established. The developed numerical model is based on repeated media impacts on a coating modeled using MPFEM (MultiParticle Finite Element Method) in 2D. After calibrating the model using instrumented indentation tests, parametric single- and multi-impact studies were carried out to analyze the influence of process parameters. These simulations highlighted the densification of the coating through local particle rearrangement and elongation by plastic deformation. In order to take into account the complex three-dimensional loading during compaction, a 3D model was developed. The coating was modeled using an equivalent continuous model, based on a Drucker-Prager/Cap behavior law, whose parameters were calibrated compared to MPFEM

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Chateau, Marie-Elise. "Etude de la détergence des surfaces dures : stratégies de formulation, tests de détergence et mise en forme solide". Perpignan, 2003. http://www.theses.fr/2003PERP0526.

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Abstract (sommario):

Ces travaux se situent à l'interface des enjeux industriels et scientifiques sur la mise en forme de détergents solides pour surfaces dures. Les formes solides limitent les volumes de transport et de stockage et assurent une meilleure sécurité par rapport aux liquides. Le premier objectif scientifique est l'étude de la détergence. Un premier test d'évaluation, par mise en rotation d'une plaque préalablement salie avec un mélange d'huiles et de pigments, se prête à des études fondamentales. Un second test mis au point, par pulvérisation de la solution sur des plaques salies par accrochage sur des camions de transport, est plus proche des conditions d'utilisation. La présence nécessaire au mouillage, des tensioactifs non ioniques liquides a été montrée, ainsi que l'efficacité détergente, entre autres, de matières premières compatibles avec les contraintes environnementales. Le second objectif scientifique de ces travaux est la mise en forme solide d'une formule détergente pré-établie. Deux voies ont été suivies pour l'obtention de compacts : la compression directe et la granulation humide à haut cisaillement, suivie d'une compaction. Dans le premier cas, la présence de tensioactifs liquides altère les propriétés mécaniques des compacts. La dissolution dans l'eau froide a été étudiée en fonction des matières premières et des forces de compressions appliquées. Dans le deuxième cas, des grains de l'ordre de 1 mm de diamètre sont obtenus, de façon prédominante par coalescence, à 400 rpm. Les compacts ont une meilleure tenue mécanique que par la compression directe de la poudre
The present work on design and manufacture of a solid detergent for hard surfaces cleaning application, is set at the interface of industrial and scientific strakes. Compared to liquid products, solids reduce storage and transport volumes, and are more safe to handle and to use. The first scientific objective was the study of detergency. A test was set up and used for fundamental studies on the efficiency of detergent formulations: a plate, previously soiled with a mix of oils and pigments, is cleaned and its cleanliness is evaluated. A second test, closer to the conditions of use, was set up: the plates soiled on travelling trucks, are spray cleaned and tested. The presence of liquid non ionic surfactants in the detergent formulation, was shown necessary for good wetting of the surface. Among others, cleaning efficiency of raw materials compatible with environmental directives, was studied. The second objective of this work was the processing of a solid detergent, based on the formula established in the first part. Two different ways were investigated: direct compression, and wet granulation followed by a compaction. In the first case, the presence of liquid surfactants affects the mechanical properties of the compact. Compacts dissolution in cold water was studied according to the raw materials used, and the applied compression forces. In the second case, granules of 1 mm diameter in average are obtained by high shear wet granulation, predominantly by coalescence, with a speed of 400 rpm. The compacts have better mechanical properties than those obtained by direct compression

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Bévillon, Damien. "Couplage d'un modèle de gisement et d'un modèle mécanique : application à l'étude de la compaction des réservoirs pétroliers et de la subsidence associée". Lille 1, 2000. http://www.theses.fr/2000LIL10157.

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Abstract (sommario):

L'etude presentee dans ce travail a pour objectif d'apporter une amelioration de la description de la contribution de la roche aux ecoulements fluides dans les modelisations des reservoirs petroliers. La production d'hydrocarbure dans les reservoirs homogenes tres compactables induit un effondrement de la structure poreuse de la roche reservoir, qui fait de la deformation de la roche un mecanisme important de recuperation. Cette compaction provoque des effets indesirables comme des phenomenes de subsidence ou d'endommagement d'equipement de puits. L'analyse de la compaction et de la subsidence peut-etre effectuee grace a deux approches : l'approche reservoir et l'approche poromecanique. Le modele poromecanique offre un cadre mecanique rigoureux, mais ne permet pas une description complete de l'ecoulement. Le modele de reservoir donne une bonne description des phases fluides, mais la description de la mecanique est simplifiee. Pour satisfaire l'ensemble des equations (equilibre mecanique et equation de diffusivite), les deux modeles sont utilises sequentiellement. Chacun des modeles resout son propre systeme independamment, et l'information est transmise dans les deux modeles. Cette technique est appelee couplage partiel. A l'aide de simulations reservoir et hydromecanique, nous montrons que l'approche reservoir n'est pas rigoureuse pour representer l'evolution de la deformation de roches tres poreuses. Puis, nous mettons en place un schema de couplage partiel consistant et inconditionnellement stable, qui permet de decrire correctement la poromecanique dans les modeles de reservoir.

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Allaoui, Aïssa. "Comportement mécanique etélectrique des enchevêtrements denanotubes de carbone". Phd thesis, Ecole Centrale Paris, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011929.

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Abstract (sommario):

Les nanotubes de carbone (NTC) sont des macromolécules tubulaires aux propriétés mécaniques et électroniques remarquables. Dès les années 70 et même avant, on peut trouver des micrographies de NTC notamment dans la thèse d'Endo au LMM de Pau. Mais ce n'est que depuis l'analyse détaillée de leur structure par Iijima en 1991 que leurs propriétés individuelles ont été étudiées intensivement. Les applications potentielles sont innombrables (nanoélectronique, composites, émission de champ, détecteurs de gaz, . . . ). Bien que la plupart de ces applications mettent en jeu un ensemble de NTC, paradoxalement, peu d'études de leur comportement collectif ont vu le jour.
Ce travail s'inscrit dans ce cadre et vise à apporter quelques éclaircissements concernant le comportement mécanique et électrique des enchevêtrements de NTC (ENTC). Ce travail comporte trois principaux domaines d'étude : les composites époxyde/NTC, les interactions de van der Waals (vdW) entre NTC et le comportement mécanique et électrique des ENTC en compression uniaxiale.
L'étude des composites permet d'évaluer quelques propriétés individuelles des NTC par méthode inverse. A l'échelle nanométrique, les interactions de vdW sont prépondérantes, un potentiel NTC-NTC a donc été développé. Le modèle de Van Wyk est un modèle de réseau de fibres développé pour la laine. Une modification de ce modèle prenant en
compte les interactions de vdW est proposée pour décrire les ENTC. La relaxation logarithmique lente de la contrainte dans les ENTC a été attribuée au glissement d'un NTC sur un autre. Un modèle de réseau de résistances en parallèle est proposé pour décrire l'évolution de la résistance ohmique des ENTC en compression.

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Petit-Renaud, Amel. "Compaction des poudres en presse à rouleaux lisses alimentée par une vis horizontale". Compiègne, 1998. http://www.theses.fr/1998COMP1149.

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Abstract (sommario):

Comme il n'existe pas de procédure de dimensionnement basée sur des travaux théoriques, la pratique industrielle est de réaliser un grand nombre d'expériences préliminaires à l'aide d'une presse de laboratoire. Bien que facile à mettre en oeuvre, cette démarche peut s'avérer coûteuse et laborieuse et n'offre aucune garantie de succès. Le but de ce travail est d'instrumenter une presse à rouleaux afin d'accéder à d'importantes informations, telles que la distribution de la contrainte normale à la paroi des rouleaux, la contrainte engendrée par la vis d'alimentation, et d'infirmer ou de confirmer la valeur prédictive de certaines théories qui ont été spécifiquement développées pour ce type de procédé d'agglomération. Nous avons mis en évidence le rôle des paramètres opératoires (vitesse des rouleaux et de la vis d'alimentation, entrefer) sur la distribution des contraintes. Une augmentation de la vitesse des rouleaux conduit à un profil des contraintes dans la zone de compaction plus faible en largeur et en amplitude. Par ailleurs, les performances de la vis sont limitées à la fois par la géométrie de la trémie et par les propriétés de la poudre. Nous avons en outre démontré que la capacité de la presse croît avec la vitesse des rouleaux jusqu'à une vitesse de transition au-delà de laquelle la capacité décroît. Le désaccord entre les résultats expérimentaux et théoriques est dû au fait que les travaux théoriques ne tiennent pas compte de la vitesse des rouleaux et de l'écoulement de l'air. C'est pour quantifier ce dernier phénomène que nous avons conçu une cellule de perméabilité. A l'issue de ce travail, une approche prédictive du comportement de la poudre vis-à-vis de la compaction en presse à rouleaux est proposée.

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Bruno, Agostino Walter. "Étude du comportement hygro- mécanique de la terre crue hyper-compactée pour la construction durable". Thesis, Pau, 2016. http://www.theses.fr/2016PAUU3021/document.

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Abstract (sommario):

Cette étude vise à contribuer au développement d’un produit de construction à faible impact environnemental utilisant la terre crue. Pour cela, le comportement hygro-mécanique de la terre crue compressée à haute pression par une technique novatrice mise au point dans ce projet a été caractérisé. De plus, plusieurs méthodes de stabilisation ont été évaluées afin d’améliorer la durabilité de ce matériau, notamment vis-à-vis de l’érosion induite par l’eau. Une vaste campagne d’essais expérimentaux a été menée sur ces matériaux stabilisés ou non, à deux échelles différentes : les caractérisations des échantillons cylindriques (petite échelle) ont tout d’abord permis de sélectionner la formulation optimale. Par la suite, les tests menés à grande échelle sur les briques de terre compressée ont contribué à développer un produit pour la construction. Une nouvelle technique de fabrication basée sur l’application d’une contrainte de compactage très élevée (hyper-compactage) a été mise au point. Son objectif principal est d’augmenter la densité du matériau afin d’améliorer ses performances mécaniques. Les échantillons compactés par la méthode proposée présentent une densité sèche d’environ 2320 kg/m3, ce qui représente la valeur la plus élevée jamais enregistrée dans la littérature pour une terre non stabilisée. Les effets de la contrainte de compactage sur la microstructure du matériau ont été analysés par intrusion au mercure et adsorption d’azote liquide. Les résultats montrent que l’augmentation de la contrainte de compactage réduit la porosité du matériau, majoritairement les grands pores inter-agrégats. Cependant, le compactage mécanique influence peu les petits pores intra-agrégats. L'approfondissement de la caractérisation des propriétés microstructurales des échantillons stabilisés constitue un développement intéressant de ce travail. La résistance et la rigidité des échantillons non stabilisés et stabilisés ont été mesurées. Ces essais mécaniques confirment que la méthode d'hyper-compactage permet d’améliorer grandement la réponse mécanique du matériau par rapport aux techniques de fabrication existantes. Ainsi, les briques réalisées présentent une résistance en compression comparable à celle-là des matériaux traditionnels de construction (e.g. terre stabilisée et briques en terre cuite). Pour compléter cette étude, des essais mécaniques à l’échelle paroi sont à mener. Le comportement hygroscopique des échantillons stabilisés et non stabilisés a été analysé par la mesure du paramètre MBV (i.e. Moisture Buffering Value), qui traduit la capacité d’échange avec la vapeur d’eau. Il s'avère que la terre non stabilisée possède une excellente capacité à absorber et relarguer l’humidité ambiante. Cette capacité est, par contre, réduite pour les échantillons stabilisés testés dans le cadre de cette étude. La caractérisation du comportement thermique de la terre compressée à haute pression ainsi que l’analyse expérimentale des transferts thermo-hygroscopiques à l’échelle paroi représentent deux compléments d'étude afin de préciser le comportement hygroscopique d'un mur à base de terre crue. Enfin, la durabilité par rapport à l’érosion induite par l’eau des briques stabilisées et non stabilisées a été estimée à travers les essais d’immersion, de succion et de contact qui sont prévus par la norme DIN 18945 (2013). Les briques stabilisées montrent une meilleure résistance à l’eau par rapport aux briques non stabilisées. Toutefois, des études supplémentaires sont nécessaires pour améliorer les méthodes de stabilisation garantissant la durabilité dans le cas d'applications structurelles exposées aux intempéries, tout en maintenant de bonnes performances hygro-mécaniques et un faible impact environnemental
The present work explores the hygro-mechanical behaviour of a raw earth material and investigates different stabilisation techniques to improve the durability of the material against water erosion. An extensive campaign of laboratory tests was performed on both unstabilised and stabilised materials at two different scales: small cylindrical samples and large bricks. An innovative manufacturing method based on the application of very high compaction pressures (hypercompaction) was proposed. Also, the compaction load was maintained constant for a sufficient period of time to allow soil consolidation. The main objective was to increase material density, thus improving mechanical performance. Samples compacted with the proposed method exhibited a dry density of about 2320 kg/m3, which is the highest value registered in the literature for an unstabilised earthen material. The effect of the compaction pressure on the material fabric was assessed by means of mercury intrusion porosimetry and nitrogen adsorption tests. Results showed that the increase of compaction pressure reduced material porosity with major effects on large inter-aggregate pores. On the contrary, small intra-aggregate pores were not affected by the mechanical compaction. Mechanical tests were then performed to measure stiffness and strength of both unstabilised and stabilised samples. These tests demonstrated that hypercompaction can largely improve the mechanical response of the material over conventional manufacturing methods. Hypercompacted bricks showed a compressive strength comparable with that of traditional building materials, such as stabilised compressed earth and fired bricks. The hygroscopic behaviour of both unstabilised and stabilised samples was investigated. The capacity of the samples to absorb/release water vapour was assessed by measuring their moisture buffering value (MBV). Results showed that unstabilised earth has an excellent capacity to buffer ambient humidity. This capacity was significantly reduced by the different stabilisation techniques tested in the present work. Finally, the durability against water erosion of both unstabilised and stabilised bricks was assessed by performing different tests prescribed by the norm DIN 18945 (2013). Stabilised bricks exhibited a higher resistance against water erosion compared to unstabilised bricks. Still, these materials cannot be adopted for structural applications exposed to natural weathering as indicated by the norm DIN 18945 (2013). Therefore, further investigation is required to identify novel stabilisation methods that can balance the needs of sustainability, durability, moisture buffering and mechanical performance

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Malchère, Annie. "Elaboration par mécanosynthèse, puis études structurales, microstructurales et mécanique d'un composite à base Al et à renforts nanométriques SiC". Paris 11, 1995. http://www.theses.fr/1995PA112315.

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Abstract (sommario):

L'aluminium, dû à sa faible densité (2,70), est attrayant pour des applications dans l'automobile, l'aëronautique et l'aërospatiale. La résistance mécanique de ce métal est alors ameliorée par l'ajout de renforts durs et insolubles de céramique. Dans ce cadre, l'objectif de ce travail est de déterminer les conditions d'élaboration d'une poudre composite à matrice Al et à dispersions particulaires renforçantes nanométriques sic (al/sic#p#n), par le procédé de méanosynthèe. Puis nous testons la validité de ce matériau, densifié et consolidé, soumis à une contrainte en compression. La poudre al/sic#p#n a été obtenue par un procédé de double mécanosynthèse. La première mécanosynthèse consiste en l'élaboration de cristallites nanométriques de bsic (5 nm), par un broyage énergétique d'un mélange équimolaire en Si et C. La seconde mécanosynthèse de ces produits de broyage avec une proportion volumique élevée d'Al (de 80 a 90% vol. ) permet la répartition des cristallites de bsic sous forme d'amas de taille inférieure ou égale a 70 nm. Une étude microstructurale du mélange pulvérulent montre que les cristallites d'Al sont aussi nanométriques (11 nm). L'étude des propriétés mécaniques par des essais en compression de la poudre composite al/sic#p#n densifiée et consolidée, fait apparaitre des propriétés très différentes de celles de composites Al renforcés par des particules céramiques micrométriques, ou encore de celles des composites ods ou dispal. La valeur de la contrainte maximale a la compression enregistrée (1,1 gpa), est en effet deux fois supérieure à celle généralement observée. Ce comportement inhabituel semble provenir de la structure nanométrique du materiau.

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Alshihabi, Omran. "Étude en laboratoire du comportement d'un sol compacté non saturé : influence des cycles de séchage-humidification". Lille 1, 2002. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2002/50376-2002-167-168.pdf.

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Abstract (sommario):

Le travail de thèse porte sur une étude expérimentale du comportement d'un sol compacté partiellement saturé. Il s'intéresse également sur l'effet des cycles séchage - humidification sur ce comportement. L'étude a été réalisée à l'aide des œdomètres et des cellules triaxiales qui permettent de contrôler la succion. Ce travail comporte quatre parties. La première concerne une étude bibliographique des travaux réalisés sur les sols compactés et le comportement du sol non saturé. On présente aussi les travaux réalisés sur les sols non saturés, l'effet de la succion sur la compressibilité et la courbe de résistance et l'effet des cycles de séchage -humidification sur le potentiel de gonflement. Cette partie s'achève par une revue des différents modèles développés pour le sol non saturé. La seconde est consacrée à la déscription du sol étudié. Aprés la présentation des caractéristiques mécaniques et intrinsèques de ce matériau, on présente la méthode de préparation et une analyse de l'homogénéité des échantillons étudiés. La troisième partie présente les résultats d'une étude réalisée à l'œdomètre à succion contrôlée. L'effet des cycles de séchage - humidification sur la courbe de compressibilité est étudié. Les paramètres de BBM modèle sont estimés et utilisés pour tester le modèle sur des essais avec ou sans cycle. Enfin, dans cette dernière partie, une étude à l'appareil triaxial est présentée. Cette partie traite deux aspects, le premier sur l'effet de la succion sur la courbe de résistance et le deuxième étudie l'effet des cycles de séchage - humidification sur le comportement du sol à l'état saturé au cours du cisaillement.

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Jourdan, Benoît. "Caractérisation et étude de faisabilité du traitement des boues de rectification en vue de leur valorisation". Aix-Marseille 1, 2001. http://www.theses.fr/2001AIX11030.

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Abstract (sommario):

L'objectif de ce travail est d'étudier des voies de caractérisation et de traitement des boues de rectification. Ces dernières sont soumises à la réglementation spécifique concernant les Déchets Industriels Spéciaux et sont valorisables de par leur forte teneur en fer dans diverses industries comme les cimenteries ou les centres pyrométallurgiques. Dans un premier temps, des méthodes d'analyse sont mises en oeuvre pour déterminer la teneur en fraction organique des boues de rectification. Une pyrolyse à basse température (400° C) s'avère être une technique performante pour une quantification globale de la matière organique des boues. L'extraction des boues par l'hexane suivi d'un dosage par spectrophotométrie ultraviolette présente l'intérêt de quantifier séparément les différents composés organiques des boues. Les modes opératoires de ces méthodes d'analyse sont donnés. Dans un second temps, une étude de faisabilité du traitement des boues de rectification est réalisée. Les traitements considérés sont le lavage, par détergent et par solvant organique, et le pressage mécanique. Ils ont pour but de séparer les particules métalliques. L'étude met en évidence l'efficacité du lavage par un solvant organique et du pressage mécanique : environ 90 % d'élimination de la phase organique des boues, permettant d'envisager la valorisation des boues traitées en centre pyrométallurgique. Cependant, les rendements obtenus sont insuffisants pour une valorisation en cimenteries. Un couplage de ces traitements pourrait être envisagé.

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Souriou, David. "Compaction conventionnelle et compaction grande vitesse (CGV) de céramiques : influence du procédé de compactage sur le frittage". Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00489885.

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Abstract (sommario):

L'amélioration des propriétés des pièces céramiques passe par une meilleure compréhension des phénomènes intervenant au cours de la mise en forme et du frittage. Les comprimés céramiques sont classiquement mis en forme par pressage uniaxial quasi-statique (pressage conventionnel) dans des matrices acier ou carbure. Mais une technique de mise en forme par impact, la Compaction Grande Vitesse (CGV), utilisée pour la mise en forme d'objets céramiques, apporte des résultats différents en terme de propriétés microstructurales. L'objectif de notre étude est d'identifier l'origine des différences microstructurale constatée entre ces deux méthodes de mise en forme. Des poudres d'alumine formulées sont testées pour identifier les paramètres les plus influant en terme de propriétés macrostructurale et microstructurale des comprimés céramiques à vert mis en forme conventionnellement ou par CGV. La finesse de la poudre, la nature et la quantité des ajouts organiques sont identifiés comme des paramètres influant sur les propriétés des comprimés ; mais une plus grande vitesse de compression apporte des améliorations significatives aux comprimés en terme de densité et de taille de pore réduite. De plus, une modélisation phénoménologique de la compaction permet d'identifier l'intensité des paramètres de fragmentation, de déformation plastique, et de vitesse d'élimination de la porosité. Il ressort que les phénomènes de déformation plastique des granules et de réarrangement granulaire sont favorisés en CGV. Par ailleurs, l'élaboration directe de pièces de forme complexe en CGV permet une étude plus approfondie des mouvements granulaires. Malgré le temps très court de l'impact (3 ms), il n'y a pas seulement des mouvements verticaux des grains, mais aussi des déplacements latéraux ; de plus, des effets de bord sur les comprimés sont dus à des phénomènes de frottement des grains contre la matrice en périphérie des pièces. Les pièces élaborées par chacune des voies de mise en forme sont ensuite frittées. L'objectif est de voir comment la microstructure initiale d'un comprimé céramique peut influer sur son comportement au frittage et sur la qualité des pièces en terme d'homogénéité de densité et de tailles de grains, ceci avec des géométries de pièces variables (dimensions, forme). Il est montré que la plus grande présence de pores de petite taille est à l'origine d'une meilleure densification et d'une microstructure plus fine. Les résultats du frittage sont donc reliés à ceux de la mise en forme et mettent en évidence l'aspect positif de la CGV sur la qualité des pièces frittées.

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Groleau-Renaud, Virginie. "Contrainte mécanique et exsudation racinaire du maïs : incidence de la morphologie du système racinaire". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1998_GROLEAU_RENAUD_V.pdf.

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Abstract (sommario):

L’amélioration des performances agronomiques (cultures plus économes et moins agressives pour l'environnement) passe par une meilleure compréhension des mécanismes rhizosphériques. La présente étude s'intéresse à l'influence de la contrainte mécanique, liée à la compaction des sols, sur l'exsudation racinaire (exsudats solubles et mucilages). Le propos est d'évaluer la part respective jouée par la contrainte mécanique ainsi que par les modifications morphologiques induites par cette contrainte sur l'exsudation racinaire. Les travaux sont réalisés à partir d'un modèle expérimental constitué par un dispositif de culture hydroponique stérile permettant de cultiver des maïs d'âge croissant (4, 8, 12 et 16 jours) et de récolter leurs exsudats racinaires. Des billes de verre de diamètre variable (1 mm, 4 mm) permettent de simuler et de moduler l'intensité de la contrainte mécanique. Des mesures morphologiques (croissance et développement des plantes) et physiologiques de l'exsudation racinaire (techniques quantitatives et utilisation de radio-isotopes) sont entreprises. En culture hydroponique stérile, la contrainte mécanique agit principalement sur la morphologie du système racinaire, par une réduction de la longueur des racines principales et une prolifération de racines d'ordre 2, avec une biomasse inchangée. Un épaississement racinaire est mis en évidence à l'apex, zone de libération des composés exsudés. La contrainte mécanique augmente l'exsudation racinaire du maïs. D’autre part, une quantité importante de carbone se dépose à la surface des billes de verre. Ces modifications de l'exsudation racinaire peuvent être attribuées à l'effet direct de la contrainte mécanique sur les racines. Une quantification de l'exsudation racinaire du maïs jeune qui prendrait en compte les sucres, les acides aminés ainsi que les acides organiques, serait essentielle pour comprendre la réponse des plantes à la contrainte mécanique. D’autre part, une meilleure connaissance des mécanismes physiologiques (rôle hormonal) consécutifs à la présence de la contrainte mécanique est à privilégier.

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Mengue, Emmanuel. "Évaluation du comportement mécanique d’un sol latéritique traité au ciment pour des applications routières". Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10050/document.

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Abstract (sommario):

Jusqu'à récemment dans de nombreuses régions tropicales et subtropicales, on utilisait surtout les graveleux latéritiques en géotechnique routière, comme matériaux d’assise de chaussée. Avec l'évolution des besoins, la récente prise en compte des contraintes environnementales et la rareté des graveleux latéritiques de bonne qualité, la promotion de matériaux dont l'usage est peu répandu pour diverses raisons techniques ou historiques est encouragée. En Afrique subsaharienne, la valorisation des matériaux marginaux naturels locaux, singulièrement les sols latéritiques fins, en technique routière est vivement encouragée pour une meilleure utilisation des ressources dans le cadre du développement durable et dans un contexte socio-économique particulier.Ce mémoire de thèse expose une étude du comportement mécanique d’un sol latéritique fin traité au ciment à différents dosages pour une valorisation en technique routière. Il comporte cinq parties:La première partie concerne une étude bibliographique des travaux réalisés sur les sols latéritiques. On présente également les travaux réalisés sur les sols traités au ciment.La deuxième partie est consacrée à la description des matériaux étudiés. Après la présentation des caractérisations physiques, chimiques et minéralogiques de ces matériaux, on présente les paramètres de l’étude. Cette partie s’achève par la caractérisation minéralogique et microstructurale du sol latéritique traité au ciment à différents dosages.La troisième partie présente les résultats expérimentaux d’une étude de la consolidation unidimensionnelle du sol latéritique avant et après traitement au ciment à différents dosages. La vérification de l’aptitude au traitement du sol, la détermination des caractéristiques intrinsèques et de compactage du sol traité au ciment sont également présentées dans cette partie.La quatrième partie présente les résultats expérimentaux de la résistance mécanique du sol avant et après traitement au ciment. La portance, les résistances en compression et en traction, les résistances à la rupture et au cisaillement forment l’ossature de cette partie.Enfin la cinquième partie présente une analyse numérique et économique de la conception d’une assise de chaussée en sol latéritique traité au ciment à différents dosages L’influence du traitement du sol sur l’épaisseur de l’assise de chaussée est examinée, ainsi que le coût économique de l’assise de chaussée
Until recently, in many tropical and subtropical regions, lateritic gravels have been used in geotechnical highway, like for example in the road foundations. With the increase of needs, the recent consideration of environmental constraints and the unavailability of lateritic gravels with good mechanical properties, the promotion of materials whose use is not widespread for various technical or historical reasons is encouraged. In Sub-saharan Africa, the valorization of local natural marginal materials particularly the fine grained lateritic soils, in road construction purposes is strongly encouraged where a better utilization of resources might help insure sustainable development in a particular socio-economic context.This thesis presents a study of the mechanical behavior of a cement treated fine grained lateritic soil for a valorization in road construction. It constains five parts:The first part concerns a literature review of work on lateritic soils. It also presents the work completed on soils treated with cement.The second part is devoted to the description of the materials studied. After the presentation of physical, chemical and mineralogical characterizations of these materials, we present the parameters of the study. At the end, mineralogical and microstructural characterization of cement treated lateritic at different dosages is presented.The third part presents the experimental results of a study of one-dimensional consolidation of lateritic soil before and after treatment with cement at different dosages. The verification of the processability of the soil, as well as the determination of intrinsic characteristics and compaction of the cement treated lateritic are also illustrated in this section.The fourth part shows the experimental results of the mechanical strength of the lateritic soil before and after treatment with cement. The discussion about bearing capacity, the compressive and tensile strength and the rupture and shear strengths constitutes the major concern of this part.Finally, the fifth part presents a numerical and economic analysis of the design of a road foundation of lateritic soil treated with cement at different dosages. The influence of soil treatment on the thickness of the road foundation is examined, as well as the economic cost of the road foundation

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Regazzoni, Pierre-Louis. "Confrontation et analyse d'érodimètres et caractérisation de la sensibilité à l'érosion d'interface". Nantes, 2009. http://www.theses.fr/2009NANT2131.

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Abstract (sommario):

Le Jet Erosion Test et le Hole Erosion test sont deux appareils qui permettent de caractériser les deux principaux mécanismes d'érosion d'interface : la surverse et le renard. Une étude bibliographique est effectuée afin de présenter et d'analyser les méthodes d'interprétation proposées dans la littérature. Une campagne d'essais est réalisée à l'aide des deux érodimètres sur un ensemble de sols naturels qui représentent une large place de sensibilité à l'érosion et qui sont compactés suivant le protocole Proctor. La première interprétation des essais est effectuée avec les méthodes présentes dans la littérature. Les valeurs ainsi obtenues du coefficient d'érosion et de la contrainte seuil ainsi que la classification de la sensibilité des sols à l'érosion sont dépendantes de l'appareil utilisé. Une analyse des échanges énergétiques entre le fluide et le sol est menée et permet de proposer une méthode d'interprétation pour les deux érodimètres. Un nouvel indice de sensibilité à l'érosion est proposé et ses valeurs obtenues avec les deux érodimètres sont confrontées. Deux gammes d'énergie dissipée par le fluide sont identifiées et la classification des sols ainsi obtenue est identique pour les deux appareils. Une analyse statistique est réalisée pour les sols compactés au voisinage de l'optimum Proctor et permet d'aboutir à l'expression de l'indice de sensibilité à l'érosion en fonction de quelques paramètres physiques des sols. Une étude de la variabilité de la sensibilité à l'érosion est effectuée de part et d'autre de l'optimum Proctor. L'influence du degré de saturation est mise en évidence et une corrélation entre la sensibilité à l'érosion et la perméabilité est proposée
The Jet Erosion Test and the Hole Erosion Test are two devices allow characterizing the two main interface erosion mechanisms : overtopping and piping phenomena. A bibliographical review is carried out to analyze and study the different methods of interpretation for the tests. A comparative study is carriedout with the two erodimeters on natural soil samples, compacted with the Proctor protocol and representing a panel of sensitivity to erosion. The first interpretation is based on the methods coming from the litterature. The obtained values for the erosion coefficient and for the critical shear stress and the stoil classification are dependent on the used device. An energetical approach between the fluid and the soil is done in order to propose a method of interpretation for the two devices. A new erosion sensitivity index is proposed and the obtained values are compared between the two apparatus. Two dissipated hydraulic energy scales appear and an identical soil classification is built with the two devices. A statistical analysis is carried out for the compacted soils which gives an expression of the index of sensitivity to erosion in some physical parameters. A study concerning the variation observed on the soil « erodibility » from the dry side to the wet side is done. The influence of the saturation degree is pointed out. In addition, a relation is proposed between the permeability and the index of sensitivity to erosion

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Maouchi, Djamel. "Comportement des sols compactés sur quelques chemins à pression négative controlée". Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1998. http://www.theses.fr/1998ECAP0593.

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Abstract (sommario):

Le travail présenté dans cette thèse a porté essentiellement sur les résultats d'une étude expérimentale, complétée par une partie simulation. Dans la partie expérimentale, deux matériaux ont été étudiés, nous nous sommes intéresse au comportement mécanique et hydrique. Concernant le comportement hydrique, nous avons étudié : ' l'effet de la variation de la teneur en eau sur les chemins de drainage - humidification. ' L'effet de la consolidation sur les cycles de drainage - humidification. Quant au comportement mecanique, il a fait l'objet d'une série d'essais de part et d'autre de l'optimum Proctor. Tout d'abord, du côté humide, ou nous avons réalisé des essais de compression isotrope suivie d'un écrasement triaxial en conditions non chainées. Par contre, du cote sec de l'optimum Proctor, nous avons réalisé une série d'essais œdométriques et triaxiaux à pression interstitielle imposée. Enfin, dans la partie simulation, l'utilisation d'un modèle élastoplastique pour les sols partiellement non saturés, développé à l'ECP nous a permis de reproduire de façon acceptable les chemins de compactage et triaxiaux et ne faisant varier que très peu de paramètres.

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Comas-Cardona, Sébastien. "Modélisation, simulation et contrôle du couplage hydro-mécanique pour le moulage de composites". Lille 1, 2005. https://ori-nuxeo.univ-lille1.fr/nuxeo/site/esupversions/3efa882a-9b13-4d8c-9093-5fb158ec4af4.

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Abstract (sommario):

L'intérêt pour les matériaux composites s'est confirmé au cours des dernières années. La réduction des temps de cycle en moulage LCM (Liquid Composite Molding) passe par l'augmentation du débit ou de la pression de la résine sans déplacer et déformer les renforts, inserts et âmes dans la cavité du moule pour garantir la qualité et les performances des pièces. La complexité des phénomènes associés nécessite de recourir à la simulation numérique. Un modèle de comportement des renforts fibreux secs et imprégnés en compression est proposé ainsi qu'une méthode d'identification des paramètres. Une méthodologie basée sur des compressions de renforts imprégnés permet d'extraire les valeurs de perméabilités planes et transverses d'un renfort. Un exemple de couplage hydro-mécahique est simulé avec une méthode numérique sans maillage. Enfin une composante technologique est proposée en vue d'améliorer la fabrication grâce à un lien matériau/machine d'injection/outillage permanent.

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Andrianatrehina, Soanarivo Rinah. "Comportement hydro-mécanique des sols fins compactés au voisinage de la saturation. : application aux remblais routiers". Thesis, Le Havre, 2016. http://www.theses.fr/2016LEHA0030.

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Abstract (sommario):

La thèse présente un ensemble de résultats expérimentaux sur des sols fins très plastiques compactés au voisinage de l’optimum Proctor normal (OPN). Elle est réalisée dans le cadre du projet ANR TerreDurable qui traite de la conception des ouvrages en terre en sols fins. Après l’étude de l’effet de compactage sur des chemins de drainage-humidification, la fissuration induite par la dessiccation est mise en évidence et analysée. Par ailleurs, des relations entre différents paramètres mécaniques (module, IPI, Résistance à la compression) et hydriques (succion, perméabilité, ..) en fonction de l’énergie de compactage et du mode de préparation sont présentées. Le comportement mécanique des sols fins compactés est étudié sur des chemins œdométriques et triaxiaux saturés et non saturés, drainés et non drainés. Dans ce dernier cas, l’évolution des paramètres de pression interstitielle de Skempton est analysée sur des chemins isotropes et déviatoires. Ceci a nécessité la mise au point d’une cellule triaxiale équipée de psychromètres à effet Peltier, de tensiomètre et de jauges de déformations
The thesis presents an experimental study on very high plasticity soils compacted near of the standard Proctor optimum (SPO). It is performed as part of the ANR TerreDurable project which is devoted on the design of earthworks with fine soils. After the study of the effect of compaction on drying-wetting paths, induced cracking of drying is highlighted and analyzed. Furthermore, relationships between different mechanical parameters (modulus, IPI, compressive strength) and water (suction, permeability) according to the energy of compaction and method of preparation are shown. The mechanical behavior of soils compacted fine soils is studied on saturated and unsaturated, drained and undrained oedometer and triaxial. For the unsaturated undrained triaxial, the change in Skempton parameters pore pressure is analyzed on isotropic and deviatoric paths. This required the development of a triaxial cell equipped with psychrometers, tensiometer and strain gauges

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Sen, Gupta Jayant. "Mésodynamique et rupture des composites 3D C/C sous choc : une stratégie numérique dédiée". Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00133772.

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Abstract (sommario):

Le travail est réalisé en collaboration avec le centre d'études de Gramat. Le but est de fournir des outils numériques fiables de prévision de la tenue aux chocs de structures en composites 3D C/C. Pour des sollicitations de quelques microsecondes, une modélisation méso rend bien compte des observations expérimentales. Le traitement numérique d'un tel modèle conduit à des problèmes de taille importante. Nous développons une méthode de sous structuration mixte par interface, itérative, globale en temps et en espace, paramétrée par des directions de recherche qu'il faut optimiser. Les directions de recherche constantes sont peu efficaces. Pour des directions de recherche variables, un algorithme de gradient conjugué est utilisé et optimisé pour réduire le nombre d'itérations. La méthode est validée sur un exemple 1D 1/2. Le cas d'un calcul 3D d'impact plaque/plaque est également traité grâce à l'utilisation du calcul parallèle.

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Sediki, Ouardia. "Étude des mécanismes d’instabilité et d’envol des particules en lien avec l’hydratation des sols fins". Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0114/document.

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Abstract (sommario):

L’objectif de cette thèse est de caractériser les mécanismes de déstructuration en surface des sols compactés, soumis à des sollicitations cycliques de roulement. Ces chargements cycliques, générés par le trafic, sont principalement responsables de l’envol de particules fines et poussières sur les chantiers de terrassement. La présente étude est réalisée en collaboration avec la Fédération Nationale des Travaux Publics et le Syndicat Professionnel des Terrassiers de France, dans le cadre de leur engagement volontaire, qui vise à mieux contrôler les consommations en eau sur les chantiers de terrassement, utilisée pour réduire les particules fines en vol. La première partie du rapport consiste à aborder l’évolution des propriétés des sols compactés au moyen de différentes méthodes de compactage, au laboratoire comme in-situ. La méthode de compactage par roulement a été adoptée, à l’échelle du laboratoire, afin de reproduire une rotation des tenseurs de contraintes similaire à celle appliquée in-situ. L’étude a confirmé que la méthode de compactage par roulement proposée permet, à la fois de reproduire une rotation continue du tenseur de contraintes, et de conserver un état de densité moyen proche de celui de la référence de compactage du laboratoire. L’étude microstructurale a souligné que la taille des pores inter-agrégats est gouvernée par le compactage, tandis que la taille des pores intra-agrégats est influencée par l’humidification du sol. L’étude des mécanismes de déstructuration de surface de sol sous sollicitations de roulement, responsables de l’envol, a été effectuée dans la seconde partie de l’étude. Cette partie met en évidence l’influence des cycles de roulement sur l’état de surface du sol compacté et son évolution. Les premiers cycles de roulement génèrent un détachement d’agrégats de grande taille, puis, sous l’effet des passages répétitifs, ces agrégats se décomposent en plus petits agrégats, voire en particules fines sujettes à l’envol. La déstructuration de surface est liée aux conditions de mise en œuvre, à l’état de compacité, au processus du séchage, ainsi qu’au type de sol. La troisième partie de la thèse porte sur l’étude du potentiel d’adsorption et d’infiltration de l’eau dans les sols non consolidés lors de leur arrosage par brumisation. Des corrélations entre la surface spécifique et le potentiel d’adsorption avec la conductivité hydraulique du sol ont été établies. L’analyse de la structure de la surface via le traitement d’images a démontré le phénomène d’agrégation sous humidification, qui est fonction de la composition granulométrique et minéralogique du sol. Sur la base de l'étude d'adsorption et d'infiltration, un paramètre d’arrosage est proposé pour lier les propriétés hydrauliques du sol avec le matériel d’arrosage in-situ
The aim of this thesis is to characterize the soil surface degradation mechanisms of compacted soils subjected to cyclic rolling solicitations. These cyclic loadings generated by traffic are the main responsible of dust emission during earthworks. The present study was carried out in collaboration with “Fédération Nationale des Travaux Publics” and “Syndicat Professionnel des Terrassiers de France“, as part of their voluntary commitment to better control the water consumption during earthworks implementation, and particularly for dust abatement. The first part of the report deals with the evolution of soil compaction properties obtained by using different compaction methods, at laboratory and in-situ scales. The rolling compaction method has been considered, at laboratory scale in order to reproduce a stress tensor rotation similar to that applied in-situ. The study confirmed that the proposed rolling compaction method allows both to reproduce a continuous rotation of the stress tensor, and to maintain an average density state close to that of the laboratory compaction reference. The microstructural study highlighted that inter-aggregate pore size is governed by compaction, while intra-aggregate pore size is influenced by soil humidification. The study of mechanisms of soil surface degradation under rolling loads, responsible for the dust emission, was carried out in the second part of the study. This part demonstrates the influence of rolling cycles on the soil surface state of compacted soil and its evolution. The first rolling cycles generates a pullout aggregates, and then, under the effect of repetitive passages, these aggregates break down into smaller aggregates, or even fine particles with high dust emission potential. Soil surface degradation occurs to be linked to the implementation conditions, the compaction degree, the drying process as well as the type of soil. The third part of the study deals with the water adsorption and infiltration potential of unconsolidated soils during spraying phase by water mist. Correlations between soil specific surface area and adsorption potential with the hydraulic conductivity of the soil have been established. The analysis of the surface structure via image processing demonstrated the aggregation phenomenon under humidification, which is a function of the granulometric and mineralogical composition of the soil. Based on the adsorption and infiltration study, a spraying parameter is proposed to link the hydraulic properties of soil with the spraying system used in-situ

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Deplancke, Tiana. "Approche des mécanismes de frittage du UHMWPE : étude du comportement mécanique à l’état solide et à l’état fondu". Thesis, Lyon, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAL0143/document.

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Abstract (sommario):

Le polyéthylène à ultra haute masse molaire (UHMWPE) présente une viscosité si forte à l’état fondu que seuls des procédés de mise en forme de type frittage peuvent être employé. Ce procédé rarement utilisé pour les polymères reste peu étudié. En particulier les deux principaux mécanismes généralement mentionnés que sont le réenchevêtrement et la cocristallisation aux interfaces sont difficilement observables séparément. Le UHMWPE, grâce à sa très haute viscosité à l’état fondu et grâce à son plateau caoutchoutique extrêmement étendue en température, peut faire l’objet d’essais mécaniques à la fois à l’état semi-cristallin et à l’état fondu. Des poudres natives de UHMWPE de masses molaires comprises entre 0,6 et 10,5 Mg.mol-1 sont utilisées comme matériau de départ pour leur mise en oeuvre par frittage. La consolidation des interfaces par soudage des particules a été effectuée sous pression à différentes températures supérieures au point de fusion et pour différentes durées. Des expériences de traction effectuées soit à température ambiante soit au-dessus du point de fusion ont permis de distinguer le rôle de l'interdiffusion des chaînes au travers des interfaces de celle de la cocristallisation dans les mécanismes de soudage de particules. Il s'est avéré qu’un soudage efficace se produit dans une échelle de temps très courte. La très faible influence de la durée de frittage par rapport à celle de la température de frittage a prouvé que l'interdiffusion des chaînes n'est pas régie par un mécanisme de reptation. L'explosion à la fusion des cristaux « hors-équilibre » de la poudre native est suggérée être le mécanisme principal permettant un réenchevêtrement dans un laps de temps beaucoup plus court que celui de la reptation. La cocristallisation est un phénomène si efficace dans la consolidation de l'interface à l'état solide qu'elle masque significativement la cinétique de réenchevêtrement gouverné par la température, visible dans les tests mécaniques à l’état fondu
One of the main issues of ultra-high-molecular-weight polyethylene (UHMWPE) is to overcome its very high viscosity. Powder sintering is then often required instead of injection or extrusion. However, sintering mechanisms remain partially understood. Indeed, the two main mechanisms generally mentioned for interparticle welding, i.e. re-entanglement and cocrystallization, can hardly be observed separately. Fortunately, due to its very high molecular weight, UHMWPE exhibits an exceptionally broad rubbery plateau so that mechanical tensile tests can be easily performed both below and above the melting point. Four UHMWPE of molecular weight in the range of 0.6.106 g.mol-1 to 10.5.106 g.mol-1 have been processed by means of sintering of nascent powders. The interface consolidation or particle welding was carried out under pressure at various temperatures above the melting point and for various durations. Tensile drawing experiments performed either at room temperature or above the melting point enabled to discriminate the role of chain interdiffusion through the particle interface from that of cocrystallization in the mechanism of particle welding. It turned out that an efficient welding occurred within a very short time scale. The very weak influence of sintering time compared to that of sintering temperature gave evidence that chain interdiffusion was not governed by a reptation mechanism. The entropy-driven melting explosion of the “non-equilibrium” crystals in the nascent powder is suggested to be the main mechanism of the fast chain reentanglement and subsequent particle welding within a time scale much shorter than the reptation time. Cocrystallization is so much efficient in the interface consolidation in the solid state that it significantly hides the temperature-governed kinetics

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Saint-Raymond, Odile. "Étude de l'influence de la texture et de la structure des produits pharmaceutiques sur leur comprimabilité". Phd thesis, Grenoble INPG, 1995. https://theses.hal.science/tel-00843179.

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Abstract (sommario):

Menées à l'Ecole des mines de Saint-Etienne, ces recherches ont pour objet de comprendre le rôle de la texture et de la structure des solides sur la comprimabilité de poudres pharmaceutiques. Un modèle de fragmentation et de déformation plastique des grains permet de comprendre les différences de compressibilité des poudres pharmaceutiques. Il s'avère aussi prédictif vis-à-vis de poudres métalliques. Il a été valide sur des séries de lactoses différant soit par leur structure (hydrate ou anhydre) soit par leur texture (taille des grains), et sur deux variétés d'un même principe actif différant de par la texture des grains: des caractérisations physico-chimiques ont permis de mieux cerner l'influence des principaux paramètres morphologiques ou structuraux sur les propriétés mécaniques des solides pharmaceutiques.

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Pradel, Pierre. "Etude de la compaction dynamique de mousses polymères : Expériences et modélisation". Thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2017. http://www.theses.fr/2017ESMA0035/document.

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Abstract (sommario):

Les mousses polymères trouvent de nombreuses applications industrielles en tant qu’isolants thermiques, matériaux de structuration ou atténuateurs de choc. En effet, il s’agit de matériaux légers, possédant un excellent rapport masse / rigidité, et demandant de faibles coûts de production.Une des applications envisagées par le CEA est la protection de structures face à des chargements mécaniques générés lors d’irradiations laser ou lors d’impacts de débris micrométriques.L’objectif principal de cette thèse est d’évaluer la capacité d’atténuation d’une mousse expansée en polyuréthane rigide et d’une mousse syntactique à matrice époxy face à des sollicitations dynamiques extrêmement rapides (> 106 s−1) et intenses (> 10 GPa). Des essais quasi-statiques de compression / décompression et des expériences dynamiques ont ont été réalisés pour analyser le comportement de ces deux mousses pour des vitesses de déformation allant de 10−3 à 106 s−1. L’analyse des résultats expérimentaux montre que ces mousses polymères ont une phase de comportement élastique suivie d’une phase de compaction conduisant à des déformations irréversibles importantes. Les seuils de compaction sont estimés à 9 MPa pour la mousse polyuréthane et 30 MPa pour la mousse époxy en régime quasi-statique, et à 21 MPa pour la mousse polyuréthane et 72 MPa pour la mousse époxy lorsque la vitesse de déformation dépasse 104 s−1. Deux modèles physico-numériques sont développés pour représenter le comportement macroscopique de ces mousses à de telles vitesses de déformation. Les paramètres sont identifiés à partir des résultats d’expériences de compression dynamique (lanceur `a gaz, générateur de pression magnétique). La validité des modèles est testée en comparant les profils de vitesse calcul´es à l’aide d’un code dynamique explicite et les profils de vitesse mesurés lors des expériences. Ces modèles sont ensuite utilisés pour analyser les résultats obtenus lors d’expériences d’irradiation par faisceau d’électrons et de choc laser. Nous démontrons ainsi que les mousses polymères étudiées ont une forte capacité d’atténuation et que les modèles proposés sont valides à grande vitesse de déformation
Polymeric foams are widely used in many industrial applications as thermal insulators, structural materials or shock mitigators. Indeed, they are light weight materials with an excellent weight /stiffness ratio and low production costs. One of the applications which interests the CEA is the protection of structures against mechanical loadings generated by laser irradiation or high velocity impact of small debris.The main objective of this PhD thesis is to investigate the mitigation capability of an expanded polyurethane foam and an epoxy syntactic foam against extremely fast (> 106 s−1) and intense(> 10 GPa) dynamic loadings. Cyclic quasi-static tests and dynamic experiments have been performed to investigate the behavior of these two foams for strain rates ranging from 10−3 to 106 s−1. Analysis of the experimental results shows that these polymeric foams have an elastic behavior phase followed by a compaction phase with significant permanent sets. Compaction thresholds are about 9 MPa for the polyurethane foam and 30 MPa for the epoxy foam under quasi-static loadings and around 21 MPa for the polyurethane foam and 72 MPa for the epoxy foam for strain rates above 104 s−1.Two porous compaction models are developed to represent the macroscopic behavior of these foams for such strain rates. The parameters are identified from the results of dynamic compression experiments (gas gun, low inductance generator). The validity of the models is tested by comparing calculated velocity profiles with an explicit hydrocode and velocity profiles measured during the experiments. These models are then used to analyze the results obtained with electron beam irradiation and laser-driven shock experiments. We demonstrate that the studied polymeric foam shave high mitigation capabilities and that the models are valid for high strain rates

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Burlion, Nicolas. "Compaction des bétons : éléments de modélisation et caractérisation expérimentale". Cachan, Ecole normale supérieure, 1997. http://www.theses.fr/1997DENS0021.

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Abstract (sommario):

La compaction des bétons se rencontre le plus souvent dans le cas de choc ou d'impact sur structure en béton. Sous l'effet de fortes sollicitations de compression triaxiales, le matériau béton, initialement poreux, se densifie par réduction de la porosité initiale. L'énergie dissipée au cours de cette densification est tres importante : le matériau est fortement plastifie et endommage. Au cours d'un impact, d'autres phénomènes entrent en jeu : du cisaillement provoque par la perforation du missile, et de l'écaillage provoque par réflexion des ondes de compression sur la face non-impactée en ondes de traction. Nous proposons dans la première partie de cette thèse une modélisation de ces phénomènes basée sur la mécanique des milieux poreux, la mécanique de l'endommagement et la plasticité. Le modèle phénoménologique que nous proposons est apte à représenter les divers phénomènes physiques qui interviennent au cours d'un impact. Les comportements obtenus tant en traction qu'en compaction sont comparables avec des résultats expérimentaux. De plus le modèle propose à des propriétés de régularisation intéressantes en vue de calculs numériques par éléments finis. Dans une deuxième partie, nous proposons une stratégie expérimentale en vue de caractériser la compaction de bétons et de mortiers. Ce processus expérimental s'appuie sur deux essais statiques de compaction. Le premier de ces essais est dénommé essai uniaxial confine. Le principe de cet essai est de solliciter axialement une éprouvette cylindrique ayant un diamètre de 5 cm pour une hauteur de 10 cm, et d'empêcher son gonflement radial par une cellule cylindrique métallique de forte épaisseur. Les sollicitations maximales de compression atteintes sont alors de 1275 mpa axialement sur l'éprouvette pour une contrainte radiale de 260 mpa environ. Cet essai permet de caractériser la compaction de béton sur un trajet oedometrique. Le deuxième essai est dénommé essai triaxial hydrostatique : il résulte de l'adaptation aux matériaux très poreux d'une cellule a confinement fluide mis au point pour les matériaux métalliques. Les éprouvettes testées sont alors des mortiers et des micro-bétons. La sollicitation maximale atteinte est une pression hydrostatique de 400 mpa. Cet essai permet de caractériser des mortiers sur un trajet hydrostatique.

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Lachance, Olivier. "Conductivité thermique et perméabilité intrinsèque de la neige compactée". Thesis, Université Laval, 2014. http://www.theses.ulaval.ca/2014/30712/30712.pdf.

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Abstract (sommario):

La perméabilité intrinsèque et la conductivité thermique de la neige sont deux paramètres essentiels pour effectuer l'analyse numérique du comportement thermique de milieux poreux. Plusieurs mesures de ces paramètres ont été effectuées successivement sur des échantillons de neiges compactées recueillis à l'Université Laval. La mesure de la conductivité thermique a été effectuée selon la méthode du fil chaud. Pour la perméabilité intrinsèque, un perméamètre à air à double mur fût conçu pour des expériences en laboratoire. La perméabilité intrinsèque et la conductivité thermique variaient respectivement de 1.1 x 10-8 à 8.0 x 10-11 m2 et de 0.09 à 0.48 W/mK pour des échantillons de neige ayant des porosités s'étalant entre 0.32 et 0.75. Les résultats se comparent bien avec ceux trouvés dans la littérature. Des modèles de prédiction des propriétés ont été examinés pour chacune des propriétés avec la porosité et le diamètre des grains.

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Benhamida, Mohammed-Bachir. "Étude des propriétés mécaniques et du compactage des agglomérés de carbone utilisés dans l'industrie de l'aluminium". Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1986. http://www.theses.fr/1986ECAP0208.

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Abstract (sommario):

Nous avons étudié au cours de ce travail les divers chemins de compactage. Ces chemins réduisent l'anisotropie de l'aggloméré obtenue et confèrent au matériau une densité optimisée dans des conditions compatibles avec un développement industriel ultérieur. La meilleur connaissance des lois de comportement de ce matériau sous les divers chemins de compactage nous a permis de contribuer a la compréhension des phénomènes de fissuration des agglomeres de carbone observes dans le cadre des techniques de compactage en vigueur. Sous chemin triaxial monotone, nous avons étudié le comportement mécanique de l'aggloméré de carbone pour des différentes teneurs en brai. Cela nous a permis de déterminer les paramètres qui définissent la résistance au cisaillement de l'aggloméré. La comparaison entre les divers chemins de contraintes: 1) déformations nous a permis de sélectionner les chemins et les éléments du tenseur des contraintes et des déformations qui sont les plus efficaces pour le compactage; 2) le chemin oedométrique s'avère inadapté au compactage; 3) le triaxial cyclique répété est que le triaxial monotone pour les faibles valeurs de contrainte de consolidation; 4) le triaxial cyclique alterne donne de meilleurs densités que le repete; 5) le moule dilatable: chemin biaxial donne des résultats très encourageants car le matériel n'est pas optimise et la réaction horizontale est passive alors que dans une installation industrielle on pourrait avoir une reaction active (vérin)
In this work, we study different paths of compaction. These pathes reduce the anisotropy of the agglomerates and give an optimized density to the material in the conditions compatible with subsequent industrial development. A better understanding of the laws governing the behaviour of this material under different pathes of compaction permitted us to contribute to the understanding of the phenomena related to the cracking of agglomerates of carbon that we observe in the current techniques of compaction. We studied the mechanical behaviour of the carbon agglomerate for different tar pitch contents under monotonie triaxial path. In this way we determined the parameters that define the shear resistance of the material. By comparing the different stress – strain paths we could select the pathes and the elements of the stress and strain tensors which are the most. The repeated cyclic triaxial is more advantageous tham the monotonic triaxial for the low values of consolidation stress. The alternated cyclic triaxial gives better densities than the repeated path. The expansive mold which is equivalent to the biaxial path gives encouraging results since the material is not optimized and the horizontal reaction is passive while in an industrial installation there might be an active reaction (jack)

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Samain, Sophie. "Caractérisation multi-échelle de l’efflorescence et du mottage du saccharose". Electronic Thesis or Diss., Compiègne, 2017. http://www.theses.fr/2017COMP2371.

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Abstract (sommario):

Le mottage, ou agglomération non-désirée, est un phénomène qui dégrade la qualité des poudres, notamment leur coulabilité. Il constitue donc une problématique majeure dans l’industrie. Dans le cas des composés cristallins hydrosolubles, les fluctuations d’humidité ambiante sont responsables de la succession de phénomènes de déliquescence partielle (formation d’une solution saturée) et d’efflorescence (recristallisation avec évaporation de l’eau) entraînant la formation de ponts liquides puis solides. On s’intéresse ici au cas du saccharose, dont la viscosité élevée de la solution saturée rend le phénomène d’efflorescence complexe car régi par la cinétique de séchage. En première partie, les cinétiques de déliquescence et d’efflorescence sont analysées à l’échelle des particules et les mécanismes gouvernant ces phénomènes, résistances au transfert externe ou interne, sont mis en évidence selon les conditions d’humidité. Dans une seconde partie, une étude à l’échelle macroscopique est réalisée grâce à la conception d’un dispositif de mottage permettant l’obtention d’échantillons mottés de façon rapide et homogène dans des conditions contrôlées. Trois tests mécaniques sont comparés grâce à une méthode statistique de régression linéaire locale selon des critères de sensibilité et de répétabilité. Le test de cisaillement a ainsi été sélectionné et a permis de mettre en évidence l’influence de différents facteurs sur le mottage. Par ailleurs, l’étude de l’ajout de trois composés (NaCl, fructose, maltodextrine DE12) au saccharose a montré une sensibilité accrue à l’humidité, un retard de l’efflorescence et une réduction considérable de la résistance mécanique
Caking, or undesired agglomeration, is a phenomenon jeopardizing powders’ quality, in particular their flowability. It is therefore a main issue for industry. In the case of water-soluble crystalline materials, humidity fluctuations cause a series of phenomena, partial deliquescence (formation of a saturated solution) and efflorescence (recrystallization with water evaporation) leading to the formation of liquid then solid bridges. This study focuses on the case of sucrose. Because of the highly viscous saturated solution, the efflorescence phenomenon is governed by the drying kinetics which makes it complex. In the first part, the kinetics of deliquescence and efflorescence were analyzed at the scale of the particles and the governing mechanisms, resistances to external or internal mass transfer, were identified according to the humidity conditions. In a second part, a macroscopic study was conducted. First, a caking device allowing homogeneous caked samples to be quickly obtained in controlled conditions was developed. Three mechanical tests were compared on the basis of sensitivity and repeatability through a statistical method, the local linear regression. The shear test was found to be the best approach and was used to study the influence of several factors on sucrose caking. Besides, the addition of three components (NaCl, fructose, DE12 maltodextrin) to sucrose showed a higher sensitivity to humidity, a delay in efflorescence and a significant decrease of the mechanical resistance

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Benabbes, Anouar. "Approches micromécaniques de la compaction de poudres et de la rupture ductile des matériaux incluant le 3me invariant des contraintes". Reims, 2009. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00001118.pdf.

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Abstract (sommario):

La thèse englobe deux thématiques de recherche que sont la modélisation micromécanique de la compaction de poudre et l'approche locale de la rupture ductile des matériaux. Dans la première partie du mémoire, la méthode cinématique du calcul à la rupture est utilisée pour la construction de bornes supérieures des critères de rupture macroscopiques d'un matériau granulaire. Pour ce faire, le milieu granulaire est assimilé à un milieu constitué d'un assemblage périodique de cellules hexagonales. En premier lieu, une cellule de base « primitive » consistant en un cylindre circulaire dans lequel un grain est circonscrit est employée dans des analyses aux éléments finis qui renseignent sur les modes de déformation du grain. En deuxième lieu, huit mécanismes de rupture pertinents de cellules de base aux géométries appropriées permettent d'obtenir des estimations par l'extérieur des surfaces de charge macroscopiques. Les calculs sont menés aussi bien pour la compression isostatique que pour la compression en matrice. Les résultats ainsi obtenus sont confrontés à ceux fournis par des calculs aux éléments finis. Dans la deuxième partie du mémoire, un modèle de comportement élastoplastique pour matériaux poreux basé sur le critère de McElwain et al. (2006) est implantée avec succès dans le code Abaqus. Ce modèle a la particularité de prendre en compte directement dans le potentiel plastique le troisième invariant des contraintes. La striction d'une barre cylindrique lisse, la traction d'une éprouvette entaillée et le cisaillement en déformation plane ont été simulés numériquement en utilisant ce récent modèle et les résultats obtenus sont confrontés à ceux dérivés du modèle GTN
The thesis encompasses two research topics, namely, the micromechanical modeling of powder compaction and the local approach of ductile fracture of materials. The former part of the report is dealing with the kinematic approach of the yield design homogenization method which is used to obtain upper bounds of macroscopic strength criteria for powder compact. To this end, the granular medium is considered as a medium consisting of a periodic assembly of hexagonal cells. Firstly, a « primitive» unit cell consisting of a circular cylinder in which a grain is circumscribed is used in finite element analysis that provides insight into modes of deformation of grain. Secondly, eight relevant failure mechanisms for unit cells with appropriate geometries allow to obtain external estimates of macroscopic yield surfaces. The calculations are performed for both isostatic and closed die compression. The results thus obtained are compared with those provided by finite element calculations. The later part of the report, an elastoplastic constitutive model for porous materials based on the criterion of McElwain et al. (2006) is successfully implemented in Abaqus. This criterion has the peculiarity to account of the third invariant of stress. The necking of a cylindrical smooth bar, the tensile notched bar and the shear plane strain problem have been numerically simulated using this recent model and the results are compared with those derived from GTN model

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Champiré, Florian. "Étude expérimentale du comportement hydro-mécanique de la terre crue compactée pour la construction". Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSET007/document.

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Abstract (sommario):

Le matériau terre peut apporter une réponse face aux problèmes que les constructions modernes rencontrent en termes d’enjeux sociétaux, économiques et écologiques. Cependant, les difficultés à comprendre et à prédire son comportement représente un obstacle au développement de cette technique dans les pays développés. Cette thèse s’insère dans un projet de recherche appelé « Primaterre » et financé par l’Agence Nationale de la Recherche française (ANR). Il vise à apporter les connaissances scientifiques nécessaires afin de pallier ce manque et aider à établir des règlementations adaptées. Ce travail s’intéresse plus particulièrement à l’impact de l’eau sur le comportement mécanique de la matrice fine du matériau, qui a un impact essentiel sur le comportement du matériau dans son ensemble. Cette matrice est constituée de sables, de limons, et d’argiles, et ce sur trois types de terres prélevées sur d’anciennes constructions en pisé. Afin de réaliser des échantillons les plus identiques et homogènes possible, un moule a tout d’abord été conçu, ce qui a permis de travailler avec des échantillons cylindriques de 3,5cm de diamètre et 7cm de hauteur. Une cellule triaxiale a été utilisée et, la seconde étape a été de concevoir les dispositifs permettant la mesure des déformations axiales et radiales, le conditionnement à température contrôlée et l’imposition d’un flux d’air humide variable de part et d’autre de l’échantillon. Différents types d’essais ont alors pu être réalisés : des essais triaxiaux à différent taux d’humidité relative ainsi que des essais de gonflement. Les paramètres mécaniques obtenus ont pu être analysés à la lumière des caractéristiques matériaux mesurées en parallèle. Enfin, l’analyse des essais de gonflement a été menée à bien à l’aide d’un modèle numérique, et ce afin de pouvoir évaluer des paramètres caractéristiques plus complexes. Ce travail de thèse se conclut par une étude supplémentaire, visant à évaluer l’impact du changement de taille d’échantillon sur les paramètres mécaniques mesurés précédemment. Ces essais ont été effectués sur des échantillons approximativement deux fois plus grands, et grâce à un dispositif expérimental plus simple, utilisant la mesure par corrélation d’images
Earthen buildings can provide an answer to face difficulties in modern constructions in both terms of sociology, economics as well as ecology. However, the difficulty to understand and to predict their behavior prevent the spreading of this technique in developed countries. This PhD is part of a research program called “Primaterre” and founded by the French National Agency for Research. It aims at providing the necessary scientific knowledge to overcome this lack and at helping the creation of appropriate standards. This work is more precisely focusing on the impact of water on the mechanical behavior of the fine proportion of the material, including sand, silt and clay, and on three different earths coming from existing rammed earth constructions. In order to be able to produce samples as identical and homogeneous as possible, a mold has first been designed, which enable to manufacture cylindrical samples with diameter of 3.5cm and height of 7cm. A triaxial cell was used and, the second step was to design different devices allowing the measurement of axial and radial deformations, the conditioning at constant temperature, and the command of a variable moist air flux at both sides of the sample. Different types of tests have thus been realized : triaxial tests at different relative humidity, as well as swelling tests. The mechanical parameters thus obtained have been analyzed in comparison with material characteristics measured in parallel. Finally, results of swelling tests have been analysed using numerical modelling, in order to assess more complex material characteristics. This thesis work ends with an additional study, aiming at evaluating the impact of scale change on the mechanical parameters previously measured. Tests have been conducted on sample approximatively twice larger, and thanks to a simpler experimental device using measurement through image correlation

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Rabu, Béatrice. "Contribution à l'étude de l'hydroxyapatite frittée : préparation et propriétés mécaniques du composite particulaire Ca₅(PO₄)₃(OH)-Ca₂SiO₄ : création de micropores par frittage sous pression". Grenoble INPG, 1992. http://www.theses.fr/1992INPG0118.

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Abstract (sommario):

L'objectif de l'étude est le renforcement des propriétés mécaniques de l'hydroxylapatite par transformation martensitique d'une dispersion de silicate bicalcique, sur le modèle du renforcement d'une matrice alumine par une dispersion de zircone tétragone. Les applications de l'hydroxylapatite comme biomatériau sont en effet limitées par ses faibles propriétés mécaniques. L'étude a porté sur la préparation du composite HAP-Ca₂SiO₄, la microstructure, les mesures du module de rupture σf et de la ténacité k(lc) et l'analyse de la propagation des fissures induites par indentation. L'influence de la stochiométrie (rapport Ca/P) de la matrice hydroxylapatite a été mise en évidence. La diffusion importante du phosphate dans le silicate de calcium au cours du frittage naturel à 1300°C conduit, d'une part à la formation d'une nouvelle phase : la silicocarnotite, d'autre part a la stabilisation de la phase haute température de Ca₂SiO₄ rendant impossible la transformation martensitique. La densification par frittage sous charge, obtenue dès 1100°C, permet de limiter cette diffusion. Cette étude a également permis de mettre en évidence des microporosités induites par pression de la vapeur d'eau dans l'hydroxylapatite après frittage sous pression
The objective of the study is to improve the mechanical strength of sintered HAP. The applications of this attractive biomaterial are restricted by the brittle nature of the ceramic. Martensitic transformation toughening by particules of dicalcium silicate is investigated. The study is devoted to the preparation, microstrucutral analysis and mechanical properties of the particulate composite HAP-10%Ca₂SiO₄. The influence of the stoichiometry of the material (Ca/P ratio) is also outlined. Natural sintering (T=1300°C) and hot-pressing (T=1100°C) of hte composite are compared. Diffusion in both sintering methods leads to the formation of a third phase: silicocarnotite and also to the stabilization of Ca₂SiO₄, which may inhibit the martensitic transformation. The study also reveals the creation of microporosities in apatite by hot-pressing through water vapor pression

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Ghliss, Naoufal. "Etude des propriétés mécaniques et hydrauliques d'une argile compactée soumise à des succions contrôlées". Toulouse, INSA, 1990. http://www.theses.fr/1990ISAT0017.

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Abstract (sommario):

L'objectif principal de cette these est d'etudier l'influence de la succion dans les sols non satures, sur le comportement mecanique et hydraulique des materiaux compactes. L'etude est faite sur un seul materiau argileux homogene, compacte semi-statiquement en laboratoire. Un appareillage original a ete mis au point pour la realisation d'essais dometriques a succion controlee. L'exploitation de ces essais sur le sol non sature a permis de decrire le comportement du sol dans un espace indice des vides, contrainte totale et succion, ainsi que de detruire les variations de la permeabilite en fonction du degre de saturation. Enfin, une technique d'essai au triaxial a ete proposee, elle permet d'etudier la resistance au cisaillement des sols non satures

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Mougel, Christophe. "Formulation et propriétés d’une mousse utilisée dans l’amortissement de chute et de chocs dans le domaine de l’industrie du nucléaire". Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1131.

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Abstract (sommario):

Les travaux présentés dans ce manuscrit ont été consacrés à la compréhension du procédé de fabrication des mousses phénoliques et de la chimie associée, dans le but de proposer des modifications de la formulation permettant l’amélioration de ses propriétés mécaniques (friabilité et comportement en compression). Dans un second temps, les propriétés mécaniques en compression, en flexion et la friabilité ont été caractérisées en fonction de la densité relative de la mousse. Les caractéristiques de compression ont été modélisées et comparées aux modèles de Gibson et Ashby. Les résultats montrent que le module d’Young et la contrainte au plateau de compression sont des fonctions quadratiques de la densité relative. Le comportement thermique de la mousse phénolique a été également étudié. L’évolution de la structure chimique des résidus obtenus après différents traitement thermique a été suivie par IRTF. Les observations spectrales ont été interprétées en fonction des réactions de dégradat ion proposées dans la littérature. Les paramètres cinétiques de dégradation de la mousse phénolique ont été déterminés grâce à différentes méthodes dites « model-free kinetic» développées par Flynn-Wall-Ozawa, Kissinger-Akahira-Sunose et Friedman. Finalement, dans une première approche, nous avons essayé de déterminer les paramètres cinétiques, en condition isotherme, du phénomène d’oxydation qui apparait à faible température
The following work has been devoted to the understanding of the phenolic foam manufacturing process and the associated chemistry, to propose modifications of the formulation itself that allows an enhancement in mechanical properties (friability and compression behavior). In addition, these mechanical properties in compression, bending and brittleness were characterized as a function of the foam relative density. Compression properties were modeled and compared to the Gibson and Ashby models. Results show that Young's modulus and collapse plateau stress are quadratic functions of the relative density. Moreover, the thermal behavior of the phenolic foam was also studied. The evolution of the chemical structure of the obtained residues after different thermal treatment was followed by FTIR. Spectral observations were interpreted according to the degradation reactions proposed in the literature. The kinetic parameters of phenolic foams degradation have been determined using different "mo del-free kinetic" approaches, developed by Flynn-Wall-Ozawa, Kissinger-Akahira-Sunose and Friedman. Finally, in a first approach, we tried to determine the kinetic parameters, in isothermal condition, of the oxidation phenomenon that appears at low temperature

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Middelhoff, Marvin. "Hydro-mechanical behavior of claystone-based backfill materials under geo-environmental conditions". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0239.

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Abstract (sommario):

Dans le cadre du projet Cigéo, l'agence française chargée de la gestion des déchets radioactifs (Andra) étudie des matériaux à base d'argile qui pourraient être utilisés pour remblayer les puits et les galeries du futur stockage de déchets radioactifs de moyenne et haute activité, situé dans la roche sédimentaire Callovo-Oxfordienne (COX) riche en argile, à une profondeur d'environ 500 m. L'installation de remblai dans les puits et les galeries vise généralement à assurer l'intégrité du système de stockage dès sa fermeture. Il sert à stabiliser la formation géologique et à limiter la propagation de la zone endommagée/perturbée autour des excavations. Les matériaux de remblai potentiels doivent donc supporter la contrainte verticale in situ et montrer une pression de gonflement lorsqu'ils saturent dans des conditions de volume constant, celle-ci provoque la fermeture des vides conducteurs hydrauliques. Les déblais d'argile COX broyés et tamisés et leurs mélanges avec de la bentonite MX80 sont des matériaux de remblai potentiels, car ils contiennent de la smectite qui présente un tel comportement hydromécanique. En raison de la présence de smectite, les matériaux de remblai potentiels et leur comportement hydromécanique sont impactés par différentes conditions géoenvironnementales. Dans cette étude expérimentale en laboratoire, il est judicieux d'analyser comment les variations des conditions géoenvironnementales adéquates affectent la performance des matériaux de remblai potentiels à base d'argile, et plus spécifiquement leur changement de volume et leur comportement de conductivité hydraulique. Les conditions géoenvironnementales pertinentes qui affectent les différents paramètres du remblai, sont la fraction de smectite dans les matériaux, le diamètre de grain maximum de la fraction de bentonite dans le mélange, la densité sèche initiale, le degré de saturation, la chimie de la solution saturante, en particulier son pH, et leurs combinai-sons. Les variations de la densité sèche initiale devraient être les plus importantes car les techniques de compactage conventionnelles pourraient être utilisées pour compacter le matériau de remblai in situ. Le comportement hydromécanique des déblais d'argile COX traités et de leur mélange avec la bentonite MX80 est analysé par le biais des méthodes de pression de gonflement à volume constant, de potentiel de gonflement libre, de compression/ oedomètre unidimensionnel et de conductivité hydraulique à charge hydraulique constante. Dans un premier temps, on évalue comment la fraction de smectite dans les matériaux, le diamètre de grain maximum de la fraction de bentonite, la densité sèche initiale et la chimie de la solution saturante affectent individuellement et conjointement l'évolution de la pression de gonflement des matériaux de remblai à base d’argile. L'impact individuel et combiné de la fraction de smectite, ainsi que celui de la chimie de la solution saturante sur l'évolution de la conductivité hydraulique sont ensuite évalués. Afin d'affiner l'impact du pH des solutions, des analyses microstructurales et de texture viennent compléter les essais de conductivité hydraulique. Puis le comportement des changements de volume du mélange COX-argile/ MX80-bentonite traité est évalué, non seulement à l'état saturé mais aussi à l'état non saturé, ce qui permet d'identifier les éventuelles dépendances des schémas hydromécaniques. Enfin, en considérant des échantillons compactés à différentes densités sèches initiales, il est déterminé si la densité sèche initiale affecte les éventuelles dépendances du comportement de changement de volume sur le chemin hydromécanique. Sur la base des recherches effectuées, des conclusions concernant le comportement hydromécanique des matériaux de remblai à base d'argile sont présentées et des suggestions sont faites pour de futures études
In the context of the Cigéo-project, the French agency in charge of radioactive waste manage-ment (Andra) studies claystone-based materials as to whether they can be potentially used to backfill shafts and drifts of the future repository for intermediate - and high-level radioactive waste located in the clay-rich Callovo-Oxfordian (COX) sedimentary rock formation at a depth of around 500 m. The installation of backfill in shafts and drifts generally aims to ensure the integrity of the repository system upon its closure. In particular, it is installed to stabilize the geo-logical formation and to limit the propagation of the damaged/ disturbed zone evolving around the excavations. Potential backfill materials must thus sustain the overburden pressure and ex-hibit swelling pressure when they saturate under constant-volume conditions. In addition, the closure of hydraulic conductive voids ensues through the swelling under con-stant-volume con-ditions. Crushed and sieved COX-claystone spoil and its mixtures with MX80-bentonite are po-tential backfill materials as they contain smectite, which typically exhibits such a hydro-mechanical behavior. On account of the fraction of smectite, potential backfill materials and their hydro-mechanical behavior are affected by different geo-environmental conditions. In this laboratory experimental study, it is of general interest to analyze how variations in geo-environmental conditions affect the performance of potential claystone-based backfill materials, in particular their volume change and hydraulic conductivity behavior. Relevant geo-environmental conditions are the fraction of smectite in the materials, the maximum grain di-ameter of the bentonite fraction in the mixture, the as-compacted/ initial dry density, the degree of saturation, the saturating solution chemistry, in particular its pH, and their combinations. Var-iations in the as-compacted/ initial dry density are expected to be of greatest relevance as con-ventional compaction techniques might be employed to compact the backfill material in-situ. The hydro-mechanical behavior of processed COX-claystone spoil and its mixture with MX80-bentonite are analyzed by means of constant-volume swelling pressure, free-swell potential, one-dimensional compression/ oedometer and constant-head hydraulic conductivity experi-ments. Initially, it is evaluated how the fraction of smectite in the materials, the maxi-mum grain diameter of the bentonite fraction, the initial dry density and the saturating solution chemistry affect individually and combined the evolution of the swelling pressure of claystone-based backfill materials. The individual and combined impact of the fraction of smectite in the materi-als as well as of the saturating solution chemistry on the evolution of the hydraulic conductivity are subsequently assessed. In order to analyze the impact of the pH of solutions, the hydraulic conductivity experiments are complemented by microstructural and textural analysis. The vol-ume change behavior of the processed COX-claystone/ MX80-bentonite-mixture are evaluated not only in the saturated but also in the unsaturated state al-lowing to identify possible hydro-mechanical path dependencies. By considering samples compacted to different initial dry densi-ties, it is assessed whether the initial dry density affects possible dependencies of the volume-change behavior on the hydro-mechanical path. Based on the performed investigations, conclu-sions regarding the hydro-mechanical behavior of claystone-based backfill materials are drawn, and suggestions for future studies are made

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Cordier, Telmar Aurélie. "Etude de déformabilité de tresses en cours de préformage pour la fabrication de composite par le procédé RTM". Thesis, Orléans, 2012. http://www.theses.fr/2012ORLE2045/document.

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Abstract (sommario):

Cette thèse traite la fabrication de pièces composites par le procédé « Resin Transert Molding » (RTM), appliquée à des tubes de protections thermiques assemblées dans des propulseurs de systèmes d’armes. Ces travaux ont pour objectif de démontrer la faisabilité d’utilisation de ce procédé pour la fabrication de ces pièces complexes. C’est le préformage, première étape du procédé de fabrication par RTM, qui est étudié dans le cadre de cette thèse. Cette étape est cruciale du point de vue de la faisabilité de l’étape d’injection qui la suit dans le procédé RTM mais aussi pour s’assurer de la qualité de la pièce composite finale obtenue. L’objectif des travaux de thèse est triple. Il faut tout d’abord développer le protocole de fabrication répétable adapté pour garantir l’obtention de préformes conformes. Ce protocole devra être viable du point de vue industriel. Pour cela, une démarche expérimentale a été mise en place. Un pilote de laboratoire puis un pilote industriel ont permis de comprendre et maitriser les phénomènes survenant en cours de préformage en faisant varier les paramètres procédé pour la fabrication de nombreux prototypes. Un modèle macroscopique prédictif de la forme globale des plis obtenus à partir des paramètres procédés a été développé à l’aide des observations expérimentales. Un modèle mésoscopique, à l’échelle de la maille élémentaire, a été écrit également. Il permet de prédire, à partir des données constitutives du matériau et d’une géométrie de pièce, la déformation de compaction et de cisaillement, modes de sollicitations prépondérants en cours de préformage, subie par le renfort en cours de la première étape du procédé de fabrication. Ces modèles mésoscopique et macroscopique couplés permettent le développement d’un outil global qui, de manière théorique et prédictive, assure la faisabilité d’une pièce de géométrie connue avec un matériau connu et fournit les paramètres « procédé » optimum pour assurer sa fabrication future. Les phénomènes de déformation en cisaillement et compaction apparaissant sur la tresse en cours de préformage sont donc identifiés et connus. Le procédé de fabrication est optimisé et l’outil prédictif permet d’envisager et tester en amont un changement de matériau, de géométrie de pièce à fabriquer ou de cahier descharges industriel
This study deals with the manufacture of composite parts by the process "Resin Transert Molding" (RTM), applied to thermal protection tubes. This work aims to demonstrate the feasibility of using this method for the production of these complex parts. This study deals with the first step of the RTM process, the fiber performing. This is critical from the standpoint of the feasibility of injecting step that follows in the RTM process but also to ensure the quality of the final composite part obtained. The aim of the thesis is threefold. Must first develop the manufacturing protocol adapted to ensure repeatable obtaining preforms compliant. This protocol should be viable to the industrial point of view. For this purpose, an experimental approach was implemented. A pilot laboratory and an industrial pilot helped to understand and master the phenomena occurring during forming varying the process parameters for the production of many prototypes. A macroscopic model predictive of overall shape folds obtained from the process parameters has been developed with the experimental observations. A mesoscopic model, the scale of the unit cell was also writing. It can predict, based on the specifications of the material and part geometry, the deformation of compaction and shear stresses. These models mesoscopic and macroscopic allow the development of a global tool that, theoretically predictive and ensures the feasibility of a piece of known geometry with a known material parameters and provides the "process" to ensure its optimum manufacturing future. The phenomena of compaction and shear strain appearing on the braid during preforming are identified and known. The manufacturing process is optimized and the predictive tool allows to explore and test upstream change of material, part geometry in manufacturing or industrial specifications

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Simon, Olivier. "Etude expérimentale de l'interaction alimentation-compaction dans une presse à rouleaux lisses alimentée par une vis horizontale". Compiègne, 2000. http://www.theses.fr/2000COMP1283.

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Abstract (sommario):

L'alimentation forcée des compacteurs est nécessaire que ce soit pour compacter des poudres posant des problèmes de désaération et d'écoulement ou dans le cadre de l'utilisation de presse ayant des rouleaux de faible diamètre. Nous avons étudie l'influence spécifique du dispositif d'alimentation sur la compaction de trois poudres : de l'alumine de diamètre moyen 10 micromètres, du lactose monohydrate pharmaceutique et du sel industriel. Dans ce but la presse de laboratoire utilisée a été instrumentée. Tout d'abord nous avons mis en évidence le rôle des paramètres opératoires sur le fonctionnement du compacteur et montre que la variation d'entrefer est une variable caractéristique du procède. D'autre part, nous avons étudié spécifiquement les conditions d'alimentation de la presse à rouleaux au moyen de technique vidéo. Nous avons alors constate des fluctuations cycliques dues au tassement de la poudre se produisant dans la dernière spire de la vis d'alimentation et avons dissocie les zones d'influence respective de la vis et des rouleaux sur l'entrainement de la poudre vers l'entrefer. Enfin nous avons corrélé les fluctuations périodiques d'alimentation avec la distribution des contraintes mesurées au niveau des rouleaux par des capteurs piézo-électriques. Nous avons alors montre que l'hétérogénéité des compacts, liée aux contraintes appliques dans l'entrefer, dépend de la distribution de l'alimentation sur la largeur des rouleaux. Un modèle simple que nous avons développé permet de rendre compte de la distribution spatio-temporelle des contraintes à partir des caractéristiques géométriques de la vis et d'un paramètre lie au comportement de tassement de la poudre. La parfaite connaissance des processus mis en œuvre dans le compacteur de laboratoire devrait permettre une meilleure utilisation de cet outil pour le réglage des compacteurs et la conception des systèmes d'alimentation.

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Gallier, Jonathan. "Caractérisation des processus d'évolution structurale et de salinité des sols de marais côtiers par mesures mécaniques et géo-électriques in situ". Poitiers, 2011. http://nuxeo.edel.univ-poitiers.fr/nuxeo/site/esupversions/b90aaf26-2c74-4f2c-bee0-4bdcbee77b9c.

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Abstract (sommario):

Dans un objectif d’expliquer les mécanismes de consolidation et de désalinisation des sols de marais deux prairies et une parcelle cultivée ont été étudiées sur le site expérimental de l’INRA de St Laurent de la Prée. L’étude des évolutions structurales des sols de marais est basée sur les comparaisons entres profils de teneur en eau (W), résistance au pénétromètre dynamique (Qd), résistance au cisaillement (C). Les relations profils structuraux des sols et profils de Qd et C sont établies en s’appuyant sur la courbe de retrait (W-e) de la matrice argileuse. Ces profils structuraux sont présentés dans des diagrammes croisés W-e-Qd-C. L’intégration de la conductivité hydraulique de la matrice argileuse (K) dans des diagrammes croisés W-e-C-K permet d’associer aux profils structuraux les limites entre états solide et plastique et entre comportements fragile à ductile pour ces sols. Associé au diagramme croisé W-e-C, il a alors été proposé un modèle de mise en place et d’évolution de la fracturation par dessiccation de la matrice argileuse. Celui-ci est comparé aux figures pétrographiques analysées en 2D (sur surfaces polies) et en 3D (microtomographie RX). L’étude des évolutions de structure et de salinité des sols est basée sur des prospections géo-électriques par panneaux de résistivité, prélèvements et analyses chimiques des eaux dans les piézomètres et profils de conductivité électrique au 1/5 (CE). Les profils de CE sont calés sur les profils géo-électriques en utilisant la courbe de retrait. Les évolutions des profils de CE sur l’ensemble de la parcelle sont gouvernées le fonctionnement hydrogéologique du site et le battement de nappe. Finalement l’ensemble des profils de CE modélisés à partir des données 2006 et 2008 permet de proposer un catalogue de correspondance profils de CE – rendement en conditions favorables et défavorables pour 2010
In order to explain the mechanisms of sol consolidation and sol desalinization in marshes two grasslands and a cultivated field were studied on the INRA Experimental site of St Laurent de la Prée. The study of the structural evolutions of the soils is based on comparisons between water content (W), cone resistance (Qd) and cohesion (C) profiles. The Qd- C and soil structure relationship are based on the W-e shrinkage curve of the clay material. All the structural and mechanical profiles are represented in a W-e-Qd-C crossed diagram. Taking into account the hydraulic conductivity (K) in W-e-C-K diagram, this shows the relationship which could exist between the structural profiles and liquid-to-solid soil states. Based on the W-e-C relationship a model of soil fracturation is proposed. The results of calculations are compared to 2D and 3D petrographic features observed on polished section and by XR microtomography. The study of structural and salinity evolution of soils is based on in situ geo-electrical investigation by resistivity sections, chemical analyses of soil water sampled in piezometers, and measurement of soil electrical conductivity (CE) profile. The resistivity – electrical conductivity of soil relationship are calculated according to the structural (e-W) profiles of soils. The CE profile evolutions are governed by the hydrogeological behavior of the groundwater. Finally, the CE profiles measured during the 2006, 2008 and 2010 campaigns allow the proposing of an abacus of CE profiles – corn yield relationship for favorable and unfavorable meteorological conditions

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Azim‎, Mohammad. "Contribution à la conception d'une station expérimentale pour l'étude du comportement des murs de soutènement". Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066337.

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Abstract (sommario):

Conception de cette structure par le laboratoire central des ponts et chaussées afin d'étudier expérimentalement le comportement de ce type d'ouvrage. Détermination des efforts internes dans le mur à l'aide de capteurs intégrés à la structure et étude du mécanisme de leur fonctionnement par des calculs aux éléments finis tridimensionnels, puis par photoélasticimétrie. On passe des mesures de déformation aux efforts internes dans la structure par des formules de régression linéaire qui résultent de l'analyse statistique d'un grand nombre de cas d'étalonnage sous sollicitations contrôlés. Détermination théorique des dimensions optimales à donner au remblai pour que les efforts dans le mur soient représentatifs d'un massif d'extension semi-infinie. L'étude est effectuée par un modèle numérique bidimensionnel aux éléments finis et également par des calculs bidimensionnels à l'aide d'un logiciel, utilisant également les éléments finis. Analyse des premiers essais réalisés à la station.

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El, Bayad Jamal. "Dégradation hydromorphe des sols limoneux acides sous monoculture de hêtre en forêt de Soignes: contribution à l'étude des conséquences édaphiques du compactage des sols par l'exploitation forestière mécanisée". Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 1996. http://hdl.handle.net/2013/ULB-DIPOT:oai:dipot.ulb.ac.be:2013/212391.

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Bechelany, Mirna. "Élaboration d'objets massifs céramiques de type nanocomposite par la voie "polymère précéramique"". Thesis, Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10298.

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Abstract (sommario):

Dans le cadre de ce travail, une méthode chimique, la voie « polymère précéramique » a été mise en oeuvre pour générer des nanocomposites céramiques à base de silicium et contenant des métaux de transition (Ti, Zr, Hf) sous forme d'objets massifs. Cette thèse consiste tout d'abord en un premier chapitre de bibliographie décrivant la méthode de préparation mise en oeuvre dans ce manuscrit ainsi que les matériaux étudiés. L'étude consiste dans un deuxième chapitre à synthétiser puis à caractériser des polymétallosilazanes qui, par des traitements thermiques appropriés, conduisent à des nanocomposites dans lesquels des nanocristaux de nitrures métalliques (nc-MN avec M = Ti, Zr et Hf) sont dispersés dans une phase amorphe ou cristallisée de nitrure de silicium. Ces nanocomposites sont alors caractérisés par différentes techniques afin de sélectionner les paramètres opératoires, allant de la synthèse des polymères à leur conversion en céramique, conduisant aux nanocomposites souhaités (e.g. matrice amorphe de nitrure de silicium) avec les propriétés visées (e.g. coloration). Dans un troisième chapitre, l'étude vise à modifier chimiquement ces polymétallosilazanes afin qu'ils soient adaptés à la conception d'objets massifs par compactage à chaud de polymetallosilazanes puis traitement thermique des compacts polymères. Des techniques de caractérisation sont alors mises en oeuvre sur l'ensemble du procédé pour suivre la transformation du compact polymère en objet massif. Les propriétés mécaniques de ces derniers sont notamment discutées. Dans chapitre 4, nous présentons des résultats préliminaires sur i) l'utilisation de la technique Spark Plasma Sintering pour optimiser la qualité des objets massifs à partir des poudres élaborées dans le chapitre 2, ii) l'ajout d'un second métal au système ternaire Si/Ti/N suivant le procédé d'élaboration étudié dans les chapitres 2 et 3 et iii) l'élaboration de ces nanocomposites à travers une voie d'élaboration dont le coût de préparation est plus abordable
In the present work, a chemical approach called the « Polymer Derived Ceramics » route, has been applied to prepare monolithic ceramic nanocomposites of the type nc-MN/a-Si3N4 with nc, nanocrystals, M, Transition Metal (Ti, Zr, Hf) and a being amorphous. After a literature review in the first chapter, we have designed preceramic polymers of the type polymetallosilazanes to provide after pyrolysis nanocomposites in form of powders in the second chapter. Each step of the process has been studied using characterization tools such as molecular weight measurements, solid-state NMR, and infrared spectroscopy. The structure of the polymers has been proposed. The pyrolysis has been investigated by thermogravimetric analysis and the final materials have been characterized by X-ray diffraction and TEM to confirm the nature of the nanocomposites. In a third chapter, polymers have been tested with regard to warm-pressing as shaping process to form green compacts which have been treated under ammonia then nitrogen at high temperatures to produce the desired ceramic nanocomposites (e.g. amorphous silicon nitride matrix) with specified properties (e.g. decorative properties) in form of monolith. Structural, mechanical and decorative properties have been finally studied. In the fourth chapter, we presented preliminary results on i) the use of Spark Plasma Sintering technique on the powders prepared in chapter 2 to optimize the quality of the solid objects ii) the introduction of two types of transition metals in the same polymetallosilazane leading to a new type of nanocomposite according to the process described in chapters 2 and 3 and iii) the elaboration of these nanocomposites through a cost-effective “two-step” process by dispersing transition metal nanoparticles within polycarbosilazanes

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Kaddouri, Zayad. "Impact de la température et de la succion sur le fluage d’une argile compactée". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0194.

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Abstract (sommario):

Les argiles compactées sont utilisées dans de nombreuses applications, notamment en géotechnique et en géotechnique de l’environnement, en raison de leur faible perméabilité, et de leurs propriétés de rétention notamment. Cependant, une fois en place, ces matériaux pourraient être exposés à des sollicitations thermiques et/ou hydriques, à long et très long terme. L’objectif principal de ce travail est de quantifier expérimentalement l’impact de ces sollicitations sur la compressibilité d’une argile compactée, et plus particulièrement son fluage. Avec cet objectif, des cellules œdométriques à température contrôlée entre 5 et 70°C ont été développées. Deux types d’œdomètre à succion contrôlée par les méthodes osmotique et solutions salines ont été employés dans une gamme de succion comprise entre 0 et 20,8 MPa, et à une température constante de 20°C. Ces dispositifs ont permis d’étudier le fluage jusqu’à une contrainte verticale de 3600 kPa. L’étude s’est concentrée sur le comportement d’une argile moyennement gonflante compactée. Les résultats obtenus ont tout d’abord montré que la contrainte de préconsolidation apparente σ’p diminue à mesure que la température augmente. Le coefficient de fluage Cαe augmente avec la température, cet effet étant plus particulièrement marqué à des contraintes plus élevées. Une relation linéaire entre le coefficient de fluage Cαe et l’indice de compression incrémental C*c a été observée dans la plage de contraintes considérée et le rapport (Cαe /C*c) dépend de la température. Ensuite, deux approches expérimentales complémentaires (essais de fluage par paliers ou à vitesse de déformation contrôlée) ont mis en évidence la dépendance des caractéristiques de fluage vis-à-vis de la succion du sol. Par ailleurs, la contrainte de préconsolidation apparente σ’p augmente avec l’augmentation de la vitesse de déformation έv et de la succion. En revanche, l’indice de compression Cc et le coefficient de fluage Cαe varient d’une manière non monotone avec une valeur maximale sous une succion de 3,5 et de 2 MPa, respectivement. L’évolution de ces paramètres apparaît fortement liée à la structure interne du sol. L’analyse de la variation de σ’p avec έv et de Cαe avec Cc a montré que la relation Δlog σ’p /Δlog έv = Cαe/Cc est également valable pour le sol argileux compacté étudié dans les cas saturés et non saturés
Compacted clays are used in many applications, including geotechnical and environmental geotechnical applications, due to their low permeability and retention properties. However, once in place, these materials could be exposed to thermal and/or water variations in the long and very long term. The main objective of this work is to experimentally quantify the impact of these variations on the compressibility of a compacted clay, and in particular its creep. With this objective, oedometric cells with controlled temperatures between 5 and 70°C were developed. Two types of oedometers with suction controlled by osmotic and saline methods were used in a suction range of 0 to 20.8 MPa, and at a constant temperature of 20°C. These devices were used to study creep up to a vertical stress of 3600 kPa. The study focused on the behavior of a moderately swelling compacted clay. The obtained results first showed that the yield stress σ’p decreases as the temperature increases. The creep coefficient Cαe increases with temperature, this effect being particularly marked at higher stresses. A linear relationship between the creep coefficient Cαe and the incremental compression index C*c was observed within the stress range considered and the ratio (Cαe /C*c) is temperature dependent. Then, two complementary experimental approaches (creep tests by steps or at controlled strain rate) highlighted the dependence of creep characteristics on soil suction. In addition, the yield stress σ’p increases with increasing strain rate έv and suction. In contrast, the compression index Cc and the creep coefficient Cαe vary in a non-monotonic manner with a maximum value under suction of 3.5 and 2 MPa, respectively. The evolution of these parameters appears to be strongly related to the internal structure of the soil. Analysis of the variation of σ’p with έv and Cαe with Cc showed that the relationship Δlog σ’p /Δlog έv =Cαe/Cc is also valid for the studied compacted clayey soil in saturated and unsaturated states. In conclusion, the results of this work allowed information to be gathered for better understanding the compressibility and creep behavior of compacted clayey soils as a function of temperature and suction

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Saint-Cyr, Baptiste. "Modélisation des matériaux granulaires cohésifs à particules non convexes : Application à la compaction des poudres d'UO2". Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00660146.

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Abstract (sommario):

On s'intéresse à la modélisation des matériaux granulaires composé d'agrégats non convexes et cohésifs en vue d'application à la rhéologie des poudres d'UO2 . L'inﬂuence du degré de non-convexité des particules est analysé en termes de grandeurs macroscopiques (frottement interne et cohésion de Coulomb) et de paramètres micro-mécaniques tels que l'anisotropie de la texture et la transmission des efforts. Il apparaît en particulier que la compacité évolue d'une manière complexe avec la non-convexité et que la résistance au cisaillement augmente mais sature sous l'effet d'imbrication entre agrégats. Des modèles simples sont introduits pour décrire ces comportements en termes de paramètres micro-mécaniques. De même, des études systématiques par cisaillement, compaction uniaxiale et compression simple montrent que la cohésion interne augmente avec la non-convexité mais est fortement contrôlée par les conditions aux limites et l'apparition de bandes de cisaillement ou de concentrations de contraintes.

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Olivella-Roche, Stéphanie. "Contribution à l'étude du comportement et de la fatigue des câbles métalliques". Université Joseph Fourier (Grenoble), 2000. http://www.theses.fr/2000GRE10252.

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Kaddouri, Zayad. "Impact de la température et de la succion sur le fluage d’une argile compactée". Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0194/document.

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Abstract (sommario):

Les argiles compactées sont utilisées dans de nombreuses applications, notamment en géotechnique et en géotechnique de l’environnement, en raison de leur faible perméabilité, et de leurs propriétés de rétention notamment. Cependant, une fois en place, ces matériaux pourraient être exposés à des sollicitations thermiques et/ou hydriques, à long et très long terme. L’objectif principal de ce travail est de quantifier expérimentalement l’impact de ces sollicitations sur la compressibilité d’une argile compactée, et plus particulièrement son fluage. Avec cet objectif, des cellules œdométriques à température contrôlée entre 5 et 70°C ont été développées. Deux types d’œdomètre à succion contrôlée par les méthodes osmotique et solutions salines ont été employés dans une gamme de succion comprise entre 0 et 20,8 MPa, et à une température constante de 20°C. Ces dispositifs ont permis d’étudier le fluage jusqu’à une contrainte verticale de 3600 kPa. L’étude s’est concentrée sur le comportement d’une argile moyennement gonflante compactée. Les résultats obtenus ont tout d’abord montré que la contrainte de préconsolidation apparente σ’p diminue à mesure que la température augmente. Le coefficient de fluage Cαe augmente avec la température, cet effet étant plus particulièrement marqué à des contraintes plus élevées. Une relation linéaire entre le coefficient de fluage Cαe et l’indice de compression incrémental C*c a été observée dans la plage de contraintes considérée et le rapport (Cαe /C*c) dépend de la température. Ensuite, deux approches expérimentales complémentaires (essais de fluage par paliers ou à vitesse de déformation contrôlée) ont mis en évidence la dépendance des caractéristiques de fluage vis-à-vis de la succion du sol. Par ailleurs, la contrainte de préconsolidation apparente σ’p augmente avec l’augmentation de la vitesse de déformation έv et de la succion. En revanche, l’indice de compression Cc et le coefficient de fluage Cαe varient d’une manière non monotone avec une valeur maximale sous une succion de 3,5 et de 2 MPa, respectivement. L’évolution de ces paramètres apparaît fortement liée à la structure interne du sol. L’analyse de la variation de σ’p avec έv et de Cαe avec Cc a montré que la relation Δlog σ’p /Δlog έv = Cαe/Cc est également valable pour le sol argileux compacté étudié dans les cas saturés et non saturés
Compacted clays are used in many applications, including geotechnical and environmental geotechnical applications, due to their low permeability and retention properties. However, once in place, these materials could be exposed to thermal and/or water variations in the long and very long term. The main objective of this work is to experimentally quantify the impact of these variations on the compressibility of a compacted clay, and in particular its creep. With this objective, oedometric cells with controlled temperatures between 5 and 70°C were developed. Two types of oedometers with suction controlled by osmotic and saline methods were used in a suction range of 0 to 20.8 MPa, and at a constant temperature of 20°C. These devices were used to study creep up to a vertical stress of 3600 kPa. The study focused on the behavior of a moderately swelling compacted clay. The obtained results first showed that the yield stress σ’p decreases as the temperature increases. The creep coefficient Cαe increases with temperature, this effect being particularly marked at higher stresses. A linear relationship between the creep coefficient Cαe and the incremental compression index C*c was observed within the stress range considered and the ratio (Cαe /C*c) is temperature dependent. Then, two complementary experimental approaches (creep tests by steps or at controlled strain rate) highlighted the dependence of creep characteristics on soil suction. In addition, the yield stress σ’p increases with increasing strain rate έv and suction. In contrast, the compression index Cc and the creep coefficient Cαe vary in a non-monotonic manner with a maximum value under suction of 3.5 and 2 MPa, respectively. The evolution of these parameters appears to be strongly related to the internal structure of the soil. Analysis of the variation of σ’p with έv and Cαe with Cc showed that the relationship Δlog σ’p /Δlog έv =Cαe/Cc is also valid for the studied compacted clayey soil in saturated and unsaturated states. In conclusion, the results of this work allowed information to be gathered for better understanding the compressibility and creep behavior of compacted clayey soils as a function of temperature and suction

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Larat, Adam. "Conception et Analyse de Schémas Distribuant le Résidu d'Ordre Très Élevé. Application à la Mécanique des Fluides". Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00502429.

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Abstract (sommario):

La simulation numérique est aujourd'hui un outils majeur dans la conception des objets aérodynamiques, que ce soit dans l'aéronautique, l'automobile, l'industrie navale, etc... Un des défis majeurs pour repousser les limites des codes de simulation est d'améliorer leur précision, tout en utilisant une quantité fixe de ressources (puissance et/ou temps de calcul). Cet objectif peut être atteint par deux approches différentes, soit en construisant une discrétisation fournissant sur un maillage donné une solution d'ordre très élevé, soit en construisant un schéma compact et massivement parallélisable, de manière à minimiser le temps de calcul en distribuant le problème sur un grand nombre de processeurs. Dans cette thèse, nous tentons de rassembler ces deux approches par le développement et l'implémentation de Schéma Distribuant le Résidu (RDS) d'ordre très élevé et de compacité maximale. Ce manuscrit commence par un rappel des principaux résultats mathématiques concernant les Lois de Conservation hyperboliques (CLs). Le but de cette première partie est de mettre en évidence les propriétés des solutions analytiques que nous cherchons à approcher, de manière à injecter ces propriétés dans celles de la solution discrète recherchée. Nous décrivons ensuite les trois étapes principales de la construction d'un schéma RD d'ordre très élevé : \begin{itemize} \item la représentation polynomiale d'ordre très élevé de la solution sur des polygones et des polyèdres; \item la description de méthodes distribuant le résidu de faible ordre, compactes et conservatives, consistantes avec une représentation polynomiale des données de très haut degré. Parmi elles, une attention particulière est donnée à la plus simple, issue d'une généralisation du schéma de Lax-Friedrichs (LxF); \item la mise en place d'une procédure préservant la positivité qui transforme tout schéma stable et linéaire, en un schéma non linéaire d'ordre très élevé, capturant les chocs de manière non oscillante. \end{itemize} Dans le manuscrit, nous montrons que les schémas obtenus par cette procédure sont consistants avec la CL considérée, qu'ils sont stables en norme $\L^{\infty}$ et qu'ils ont la bonne erreur de troncature. Même si tous ces développements théoriques ne sont démontrés que dans le cas de CL scalaires, des remarques au sujet des problèmes vectoriels sont faites dès que cela est possible. Malheureusement, lorsqu'on considère le schéma LxF, le problème algébrique non linéaire associé à la recherche de la solution stationnaire est en général mal posé. En particulier, on observe l'apparition de modes parasites de haute fréquence dans les régions de faible gradient. Ceux-ci sont éliminés grâce à un terme supplémentaire de stabilisation dont les effets et l'évaluation numérique sont précisément détaillés. Enfin, nous nous intéressons à une discrétisation correcte des conditions limites pour le schéma d'ordre élevé proposé. Cette théorie est ensuite illustrée sur des cas test scalaires bidimensionnels simples. Afin de montrer la généralité de notre approche, des maillages composés uniquement de triangles et des maillages hybrides, composés de triangles et de quadrangles, sont utilisés. Les résultats obtenus par ces tests confirment ce qui est attendu par la théorie et mettent en avant certains avantages des maillages hybrides. Nous considérons ensuite des solutions bidimensionnelles des équations d'Euler de la dynamique des gaz. Les résultats sont assez bons, mais on perd les pentes de convergence attendues dès que des conditions limite de paroi sont utilisées. Ce problème nécessite encore d'être étudié. Nous présentons alors l'implémentation parallèle du schéma. Celle-ci est analysée et illustrée à travers des cas test tridimensionnel de grande taille. Du fait de la relative nouveauté et de la complexité des problèmes tridimensionels, seuls des remarques qualitatives sont faites pour ces cas test : le comportement global semble être bon, mais plus de travail est encore nécessaire pour définir les propriétés du schémas en trois dimensions. Enfin, nous présentons une extension possible du schéma aux équations de Navier-Stokes dans laquelle les termes visqueux sont traités par une formulation de type Galerkin. La consistance de cette formulation avec les équations de Navier-Stokes est démontrée et quelques remarques au sujet de la précision du schéma sont soulevées. La méthode est validé sur une couche limite de Blasius pour laquelle nous obtenons des résultats satisfaisants. Ce travail offre une meilleure compréhension des propriétés générales des schémas RD d'ordre très élevé et soulève de nouvelles questions pour des améliorations futures. Ces améliorations devrait faire des schémas RD une alternative attractive aux discrétisations classiques FV ou ENO/WENO, aussi bien qu'aux schémas Galerkin Discontinu d'ordre très élevé, de plus en plus populaires.

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Lahoori, Mojdeh. "Thermo-hydro-mechanical behavior of an embankment to store thermal energy". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2020. http://www.theses.fr/2020LORR0252.

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Abstract (sommario):

Le stockage de chaleur dans des géostructures énergétiques telles que des remblais est réalisable en installant des échangeurs horizontaux au sein des différentes couches de sol compacté. Dans ce système, l'énergie thermique qui est injectée en été via un fluide caloporteur circulant dans les échangeurs de chaleur, peut être extraite en période hivernale. Dans ces conditions, lors de la mise en service, le sol compacté est soumis à des variations de température quotidiennes et saisonnières. Ces variations pourraient modifier les performances thermo-hydro-mécaniques du sol compacté. Ainsi, le but de cette étude est d'étudier les performances thermiques et mécaniques d'un sol compacté lorsqu'il est soumis à des variations de température monotones et cycliques. Le sol étudié est un limon fréquemment utilisé dans les constructions de remblais en France. Le comportement thermique et mécanique du sol est étudié à un état de compactage correspondant aux propriétés thermiques optimales. Dans cet état, le sol compacté est non saturé ce qui complexifie l'estimation de ses propriétés thermiques. Pour pallier à ces difficultés, dans cette étude, un modèle inverse est proposé pour estimer les propriétés thermiques du sol compacté. L’efficacité du modèle est testée sur un jeu de données acquises dans la gamme de 20 à 50 °C dans un modèle réduit en laboratoire. Les valeurs obtenues sont ensuite comparées à des mesures classiques en laboratoire (méthodes en régime transitoire et en régime permanent). Cette méthode pourrait permettre de suivre l’évolution des propriétés thermiques du stockage et ainsi assurer son efficacité tout au long de sa durée de vie. La question de la stabilité à long terme de ces structures soumises à des variations thermiques monotones (5, 20 et 50 °C) et cycliques (5 à 50 °C) est ensuite abordée à l'aide d'essais oedomètriques et d’essais de cisaillement direct à température contrôlée. Les résultats des essais de compressibilité ont montré que l'effet de la variation de température est plus prononcé sous une contrainte verticale supérieure à la pression de préconsolidation. Les indices de compression et de gonflement peuvent être considérés comme indépendants des variations de température. Donc le tassement global du remblai dû aux variations thermiques pourrait être considéré comme négligeable. Les résultats des essais de cisaillement direct ont montré que les variations de température (monotones ou cycliques) augmentent la cohésion ce qui est avantageux pour la capacité portante et la stabilité des pentes des remblais. Dans la phase de conception d'un remblai de stockage, ces résultats seraient utiles au dimensionnement du système si des trajectoires thermomécaniques similaires à celles de cette étude sont respectées. Dans une dernière partie, une simulation numérique prenant en compte l'interaction sol-atmosphère est réalisée afin d’évaluer la performance thermique de ce sol compacté en conditions naturelles. Différentes profondeurs d'installation de boucles d'échangeurs de chaleur sont testéss ainsi que différents scénarios de stockage. Les résultats ont montré que le sol compacté augmente de 8.5% les performances du système par rapport à l'installation d'une boucle horizontale dans le sol naturel (non compacté). Les résultats de deux scénarios différents ont montré qu’en été avec un fluide ayant une température d'entrée de 50 °C augmente significativement la performance du système. De plus, une installation plus profonde des boucles horizontales améliore également la performance du système. Il convient de noter que le remblai est en interaction avec l'atmosphère depuis ses surfaces supérieure et latérale, l'efficacité thermique de la structure pourrait être affectée en raison des pertes de chaleur. Par conséquent, il est préférable de placer les échangeurs de chaleur loin des surfaces supérieures et latérales
Nowadays, thermal energy storage in geostructures like embankments can be possible by installing the horizontal heat exchangers in different layers of compacted soil. In this system, the thermal energy is stored in summer via a fluid, circulating in the heat exchangers, to be extracted in the demand period. When the serviceability of embankment as a medium to store the thermal energy starts, the compacted soil will be subjected to the daily and seasonally temperature variations. These seasonal temperature variations could modify the thermo-hydro-mechanical performance of the compacted soil. Thus, the aim of this study is to investigate the thermal and mechanical performances of a compacted soil when it is subjected to monotonic and cyclic temperature variations. The studied soil is a sandy lean clay that is frequently used in embankment constructions in France. The thermal and mechanical behavior of the soil are investigated at a compaction state corresponding to the optimal thermal properties. However, this compacted soil is unsaturated and the estimation of its thermal properties is complex. In this study, an inverse analytical model is proposed to estimate the thermal properties of the soil using temperature monitoring in the range of 20 to 50 °C in a soil compacted in a large container. The estimated thermal parameters were compared to classical laboratory measurements (transient and steady-state methods). The comparison showed that the estimated values were close to the results obtained in transient laboratory method. Using this method, the thermal efficiency of the compacted soil can be verified in the lifetime of the storage system. To ensure the structure stability, long-term mechanical response of these systems subjected to monotonic and cyclic temperature variations should be investigated. To achieve this aim, using temperature-controlled oedometric and direct shear devices, consolidation and shear parameters of the studied soil at different monotonic (5, 20, and 50 °C) and cyclic (5 to 50 °C) temperatures were investigated. The results of temperature-controlled oedometric tests showed that the effect of the temperature variation is more pronounced under vertical pressures higher than the preconsolidation pressure. The compression and swelling indexes could be considered independent of temperature variations. Therefore, the overall settlement of the embankment due to thermal variation near the heat exchangers could be considered negligible. The results of temperature-controlled direct shear tests showed that the temperature variations (monotonic heating or cooling, or temperature cycles) increased the cohesion which is beneficial for the bearing capacity and slope stability of embankments. These results can be directly used in the design of embankments to store thermal energy exposed to similar thermo-mechanical paths. Finally, the thermal performance of the compacted soil is verified using a numerical simulation considering the soil atmosphere interaction. Different depths installation of heat exchanger loops and different heat storage scenarios were simulated. The results showed that the compacted soil increases 8.5% the systems performance compared to the horizontal loop installation in the local soil. The results of two different scenarios show that an inlet fluid temperature of 50 °C in summer increases highly the system performance (13.7% to 41.4%) while the improvement is less significant (0% to 4.8%) for the ambient inlet temperature. Moreover, a deeper installation of horizontal loops increases the system performance. From the numerical simulation results can be concealed that the embankment is in interaction with the atmosphere from its upper and lateral surfaces, the thermal efficiency of the structure could be affected due to heat losses. Therefore, it is preferable to place the heat exchangers away from the top and side surfaces

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Afrassiabian, Zahra. "Multiscale investigation of caking phenomenon of lactose powders : from physico-chemical aspects to industrial applications". Thesis, Compiègne, 2019. http://www.theses.fr/2019COMP2475/document.

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Abstract (sommario):

Cette thèse porte sur le problème fondamental du mottage des poudres suite aux mécanismes de transition de phase. Le projet vise à étudier l'impact des facteurs intrinsèques (structure moléculaire des matériaux, propriétés physiques et/ou physicochimiques, etc.) ou des facteurs environnementaux (conditions de stockage ou paramètres de procédé) sur la stabilité de la structure des poudres. Plus précisément, notre étude a mis en évidence le rôle prépondérant du phénomène de cristallisation et des transitions entre les différents polymorphes du lactose. L'accent a été mis sur le rôle des phénomènes de cristallisation et de la transition de phase dans l'apparition du mottage des poudres de lactose. Deux cas ont particulièrement retenu notre attention: (1) des poudres de lactose monohydrate contenant une fraction de particules amorphes et (2) des échantillons de poudre anhydre composés des anomères α et β du lactose. Dans les deux cas, le mottage a été induite par l'exposition des échantillons à l'air humide, soit dans un dispositif de sorption dynamique de vapeur (SPS), soit par des tests accélérés utilisant deux appareils conçus et réalisés dans notre laboratoire (CLAIR & OLAF). Nos résultats ont montré que, dans les deux cas, la principale cause de prise en masse était la formation de lactose monohydrate, qui est la forme la plus stable parmi tous les polymorphes de lactose. Cependant, les mécanismes élémentaires, les étapes limites et la cinétique du processus de transformation étaient différents dans chaque cas. Les paramètres les plus déterminants étaient l’humidité relative et la température alors que la pression n’a pas eu d’effet significatif. La résistance mécanique des échantillons mottés était étroitement liée au taux et à la cinétique de cristallisation. Enfin, des simulations numériques basées sur la méthode des éléments discrets (DEM) de la résistance mécanique des échantillons mottés ont été réalisées. Le modèle permet de décrire le comportement des échantillons mottés soumis à des contraintes mécaniques de compression ou de traction
This PhD study focuses on the fundamental problem of powder caking due to phase transition mechanisms. The project aims to study the impact of intrinsic factors (molecular structure of materials, physical and/or physicochemical properties, etc.) or environmental factors (storage conditions or process parameters) on the stability of the structure of powders. More precisely, our study has highlighted the preponderant role of the crystallization phenomenon and the transitions taking place between the different polymorphs of lactose. Emphasis was placed on the role of crystallization phenomena and phase transition on the advent of lactose powder caking. Two cases attracted particular attention: (1) lactose monohydrate powders containing a fraction of amorphous particles and (2) anhydrous powder samples composed of ð and anomers of lactose. In both cases, the caking was induced by exposure of the samples to moist air, either in a Dynamic Vapor Sorption device (SPS) or in accelerated caking tests using two home-made equipment (CLAIR & OLAF). Our results showed that in both cases, the main cause of caking was the formation of lactose monohydrate, which is the most stable form among all lactose polymorphs. However, the elementary mechanisms, the limiting steps and the kinetics of the transformation process were different in each case. The more influencing parameters were the relative humidity and the temperature whereas the pressure has no significant effect. The yield stress of caked samples was closely linked with crystallization extent and kinetics. Finally, numerical simulations based on Discrete Element Method (DEM) of mechanical resistance of caked samples were performed using the "beam model". The model allows describing the behavior of the caked samples subjected to compressive or tractive mechanical stresses

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Wang, Dongxing. "Solidification et valorisation de sédiments du port de Dunkerque en travaux routiers". Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10086/document.

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Abstract (sommario):

Environ 50 millions de m3 des sédiments sont dragués chaque année des ports en France. La solution traditionnelle comme le dépôt en terre et l’immersion en mer pour les sédiments devient de plus en plus réglementée. L’utilisation des sédiments dans le domaine de construction peut non seulement résoudre les problèmes relatifs aux sédiments, mais également constituer une nouvelle source de matériaux. Les présents travaux portent sur la proposition d’une solution pour l’utilisation des sédiments marins en couche d’assise de chaussée à travers le respect d’une méthodologie générale de valorisation. Après une identification des sédiments bruts, la valorisation des sédiments par le ciment et la chaux dans le domaine routier est évaluée en point de vue de l’IPI et de la performance mécanique. L’effet du ciment et de la chaux sur le compactage, la résistance, le gonflement, la durabilité et le changement des phases minérales est étudié. Les cendres volantes peuvent être utilisées pour la valorisation des sédiments à cause de sa propriété pouzzolanique. L’ajout des cendres volantes induit certainement le changement des propriétés mécaniques et chimiques, qui sont évaluées par les essais de compaction, les essais de l’indice portant immédiat, les essais en compression et en traction, les essais du cycle au gel-dégel, les essais de l’immersion à l’eau et les essais DRX et ATD/ATG. Le potentiel d’utilisation des formulations élaborées est évalué en technique routière. Enfin, l’étude mécanique complémentaire sur les sédiments bruts et les sédiments traités à la chaux est présentée. Les performances mécaniques plus approfondies des sédiments sont prises en compte à l’aide de l’essai de compressibilité, de l’essai de cisaillement direct et de l’essai triaxial
Nearly 50 millions m3 of sediments are dredged each year from rivers and ports in France. The traditional solution such as land deposit and ocean dumping to manage dredged sediments is increasingly restricted. The use of sediments in the field of construction can not only solve problems related to sediments, but also provide a new source of construction materials. The present work focuses on a proposed solution for use of marine sediment in roadbed layer by the respect of a general methodology. After identifying the characteristics of raw sediments, the evaluation of marine sediments by cement and lime in roadbed is assessed in terms of bearing capacity and mechanical performance. The effect of cement and lime on soil compaction, strength, swelling, durability and le change in mineral phases is studied. Fly ash can be used for the valorization of sediments because of its pozzolanic property. For treated sediments, the addition of fly ash induces certainly the change in mechanical and chemical properties, which are evaluated by the compaction tests, the bearing capacity tests, the compressive and tensile strength tests, the freezing-thawing cycle tests, the immersion in water tests and the XRD and DTA/TGA tests. The potential of the proposed formulations treated with fly ash was evaluated for the potential use in road engineering. Finally, the supplementary mechanical study on raw sediments and lime-treated sediments is presented. The mechanical performance of sediments is evaluated by using the compressibility tests, direct shear tests and triaxial tests

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Kasmi, Abdelhafid. "Prétraitement et traitement des sédiments fluviaux en vue d’une valorisation en technique routière". Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10173/document.

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Abstract (sommario):

L’objectif de ce travail de thèse porte principalement sur la valorisation des sédiments fluviaux en couche de fondation. La caractérisation de ces sédiments nous a permis de dresser une fiche d’identité détaillée de ces sédiments incluant les propriétés physico-chimiques géotechniques et environnementales. Cette caractérisation s’avère être primordiale avant toute démarche de valorisation pour évaluer le potentiel d’utilisation des sédiments en technique routière. La déshydratation des sédiments est un prétraitement souvent indispensable. Nous avons pour cela optimisé leur déshydratation en utilisant la méthode dite de « lit de séchage ». L’influence de la déshydratation par l’ajout de polymères (adjuvant de floculation) sur les caractéristiques intrinsèques des sédiments a été explorée. Afin d’améliorer les performances mécaniques des sédiments, plusieurs traitements ont été mis aux point et expérimentés tel que les traitements aux liants hydrauliques ou l’ajout de renforts granulaires. Ces différents traitements ont été testés sur des sédiments floculés et non floculés. Pour l’optimisation de la compacité des mélanges sédiments fluviaux-ajouts granulaires (Sable Bolonnais), nous avons utilisé le modèle d’empilement compressible. Sur la base des résultats obtenus, nous avons réalisé une planche expérimentale dont l’objectif est de valider notre approche de valorisation. Un suivi mécanique et environnemental ainsi qu’une analyse des eaux de ruissèlements et de percolation ont été réalisés. Les résultats obtenus en laboratoire et in-situ nous confortent dans la perspective d’une utilisation des sédiments fluviaux en couche de fondation
The work in this thesis focuses on the valorization of river sediments in sub-base. The characterization of these sediments allowed us to draw up their detailed identity card including physico-chemical geotechnical and environmental properties. This characterization is essential before any approach aiming to evaluate the potential use of the sediments in road engineering. The dehydration of the sediments is an essential pretreatment. Their dehydration has been optimized by using a method known as “bed of drying”. The influence of dehydration on the sediments characteristics by adding polymers (auxiliary of flocculation) was explored. In order to improve the mechanical performances of sediments, several treatments were developed and tested such as hydraulic binders or addition of granular reinforcements. These various treatments were tested on flocculated and non-flocculated sediments. To optimize the compacity of river sediments-additions (Bolonnais Sand) mixtures, we used the Compressible Packing Model. These results lead us to build an experimental board to validate our approach of valorization. A mechanical and environmental follow-up and analysis of percolation and runoff waters were carried out. The results achieved in laboratory and in-situ consolidate us to use rivers sediments in sub-base

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Koné, Gilles Amadou. "Caractérisation des effets thermiques et des mécanismes de défaillance spécifiques aux transistors bipolaires submicroniques sur substrat InP dédiés aux transmissions optiques Ethernet à 112 Gb/s". Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14471/document.

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Abstract (sommario):

Ces travaux de thèses présentent un protocole expérimental d’évaluation de la fiabilité des transistors bipolaire à double hétéro-jonction submicroniques sur substrat InP. Les mécanismes de défaillances observés ont été mis en évidence grâce à ce protocole qui présente trois étapes : activation, détection et localisation des mécanismes de défaillance. Les tests de vieillissement accéléré ont été réalisés sur les TBH de structure hexagonale avec une base en InGaAs ou en GaAsSb ainsi que les structures TLM. Grâce à l’analyse électrique via la modélisation compacte, nous établissons les premières hypothèses sur l’origine physique des mécanismes de dégradation. Pour les transistors avec une base InGaAs, par exemple, les mécanismes de défaillance mis en évidence sont localisés:- A la périphérie d’émetteur entrainant ainsi une augmentation du courant de base pour VBE<0,6 V pour les tests sous contrainte thermique ainsi que sous contraintes thermique et électrique.- A la jonction base-émetteur, provoquant l’augmentation du courant de base et de collecteur respectivement pour VBE>0,6 V et 0.20,8 V. Cette diminution du courant est plus visible sur le courant de collecteur.Ces hypothèses ont été validées avec l’analyse physique 2D avec le logiciel TCAD Sentaurus. Des signatures électriques similaires ont été observées dans la bibliographie par de plusieurs auteurs
This work presents the implementation of an experimental procedure to evaluate the failure mechanisms of submicron Heterojunction Bipolar Transistor on InP substrate. This procedure presents 3 steps: activation, detection and localization of the failure mechanisms. The accelerated aging tests have been used to active the failure mechanisms on hexagonal shape HBTs with InGaAs or GaAsSb base together with TLM. Due to the electrical analysis through the compact modelling, we established the first hypothesis about the origin of the failure mechanisms. For example, on InGaAs HBT, the failure mechanisms observed are located:- At the emitter sidewall. This mechanism leads to the increase of the base current for VBE<0.6 V- At the base-emitter junction leading to the increase of base and collector current for VBE>0,6 V and 0.20.8 V.These hypotheses were validated by 2D physical simulation using TCAD Sentaurus. The same electrical signatures of the failure mechanisms are observed in literature

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Zeroukhi, Youcef. "Analyse de la résistance d'un conducteur électrique en fonction des paramètres du procédé d'écrouissage et de sa géométrie". Thesis, Artois, 2014. http://www.theses.fr/2014ARTO0202/document.

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Abstract (sommario):

Le mémoire de thèse propose une méthode de modélisation multi physique capable de quantifier l’influence des paramètres des processus d’écrouissage, le câblage et le compactage, sur le comportement mécanique et électrique des câbles électriques. Les propriétés électriques d’un câble dépendent de la nature du matériau utilisé, de son état métallurgique, des contraintes mécaniques exercées et de la conductance électrique des aires de contact inter-fils. De nombreuses mesures ont permis de définir les caractéristiques des câbles mais aussi des matériaux utilisés, comme par exemple la variation de la conductivité électrique d’un fil de cuivre en fonction de l’écrouissage. La modélisation mécanicoélectrique, réalisée avec le logiciel Abaqus®, est utilisée pour étudier les différents paramètres impliqués dans les processus de câblage et de compactage. Cela a permis de déterminer les déformations géométriques des fils ainsi que les contraintes mécaniques dans le câble. Les résultats de simulation sont comparés aux mesures afin de valider la précision des modèles numériques développés.Un couplage faible entre les modèles mécanique et électrique permet de mettre en évidence la distribution non-homogène de la conductivité électrique à l’intérieur d’un conducteur après qu’il ait subi des contraintes mécaniques dues au processus de déformation à froid, le câblage et le compactage. Ensuite, en appliquant une procédure d’optimisation, nous avons identifié les paramètres capables de réduire de 2 % la masse du matériau conducteur utilisés dans les processus de fabrication, tout en conservant des propriétés mécaniques et électrique répondant aux exigences normatives des constructeurs de câbles
The presented PhD thesis propose multi-physics modeling method able to predict the impact of stranding and compacting processes parameters on the mechanical and electrical behavior of stranded conductors. The electrical properties of stranded conductors depend on the nature of the material, on its metallurgical state, on the mechanical pressure within the conductor and on the electrical conductance of contact areas between wires. A wide range of measurements has allowed us to define the characteristics of structures and materials, such as for example the resistivity as a function of the stresses due to material hardening. The electromechanical modeling with Abaqus and Vector Fields software are used to study different parameters involved in the stranding and compacting processes to determine actual wires shapes, induced deformations and actual stresses between wires within the conductor. The results obtained by simulation were compared with experimental measurements to analyze the accuracy of the model. By coupling mechanical and electrical simulations, we pointed out the non-homogeneous distribution of the electrical conductivity along conductor cross sections resulting from the hardness of each single wire. Applying the optimization procedure, we have identified the parameters able to reduce the mass of conducting material by 2 % while maintaining mechanical and electrical properties that meet the prescriptive requirements of cables manufacturers and standards

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Tesi sul tema "Compactage mécanique"

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