Дисертації: "Essais par ultrasons – Simulation par ordinateur"

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Verma, Ravi. "Interaction of ultrasonic waves with frictional defects in the context of nondestructive testing of materials." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2023. http://www.theses.fr/2023ULILN063.

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Анотація:

Cette thèse porte sur les concepts théoriques, les modèles et les expériences concernant la propagation des ondes élastiques et les vibrations dans les solides contenant des contacts internes (fissures, délaminations, etc.) ayant une nature frictionnelle.Une partie essentielle du travail est liée au développement d'une méthode d'acoustique numérique capable d'imiter les ondes élastiques dans un environnement contenant des fissures/contacts de frottement. Ces défauts planaires représentent une sorte de frontière intérieure à laquelle il convient d'appliquer des conditions limites appropriées. Selon les hypothèses de modélisation, les surfaces des fissures peuvent être considérées comme planes ou rugueuses. Nous développons ici en détail les arguments montrant que la rugosité, bien qu'elle introduise une complexification supplémentaire, aboutit finalement à une description plus élégante du contact par rapport aux interfaces planes. En particulier, le contact de surfaces rugueuses isotropes peut être représenté efficacement comme un contact entre deux corps axisymétriques. Cette dernière situation ressemble beaucoup à la mécanique de Cattaneo-Mindlin (ou Hertz-Mindlin) dans laquelle deux sphères sont excitées mécaniquement par une force oblique.Un autre élément du modèle acoustique numérique que nous présentons ici est une description standard par éléments finis des ondes élastiques dans les matériaux solides (unité de mécanique des solides dans un progiciel FEM commercial). Des efforts techniques ont été faits pour intégrer un modèle de contact défini par l'utilisateur comme condition limite dans l'unité de mécanique des solides. En conséquence, un modèle complet a été obtenu qui incorpore les interactions frictionnelles de contact induites par les ondes, décrites à partir des premiers principes de la mécanique des contacts.Un progrès essentiel par rapport aux travaux précédents est lié à l'application du modèle élaboré à un cas qui correspond à une technique connue d'essais non destructifs acoustiques non linéaires. La technique choisie est basée sur l'excitation d'un échantillon avec une onde harmonique qui, après l'achèvement d'un régime transitoire, entraîne une réponse purement harmonique d'un échantillon intact, alors que la réponse d'un échantillon endommagé présentera une anharmonicité. Les harmoniques générées forment leur propre modèle d'onde stationnaire qui peut avoir un maximum clair autour du défaut. Dans la pratique, les mesures de signaux de surface sont effectuées par vibrométrie laser ; notre modélisation représente donc une tentative d'imiter l'expérience de contrôle non destructif par vibrométrie laser dans des conditions géométriques simplifiées, mais en adhérant pleinement à son idéologie.Les conditions simplifiées sont prises de manière à réduire le temps de calcul. L'hypothèse la plus importante est une géométrie en 2D qui empêche immédiatement toute comparaison quantitative avec l'expérience. D'autres simplifications sont discutées plus en détail ci-dessous. Tout en conservant la méthodologie générale proche des principes expérimentaux, nous générons un grand nombre d'images synthétiques non linéaires d'une fissure isolée immergée dans un fragment d'une plaque solide. Nous analysons en détail l'influence des paramètres géométriques et physiques du système dans les cas d'excitations à une et deux fréquences.Enfin, nous nous concentrons sur le cas le plus proche des conditions expérimentales réelles en termes de géométrie de l'échantillon et de conditions aux limites sélectionnées. Une comparaison préliminaire entre la théorie et l'expérience est présentée.D'une manière générale, les résultats de cette thèse pourraient intéresser les chercheurs impliqués dans des expériences de CND acoustiques non linéaires ainsi que ceux qui cherchent des applications de modèles de contact semi-analytiques modernes basés sur les principes de Cattaneo-Mindlin
This thesis concerns theoretical concepts, models, and experiments for elastic wave propagation and vibrations in solids containing internal contacts (cracks, delaminations, etc.) having frictional nature. The study is oriented to nondestructive testing and therefore focuses on the case where the material contains few cracks of known configuration, in contrast to microcracked solids in which a statistical ensemble of a large number of internal contacts is present.An essential part of the work is related to a development of a method of numerical acoustics capable of imitating elastic waves in an environment containing frictional cracks/contacts. These planar defects represent a sort of inner boundaries at which appropriate boundary conditions should set. These boundary conditions are set using an original model for frictional interaction based on Cattaneo-Mindlin (or Hertz-Mindlin) mechanics in which two spheres are mechanically excited with an oblique force. The known solutions are extended to the case of rough surfaces and arbitrary in time oblique excitation.Another component of the numerical acoustics model we present here is a standard finite element description for elastic waves in solid materials (solid mechanics unit in a commercial FEM package). Some technical efforts have been made to integrate a user-defined contact model as a boundary condition into the solid mechanics unit. As a result, a complete model has been obtained that incorporates wave-induced contact frictional interactions described starting from first principles of contact mechanics.An essential progress in comparison to previous works is related to application of the elaborated model to a case that corresponds to a known technique of nonlinear acoustic nondestructive testing. The chosen technique is based on excitation of a sample with a harmonics wave that, after completion of a transient regime, results in a purely harmonic response of an intact sample, whereas the response of a damaged sample will present anharmonicity. The generated harmonics form its own standing wave pattern that can have a clear maximum around the defect. In practice, surface signal measurements are done via laser vibrometry; our modeling therefore represents an attempt to imitate laser vibromenry NDT experiment in geometrically simplified conditions, but fully adhering to its ideology.The simplified conditions are taken in a way that reduces the computation time. The most important assumption is a 2D geometry that immediately disables a quantitative comparison to experiment. Other simplifications are discussed below in greater detail. Keeping, however, the general methodology close to experimental principles we generate a large number of synthetic nonlinear images of an isolated crack immersed into a fragment of a solid plate. We analyze in detail influence of geometric and physical parameters of the system in the cases of one- and two-frequency excitations.Finally, we focus on the case close to real experimental conditions in terms of the sample geometry and boundary conditions selected. A preliminary theory and experiment comparison is presented.Generally, the results of this thesis could be of interest for researchers involved in nonlinear acoustic NDT experiments as well as for those who look for applications of modern semi-analytical contact models based on Cattaneo-Mindlin principles

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Dridi, Samia. "Essais de caractérisation des structures tissées." Lyon, INSA, 2010. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2010ISAL0041/these.pdf.

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Dans ce travail, on s'intéresse à l'étude et la modélisation de comportement mécanique de structure tissée. On commence par présenter les propriétés des matériaux testés grâce aux essais de caractérisation. Une base des données expérimentales est constituée afin d'analyser le comportement mécanique du tissu sous certaines sollicitations, et en particulier le cisaillement, moyennant la technique de corrélation d'image. Ensuite, en adoptant une approche hyperélastique, un modèle simplifié est développé permettant d'étudier numériquement l'influence de rapport des rigidités de traction et de cisaillement sur le comportement mécanique tissu suite à une extension à 45. Enfin, en se basant sur approche phénoménologique, une loi de comportement hyperélastique en puissance est proposée. Ce modèle est implanté dans une routine Vumat d'Abaqus/Explicit. Il est identifié à partir des essais de traction et de cisaillement et validé par certains cas de mise en forme des renforts tissés
In this work, we interested to the study and the modelling of mechanical behaviour of weave structure. We begin by presenting the properties of tested materials thanks to tests of characterization. An experimental data base is established to analyze the mechanical behaviour of fabric under some solicitations, in particular the shear, using the technique of digital image correlation. Then, by adopting a hyperelastic approach, a simplified model is developed allowing to study numerically the influence of the report of tensile and shearing rigidities on the mechanical behaviour of woven fabric, further to an extension in 45. Finally, by basing on phenomenological approach, a hyperelastic behaviour law is proposed. This model is implanted in a routine Vumat. It is identified from the tensile and the shearing tests and validated by certain cases of composite reinforcement forming

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Dautriat, Jérémie. "Comportement hydromécanique de roches réservoir sous contraintes : relations entre évolution de perméabilité et échelles des mécanismes d'endommagement." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/38/57/77/PDF/Manuscrit_These_Dautriat.pdf.

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La compréhension et la prévention des mécanismes d'endommagement ayant un impact sur les cinétiques de production et les taux de récupération reste un problème ouvert en ingénierie de réservoir. L'objectif de cette étude repose sur la caractérisation du comportement hydromécanique de roches gréseuses et carbonatés en 'condition de réservoir' et l'identification des mécanismes locaux responsables des évolutions de perméabilité mesurables macroscopiquement. L'essentiel du travail expérimental s'est articulé autour d'un dispositif triaxial original, permettant de mesurer en cours de chargement les évolutions de perméabilité dans les directions principales du tenseur de contraintes. La validation de notre protocole effectuée, une première campagne d'essais en compression hydrostatique et uniaxiale sur les grès de Fontainebleau et de Bentheim permet, d'une part, une analyse plus fine du comportement intrinsèque de ces matériaux par la mise en évidence et la prise en compte d'effets expérimentaux, et d'autre part d'étudier l'impact de l'endommagement fragile sur les perméabilités directionnelles. Une seconde série d'expériences de compression, selon différents chemins de chargement, a été réalisée sur un carbonate, le calcaire d'Estaillades. En régime de déformation élastique, la modélisation de la réduction de perméabilité a été appréhendée par une approche Réseau de Pores, basée sur une représentation simplifiée de l'espace poreux et extraite des reconstructions 3D par µ-tomographie RX. Si la rupture fragile des échantillons ne perturbe que très peu la perméabilité initiale, à plus haute pression effective, les diminutions de perméabilité peuvent atteindre 90% et sont alors associées aux mécanismes de pore collapse. L'analyse des échantillons déformés, couplée aux techniques de corrélation d'images acquises in-situ sur des dispositifs de compression simple sous MEB et sous Optique, permet une meilleure prise compte du rôle des échelles d'hétérogénéités dans la localisation des déformations et de mieux définir leur impact sur les évolutions de perméabilités à l'échelle de l'échantillon
The Understanding and the prevention of damage mechanisms, which have an impact on the kinetics of production and the rate of recovery, remain an outstanding issue in reservoir engineering. The aim of this study, based on the characterization of the hydromechanical behaviour of sandstone and carbonate rocks in 'reservoir conditions', is the identification of the local mechanisms responsible for changes in permeability measured macroscopically. The experimental work was performed with an original triaxial set-up, which allows measurements of the stress-induced permeability evolutions in the principal directions of the stress tensor. A first experimental campaign, consisting in hydrostatic and uniaxial compression tests, has been performed on Fontainebleau and Bentheim sandstones. In one hand, we showed that experimental end-effects might affect significantly the ‘classical' axial permeability measurements, and in the other hand, we have determined the impact of brittle failure on directional permeabilities. Compression experiments, following different stress-paths, were also carried out on a carbonate, the Estaillades limestone. In elastic deformation regime, the reduction of permeability was modelized by pore network simulations, based on 3D reconstructions of μ-tomography RX and a simplified representation of the pore space. While brittle fracture of carbonate samples induced slight permeability evolutions, at higher effective pressure, permeability drops can reach 90% to the initial values and are associated with mechanisms of pore collapse. The post-mortem analysis of deformed samples, coupled with digital image correlation methods, using both SEM and Optical acquisition devices, provide a better understanding of the role of the heterogeneities, identified at different scales, in the strain localization and their potential impacts on permeability changes at the sample scale

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Rocher-Lacoste, Frédéric. "Etude expérimentale en vraie grandeur et étude numérique des pieux vibrofoncés : Vibrations dans l’Environnement et Capacité Portante." Paris Est, 2008. http://pastel.paristech.org/5507/01/FRL-rapport_final.pdf.

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L'objectif de ce travail est de mieux comprendre les phénomènes liés à la technique du vibrofonçage et de la valoriser. Ce rapport comporte trois chapitres. Le premier décrit les deux principales techniques de fonçage des pieux : le battage et le vibrofonçage. Le second présente deux séries de résultats expérimentaux : 1) une étude en vraie grandeur de l’impact acoustique et plus particulièrement une analyse des bruits engendrés par le fonçage des pieux avec un vibrateur, un marteau ou un trépideur, 2) une étude en vraie grandeur des vitesses particulaires pendant le fonçage des pieux, couplée à une étude numérique par éléments finis, en 2D et 3D, avec le progiciel CESAR-LCPC. A partir également d’expérimentations en vraie grandeur, le troisième chapitre compare la capacité portante des pieux mis en œuvre par battage et par vibrofonçage et propose une prise en compte de la différence de ces techniques de mise en œuvre dans les règles de calcul françaises de portance des pieux
The objective of this work is to better understand the phenomena related to vibratory driving and to capitalize on it. This report is organized into three chapters. The first describes two techniques of driven piles: impact driving and vibratory driving. The second chapter is based on two axes : 1) A full scale experimental study of acoustic impact of sound and especially an analysis of noise caused by the driving piles with a vibrator, a hydraulic hammer or a pneumatic hammer, 2) A full scale experimental study of particulate velocity during pile driving, coupled with a numerical analysis (both in 2D and in 3D), with the finite element software package CESAR-LCPC. From full-scale experiments, the third chapter compares the bearing capacity of piles implemented by impact and vibratory driving and proposes to take into account the vibratory driving piles into the French rules

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Gaudillière, Camille. "Cisaillage à grande vitesse : des essais à la simulation." Paris, ENSAM, 2011. http://www.theses.fr/2011ENAM0052.

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Afin d'augmenter leur productivité, certains industriels de la découpe mécanique s'intéressent à un procédé émergeant : le cisaillage grande vitesse. Pour ce procédé, la vitesse du poinçon atteint 10m/s alors que cette vitesse ne dépasse pas 0,1 m/s pour le cisaillage conventionnel. Cependant, même si la qualité des découpes obtenues se rapproche celle du cisaillage fin, l'apparition de phénomènes dynamiques mal compris rend aujourd'hui délicat le déploiement du cisaillage grande vitesse. Dans ce travail de thèse nous proposons d'aller vers une meilleure maîtrise de ce procédé en utilisant aussi bien des moyens expérimentaux que numériques. Ainsi un dispositif expérimental instrumenté a été mis au point afin d'observer finement les phénomènes présents lors de la découpe. Ce dispositif conserve des similitudes avec les moyens industriels et comprend notamment un poinçon dont la section varie et une matrice solidaire d'un tube de Hopkinson pour la mesure des efforts de cisaillage. Cette mesure a comprend un traitement spécifique afin de corriger des effets dynamiques présents dans la matrice. Ce traitement, qui nécessite une calibration du banc, a été validé grâce à une modélisation numérique unidimensionnelle. Des observations du faciès de rupture ont permis de mettre en évidence la présence de bandes de cisaillement adiabatiques, signature d'une augmentation localisée importante de la température. Par ailleurs, une modélisation thermomécanique du comportement de l'acier C40 (loi de Johnson-Cook) a été réalisée et utilisée dans un code de simulation utilisant une approche C-NEM (Constrained Natural Element Method) pour reproduire les cisaillages observés sur le banc. Une étude comparative simulation/expérimentation a ainsi pu être effectuée
To increase their productivity, blanking professionals are interested by an emerging process: the high speed blanking. For this process, the punch speed reaches10m/s whereas this speed does not exceed 0,1m/s for conventional blanking process. However, even if the quality of the obtained surfaces is close to those obtained with fine blanking, the occurence of hard dynamic phenomena makes difficult the deployment of the high speed blanking process. This work proposes to better control this process using experimentations and numerical simulations. An instrumented device has been designed to observe in detail the existing phenomenon during cutting. This device is similar to the industrial one. It includes a punch with non-constant sections and a matrix linked to an Hopkinson's tube in order to measure the blanking cutting forces. This measure requires a specific treatment to correct dynamic effects present in the matrix during the cutting. This treatment, which uses a calibration of the device, was validated thanks to a one-dimensional numerical model. Many observations made on the blanked surfaces have shown that adiabatic shear bands (ASB) can take place. A thermo-mechanical constitutive model (Johnson-Cook's law) of the C40 steel has been identified and used into simulations to reproduce real experimentations. The used simulation is based on a C-NEM approach (Constrained Natural Element Method). A comparative study between simulation and experimental results has been done. Results show a good correlation with experimental tests

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Albach, Daniel. "Amplified Spontaneous Emission and Thermal Management on a High Average-Power Diode-Pumped Solid-State Laser – The Lucia Laser System." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/50/49/15/PDF/these_final.pdf.

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On trouve sur la plateforme de thèses en ligne Pastel le résumé suivant : Le développement du laser a ouvert la voix à l'exploration de nouveaux domaines scientifiques et industriels. Les impulsions laser à haute intensité sont un outil unique pour les études d'interaction lumière/matière et leurs applications. Mais elles sont générées par des systèmes laser reposant sur l'utilisation de milieux à gain en verre pompés par des lampes flashes et sont donc intrinsèquement limitées en termes de cadence et d'efficacité. Le développement, au cours de ces dernières années, des lasers semi-conducteurs a attiré l'attention sur une nouvelle classe de lasers, les « laser solides pompés par diodes » (DPSSL). Ils possèdent une grande efficacité et sont des candidats de choix pour les systèmes compacts à haute puissance moyenne requis pour des applications industrielles, mais aussi en tant que sources de pompe à haute puissance pour des lasers ultra-intenses. Les travaux décrits dans cette thèse s'inscrivent dans le cadre du système laser Lucia (1 kilowatt de puissance moyenne), actuellement en construction au «Laboratoire d'Utilisation des Intenses lasers» (LULI) à l'Ecole Polytechnique, France. La génération d'impulsions laser de durée sub-10 nanosecondes avec des énergies allant jusqu'à 100 joules et des taux de répétition de 10 hertz est principalement limitée par l'émission spontanée amplifiée (ASE) et les effets thermiques. L'étude de ces limitations est le thème central de ce travail. Leur impact est discuté dans le cadre d'un premier jalon énergétique fixé vers 10 joules. Le système laser mis au point est présenté en détails depuis l'oscillateur jusqu'à la fin de la chaine d'amplification. Une discussion complète de l'impact de l'ASE et des effets thermiques est complétée par des vérifications expérimentales. Les modèles de simulation informatique développés sont validés puis utilisés pour prédire les performances du système laser qui, lors d'une première activation, à atteint un niveau d'énergie de 7 joules en régime mono-coup et de 6,6 joules pour un taux de répétition de 2 hertz. Les limitations actuelles sont discutées ainsi que les approches envisagées pour des développements futurs
On trouve sur la plateforme de thèses en ligne Pastel le résumé suivant : The development of the laser triggered the birth of numerous fields in both scientific and industrial domains. High intensity laser pulses are a unique tool for light/matter interaction studies and applications. However, current flash-pumped glass-based systems are inherently limited in repetition-rate and efficiency. Development within recent years in the field of semiconductor lasers and gain media drew special attention to a new class of lasers, the so-called Diode Pumped Solid State Laser (DPSSL). DPSSLs are highly efficient lasers and are candidates of choice for compact, high average-power systems required for industrial applications but also as high-power pump sources for ultra-high intense lasers. The work described in this thesis takes place in the context of the 1 kilowatt average-power DPSSL program Lucia, currently under construction at the ‘Laboratoire d'Utilisation des Laser Intenses' (LULI) at the Ecole Polytechnique, France. Generation of sub-10 nanosecond long pulses with energies of up to 100 joules at repetition rates of 10 hertz are mainly limited by Amplified Spontaneous Emission (ASE) and thermal effects. These limitations are the central themes of this work. Their impact is discussed within the context of a first Lucia milestone, set around 10 joules. The developed laser system is shown in detail from the oscillator level to the end of the amplification line. A comprehensive discussion of the impact of ASE and thermal effects is completed by related experimental benchmarks. The validated models are used to predict the performances of the laser system, finally resulting in a first activation of the laser system at an energy level of 7 joules in a single-shot regime and 6. 6 joules at repetition rates up to 2 hertz. Limitations and further scaling approaches are discussed, followed by an outlook for the further development

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Ledoux, Yann. "Optimisation des procédés d'emboutissage par caractérisation géométrique et essais numériques." Phd thesis, Chambéry, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00419320.

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L'emboutissage est un procédé de mise en forme des matériaux métalliques en feuille. En général, plusieurs étapes d'emboutissage sont nécessaires et les phénomènes mis en jeux lors de la déformation plastique du matériau sont complexes. Ainsi, la conception d'un nouvel outillage est une opération longue et délicate. La technique d'«essai - erreur» est habituellement employée par les industriels. Cette méthode est sans garantie de succès, coûteuse et mobilise une machine de production ( presse ). Cette thèse propose une méthode d'optimisation qui est basée sur des simulations numériques. Le po%int% de départ est la définition d'un outillage initial dont la simulation est réalisée. Selon la géométrie numérique obtenue, nous paramétrons les défauts à corriger. Les paramètres du procédé qui modifient sensiblement la géométrie de la \pièce sont choisis ainsi que leur plage de variation respective. Un plan d'%exp%ériences est construit pour tester différentes configurations des paramètres du procédé. L'ensemble des %exp%ériences est simulé, puis, les paramètres géométriques sont mesurés sur chacune d'elles. Ces résultats permettent de calculer des relations polynomiales liant les paramètres du procédé aux paramètres géométriques de la \pièce. A%vec% ces relations, nous cherchons, par la technique d'optimisation de Newton, la configuration optimale du procédé donnant la géométrie désirée. La simulation correspondante est effectuée et valide l'optimum trouvé. Trois cas d'application sont présentés. Deux concernent des \pièces embouties en une étape, et enfin, nous présentons l'étude d'une \pièce réalisée en plusieurs étapes.

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Collin, Jean-Marc. "Identifiabilité des paramètres de lois de comportement de matériaux par essais d’indentation continue." Rennes 1, 2008. http://www.theses.fr/2008REN1S079.

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L’objectif de cette thèse est d’étudier le potentiel du test d’indentation dans la détermination des paramètres de loi de comportement des matériaux. Après avoir étudié l’indentation instrumentée sphérique, différents modèles décrivant l’évolution des grandeurs d’indentation ont été proposés. Ils permettent, par inversion, d’obtenir une bonne évaluation de la courbe de traction de quelques matériaux métalliques. Cependant, il a été observé que l’écrouissage isotrope n’était pas suffisant pour décrire la décharge et la recharge en indentation. Ainsi, des modèles de comportement comportant de l’écrouissage isotrope et de l’écrouissage cinématique ont été utilisés pour décrire l’essai d’indentation dans sa globalité. Ils font intervenir de nombreux paramètres et l’approche par inversion de modèle devient donc difficile. Nous proposons donc l’application de l’analyse inverse à des essais d’indentation dans le but de déterminer les paramètres de ces modèles plus complexes
The aim of this thesis is to study the potential of indentation test in the determination of the materials behaviour laws parameters. From a study of the spherical indentation, some models describing indentation data changes were proposed. They allow a good evaluation of the stress-strain curve of several metallic samples by inversion. However, it has been observed that isotropic hardening is not sufficient to describe the unloading and reloading during an indentation test. Thus, models combining both isotropic and kinematic hardening were used in order to describe the whole indentation test. They depend on many parameters; an approach by inversion of models becomes then difficult. We then propose the use of inverse analysis approach on indentation tests in order to determine the parameters of these behaviour models

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Bittencourt, Machado Christiano. "Suivi de la consolidation des fractures par transmission axiale ultrasonore : effet de la composition et de la minéralisation du cal osseux." Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066450.

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La présente thèse étudie la transmission axiale ultrasonore pour le suivi de la consolidation des fractures osseuses. Premièrement, des simulations numériques couplées à des modèles évolutifs de cals osseux dont la composition tissulaire évolue dans le temps ont permis d’évaluer les caractéristiques (atténuation, temps de vol) de l’onde transmise au cours de la régénération. Deuxièmement, des mesures ont été effectuées sur un modèle expérimental (os bovin) dans différentes situations (intact, fracturé, différents stades de minéralisation) en utilisant un protocole de déminéralisation de l’os cortical pour analyser l’effet de la concentration en calcium sur les mesures de temps de vol de l’onde transmise. Le contrôle de la déminéralisation a été réalisé en fin de processus par microscopie acoustique. Les résultats de la simulation ont montré que les paramètres ultrasonores sont influencés par la composition tissulaire du cal osseux. Les résultats expérimentaux, en accord avec les prédictions numériques, montrent que le degré de minéralisation est une variable importante, et ils démontrent la sensibilité de la technique aux propriétés du cal osseux

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Chen, Yu. "Contribution à l'optimisation de l'aisance d'un vêtement par les techniques de calcul avancé." Lille 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LIL10020.

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Le degré d'aisance d'un vêtement est un critère de confort important pour le consommateur. Il constitue un élément stratégique pour le confectionneur et intervient dans le processus de construction des patrons d'un vêtement. Actuellement, bien qu'il y ait beaucoup de méthodes de génération de patrons, elles ne déterminent généralement pas une bonne estimation du degré d'aisance d'un vêtement mais produisent des patrons plats pour une valeur préfixée d'un degré d'aisance. Cependant, la valeur de ce dernier est fortement liée aux mouvements du porteur ainsi qu'à la matière utilisée. De plus, pour concevoir un vêtement confortable, ce degré d'aisance influe fortement sur la position des différents points définissant le contour d'un patron. Aussi, nous proposons une méthode originale pour définir et calculer ce paramètre et développons une nouvelle conception automatique de patrons basée à la fois sur les techniques floues, l'évaluation sensorielle et l'agrégation des données. Nous montrons, comme pour les méthodes classiques, dans le cas de pantalon de type jean, que notre méthode peut couvrir l'éventail complet des formes et des mensurations du corps. Enfin, cette méthode peut également être appliquée pour la conception de vêtements différents

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Sahraoui, Sohbi. "Effets dynamiques dans les essais de rupture aux grandes vitesses de chargements : Etude de quelques polymères." Bordeaux 1, 1986. http://www.theses.fr/1986BOR10612.

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Etude experimentale de la rupture du pmma et d'un alliage de polymeres (polyepoxyde-polyurethanne) soumis a des chargements rapides. Simulation numerique par analyse modale de la flexion dynamique d'eprouvettes entaillees

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Renard, Béatrice. "Etude expérimentale et modélisation du comportement thermique d'une machine électrique multi-fonctions : application à un alterno-démarreur intégré." Poitiers, 2003. http://www.theses.fr/2003POIT2282.

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Le travail a consisté à étudier le comportement thermique dynamique d'une machine électrique asynchrone assurant les fonctions d'alternateur, de démarreur et de boost en contexte de véhicule automobile. Un modèle thermique numérique (méthode nodale) de l'alternateur-démarreur-intégré (ADI) et de son environnement a été élaboré. Une étude est effectuée sur le bobinage de fils de cuivre. Par ailleurs, on a simulé les transferts convectifs à l'aide d'un outil CFD et on a utilisé une méthode de superposition pour traduire les résultats obtenus sous forme d'un réseau. Parallèlement, des essais expérimentaux spécifiques ont permis la validation du modèle thermique, d'analyser certains aspects du comportement thermique de ce système multi-fonctions et de participer à mieux préciser le montant de pertes fer, générées en mode alternateur. Finalement, le modèle nodal après recalage a permis de classer les paramètres d'importance vis-à-vis du comportement en situation d'utilisation de l'ADI lors de cycles de roulage précis
The work consisted in studying the thermal behaviour of an electrical induction motor operating as an alternator, a starter and a booster in a motor vehicle. A numerical thermal model (nodal method) was elaborated of an ISA (Integrated Starter Alternator) and its environment. The winding of copper was studied. In addition, the modelling of this closed machine required a simulation of convective transfers with the help of a CFD tool and the use of a superposing method in order to translate the obtained results into a network. In parallel, specific experimental trials brought us to validate the thermal model, analyse certain aspects of the thermal behaviour of this multi-function system and be more precise in assessing the amount of iron losses generated in the alternator mode. In conclusion, the nodal model, obtained after adjusting, led us to classify the important parameters in view of the behaviour of the ISA when in use during precise driving cycles

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Deydier, Sébastien. "Modélisation par une méthode d'homogénéisation de la propagation ultrasonore dans les composites multicouches : application à la simulation du contrôle non destructif." Paris 7, 2006. http://www.theses.fr/2006PA077215.

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La simulation du CND par ultrasons présente un intérêt majeur pour l'industrie aéronautique : elle permet d'étudier la contrôlabilité des pièces à produire, optimiser les procédures de contrôle établies et constitue un outil pertinent d'analyse des données acquises. Cette thèse traite de la modélisation de la propagation ultrasonore dans les pièces composites stratifiées de type carbone-époxyde, dont l'épaisseur et la complexité géométrique vont croissant. Nous proposons, dans une optique de calcul de champ efficace, une approche par homogénéisation des multicouches couplée avec le modèle des pinceaux permettant de calculer le champ ultrasonore propagé. La méthode d'homogénéisation développée est basée sur le suivi du cheminement de l'énergie au sein d'un motif composite répété, ceci nous donnant accès à une direction énergétique équivalente au sein d'un milieu homogène supposé équivalent au stratifié. L'emploi d'un ensemble de ces directions d'énergie nous permet ensuite de construire géométriquement une surface des lenteurs associée au milieu homogénéisé. Une procédure d'identification des constantes élastiques est finalement appliquée qui nous conduit à la caractérisation du milieu homogénéisé, et le calcul dune fonction de transmission nous assure la restitution des pertes d'énergie dues aux réfractions successives au sein du multicouche. La méthode est en dernier lieu validée par le biais de comparaisons entre des champs acquis et simulés (avec homogénéisation) : transmis à travers une pièce composite complexe d'épaisseur évolutive, ou en émission-réception après interaction avec un défaut type
Simulation of ultrasonic testing is of great interest for the aircraft industry to improve measurement analysis and optimize configurations. This thesis describes a study dedicated to the modeling of the ultrasonic propagation in parts made of carbon-fiber-reinforced epoxy composites (CFRP), whose thickness and shape complexity tend to increase in current industrial use. We propose here to compute the field radiated into such parts by means of a ray theory based homogenization method, coupled to the pencil model used for the radiated field computation. This homogenization is based on the follow-up of the energy ray path inside each ply of a repeated pattern, which gives access to an average energy direction. A set of calculated energy directions allows us to construct the overall slowness surfaces, and an appropriate inverse method is then applied to obtain the associated effective stiffness tensor. Therefore, an effective anisotropic homogeneous medium is described, characterizing the whole composite. An improvement is also proposed, which consists in fully taking into account the inner refraction phenomenon. The benefits of this complete procedure are shown through comparisons of measured and simulated fields transmitted through parts of continuously varying thickness. Experimental and simulated echoes with typical composite defects are finally compared and show the efficiency of our method

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Jezzine, Karim. "Approche modale pour la simulation globale de contrôles non-destructifs par ondes élastiques guidées." Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13241.

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Des outils pour simuler des contrôles non destructifs par ondes élastiques guidées sont développés. Deux formulations globales basées sur le formalisme modal et la réciprocité sont obtenues, suivant que l'émission et la réception sont confondues ou non. Elles mettent en relation les phénomènes d'émission des ondes guidées, leur propagation, leur interaction avec une non uniformité ou un défaut et leur réception. Le signal électrique en sortie du récepteur s'exprime comme le produit de termes relatifs à chaque phénomène. Leur calcul utilise des développement basés sur la méthode des éléments finis semi-analytique, dans le cas d'un guide de section quelconque et de défauts de type fissure, orthogonale à l'axe du guide. Les outils développés sont utilisés pour l'étude de moyens de sélectionner un mode unique à l'aide d'un traducteur, positionné sur la section d'un guide, une telle sélection facilitant grandement l'interpréation des résultats de contrôle par ondes guidées. Deux méthodes de sélections sont proposées basées sur l'utilisation de deux fréquences particulières (dont les conditions d'existence dépendent de la géométrie du guide et de la symétrie des modes). La reproduction de l'allure de la contrainte normale du mode à l'une ou l'autre de ces deux fréquences permet de rayonner de façon unique ou prépondérante le mode choisi. Des contrôles sont simulés, en émission/réception confondues ou séparées, le (les) traducteurs(s) étant positionné(s) sur la section de guides de différentes géométries et pour différentes géométries de fissures. L'intérêt et les performances des deux méthodes de sélection de mode décrites sont étudiés pour ces configurations.

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Yunus, Yuhanis. "Modélisation discrète du comportement cyclique des matériaux granulaires." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2008. http://www.theses.fr/2008ECDL0033.

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Les matériaux granulaires présentent un comportement complexe lié essentiellement à leur nature discrète. L’évolution du comportement des matériaux granulaires à l’échelle globale est ainsi liée à l’évolution de variables à l’échelle locale et principalement l’échelle du contact. Ce travail s’articule selon deux axes : d’une part, la compréhension de la propriété macroscopique et microscopique du matériau granulaire et d’autre part, l’étude de l’évolution de variables comme l’indice des vides, l’angle de frottement, ou l’anisotropie. La méthode utilisée consiste à réaliser des simulations numériques discrètes sur un ensemble de particules sphériques pour des densités variées : lâche, mi dense et dense. Différents chemins de sollicitation cyclique sont analysés : monotone, cyclique alterné ou semi alterné drainé, chemin drainé ou à volume constant pour différentes contraintes de confinement. Pour chacune des simulations, les variables locales et les variables moyennes à l’échelle de l’échantillon sont analysées. Dans les simulations réalisées, les propriétés obtenues à certains états repères ne semblent pas dépendrent de la contrainte de confinement. Par contre, l’angle de frottement au pic augmente avec la densité. De même, l’angle de frottement à l’état caractéristique semble être très significativement dépendant de l’histoire du chargement et diminue avec la densité. La variation de l’indice des vides dans la phase de contractante dépend de l’état initial, en particulier son anisotropie. La valeur de l’indice des vides à l’état critique à partir de l’essai monotone en compression est plus faible que la valeur de l’indice des vides critique de l’essai monotone en extension. Les points (e, ln(p’)) à l’état critique ne s’articulent pas précisément autour d’une droite, mais appartiennent à en fuseau Δe=0. 02 conforme aux résultats expérimentaux. Par la suite, les variables pilotant le modèle phénoménologique CJS3 ont été analysées au travers de l’évolution de la structure interne du matériau. Notamment, nous avons pu identifier l’évolution de la surface pseudo élastique (de charge) du mécanisme déviatoire lors des essais cycliques. Nous avons montré que si l’on dispose d’une bonne mesure de la structure interne il est alors possible de proposer des modèles à la fois simples et beaucoup plus réalistes. Un effort doit être cependant entrepris pour mieux relier l’évolution des variables internes du milieu difficilement mesurables (telles que l’anisotropie) avec des variables globales plus faciles à quantifier et donc à introduire dans un modèle phénoménologique.

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Al, Galib Dhafar. "Comportement statique et dynamique de structures fusibles susceptibles d'absorber les énergies d'impact en cas de crash." Lyon, INSA, 2003. http://www.theses.fr/2003ISAL0033.

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L'objectif de cette étude est de contribuer à l'amélioration du comportement à l'écrasement des extrusions tubulaires, ce qui devrait permettre de trouver une structure optimisant l'absorption de l'énergie de choc. Par une démarche expérimentale, analytique et numérique nous tentons d'identifier les comportements caractéristiques des structures étudiées. Trois objectifs principaux constituent la trame de notre étude : * comment pourrons-nous abaisser, lors d'un crash, les efforts du 1er pic qui traduisent les décélérations auxquelles sont sujets les occupants du véhicule ? * comment dissiper d'une manière contrôlée l'énergie cinétique lors d'un crash ? Le procédé proposé pour diminuer la charge du 1er pic peut-il être utilisé pour d'autres géométries et d'autres matériaux ? * comment peut-on évaluer l'influence de la rupture de l'alliage d'aluminium sur le comportement global des tubes, et quel critère peut-on proposer pour détecter la rupture ? Nous avons étudié, tant sur le plan expérimental que sur le plan numérique, le comportement d'écrasement statique et dynamique des tubes en aluminium à section circulaire et carrée. Nous avons mis en évidence un procédé qui permet de diminuer la décélération transmise aux passagers lors du choc ou collision frontale. Nous avons pu aussi évaluer le comportement de ces tubes en variant la masse et la vitesse d'impacteur et finalement étudier les effets des imperfections géométriques, des conditions limites et chargement sur le comportement statique et dynamique. Des propositions sont faites quant aux choix des paramètres géométriques à utiliser pour faciliter les similitudes (matériau, géométrie). Dans la dernière partie, nous nous attardons plus particulièrement sur l'influence de la rupture, qu'il est nécessaire de considérer dans un objectif de dimensionnement et de quantification de l'énergie absorbée
The objective of this study is to contribute to the improvement of the behavior to the crushing tubular extrusion, which should permit to find a structure optimizing the absorption of impact energy. An attempt to identify the characteristic behaviors of the studied structures was made by an experimental, analytical and numerical approach, Three main objectives constitute the frame of our study: * How will be able to reduce, during the crash, the first peak load, which reflect the decelerations transmitted to the occupants of the vehicle? * How will be able to dissipate by a controlled manner the kinetic energy during crash event? The proposed process, which reduced the first load peak, can be used for other geometries and other materials? * How can one evaluate the influence of the rupture of aluminum alloy on the global behavior of tubes, and what criteria can one propose to detect the rupture? On the experimental and numerical plan, the behaviors of static and dynamic crushing of circular and square aluminum tubes have been studied. A process that permits to decrease the deceleration transmitted to the passengers during impact or frontal collision has been proposed and validate. We could also have evaluated the behavior of these tubes while varying the mass and the speed of impactor and finally to study geometric imperfection, boundary conditions and loading affects on the static and dynamic behavior. Propositions are made for the choice of the geometric parameter used in order to facilitate the similarity (material, geometry). Finally, we linger especially on the influence of the rupture, that it is necessary to consider in an objective of design and quantification of the energy absorbed

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Ngo-Ngoc, Cyril. "Modélisation non linéaire et simulation des matériaux souples textiles : application aux essais Kawabata." Lille 1, 2003. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2003/50376-2003-13.pdf.

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Cette thèse vise à apporter une contribution à la modélisation des structures tissées. Son originalité réside dans la prise en compte des non linéarités du système modélisé. Contrairement à de nombreux travaux considérant le tissu comme une surface élastique déformable, nous proposons un modèle de tissu représenté par l'assemblage tridimensionnel de fils. Cette approche mésoscopique permet de traiter le problème à l'échelle des fils en agrégeant leurs interactions et leurs propriétés mécaniques non linéaires. Par ce concept, il est possible de modéliser le comportement mécanique des matériaux flexibles complexes. Pour cela, il est impératif de développer de manière plus approfondie l'interactivité entre les fils de chaîne et de trame au point de croisure. Un modèle de fil a été élaboré prenant en compte les protocoles de mesure des propriétés de celui-ci. Ces protocoles donnent accès séparément aux caractéristiques mécaniques telles que la traction et la flexion (quasi-statiques). L'étude précédemment développée dans un domaine linéaire est étendue au domaine non linéaire. Ce dernier est caractérisé par l'apparition d'hystérésis. Une analyse détaillée du comportement du fil nous amène à traiter le problème à l'aide des caractéristiques rhéologiques, et plus particulièrement au travers de frottement sec. La description géométrique d'une structure tissée et l'agrégation des sous-modèles de comportement du fil nous conduit au modèle de tissu. Une étude approfondie des méthodes numériques permet d'optimiser la convergence des algorithmes de calcul de la simulation. Enfin, une phase de validation est effectuée à partir des tests issus de la chaîne de Kawabata. Les appareils de mesure KES-FB1 (traction et cisaillement) et KES-FB2 (flexion) sont utilisés car ils fournissent les paramètres mécaniques caractérisant le tissu de manière appropriée.

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Tran, Gia Phuong. "Crack Inspection and simulations with Eddy Current Thermography for the Aerospace Industry." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/30044/30044.pdf.

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La Thermographie des Courants de Foucault (Eddy Current Thermography, ECT) est une méthode de contrôle non-destructif (CND) sans contact, et de nos jours il est utilisé dans une large gamme d'applications. Cette méthode combine les techniques de courants de Foucault et des techniques de thermographies de type CND afin de fournir une méthode efficace pour la détection des fissures. Dans cette méthode, le courant de Foucault est généré dans les échantillons métalliques. Si l'échantillon contient des fissures, le déplacement du courant et la propagation de la température à l'intérieur des échantillons métalliques seraient affectés par ces fissures. Les changements de la distribution de température sont captés par une caméra infrarouge. L'un des principaux défis de cette méthode est qu'elle nécessite beaucoup de paramètres dans les expériences, tels que l’excitation des bobines: la valeur de la fréquence, le nombre de tours, le matériel de fil, le rayon de la bobine ... Afin d'optimiser les expériences, la simulation numérique est nécessaire, et le logiciel COMSOL Multiphysics® FEM est une solution très appropriée. Pendant le processus de simulation, une limite de détection de fissure a été proposée pour une fissure dans un spécimen métallique donné. Les résultats de la simulation et de la limite de détection des fissures sont également vérifiés au moyen d’expériences en laboratoire. L'objectif final de cette thèse est de fournir une image globale de la Thermographie des Courants de Foucault, la limite de détection des fissures et la manière dont la simulation ainsi que les expériences doivent être effectue afin de détecter les fissures dans les échantillons de plaques métalliques. Ces échantillons ont été fournis par L3-MAS et Pratt & Whitney Canada (PWC), les partenaires industriels impliqués dans ce projet quia été financé par le Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG) et le Consortium de recherche et d'innovation en aérospatiale au Québec (CRIAQ).
Eddy Current Thermography (ECT) is a non-contact, non-destructive testing (NDT) method, and nowadays it is used in a wide range of applications. This method combines eddy current and thermographic NDT techniques in order to provide an efficient method for crack detection. In this method, the eddy current is generated into metallic specimens. If the specimen contains cracks, the current flow and temperature propagation inside the metallic specimens would be affected by these cracks. The changes of temperature distribution are captured by an infrared camera. One of the main challenges in this method is that it requires many parameters in the experiments, such as coil excitations: the frequency value, number of turns, material of wire, radius of the coil...In order to optimize the experiments, numerical simulation is necessary, and COMSOL Multiphysics® FEM software is a very suitable solution. During the simulation process, a crack detection limit for a crack in a given metallic specimen has been proposed. The simulation results and crack detection limit are also verified using experiments in the laboratory. The final goal of this thesis is to provide the overall picture of the Eddy Current Thermography, crack detection limit and the manner in which to simulate as well as perform the experiments in order to detect cracks on the metallic plate specimens which were provided by L3-MAS and Pratt & Whitney Canada (P.W.C), the industrial partners involved in this project which was sponsored by the Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada (NSERC) and The Consortium for Research and Innovation in Aerospace in Québec (CRIAQ).

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Broca, Olivier. "Influence des caractéristiques aérodynamiques d'un écoulement en conduite sur la réponse d'un débitmètre à ultrasons." Toulouse, ENSAE, 2004. http://www.theses.fr/2004ESAE0003.

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Les débitmètres à ultrasons présentent de nombreux avantages par rapport aux technologies concurrentes (diaphragme, turbine,. . . ) dans le domaine gazier notamment. Néanmoins, leur coût d’exploitation et la dégradation de la qualité de mesure du débit en écoulement perturbé limitent leur utilisation. Cette étude expérimentale vise à mieux comprendre l'impact des conditions d'installation de ces débitmètres sur la qualité de la mesure du débit. L’étude de la réponse de ces débitmètres requière une analyse ﬁne de l'écoulement auquel ils sont soumis. Ainsi, diverses perturbations de l'écoulement (rotation de la veine, dissymétrie du champ de vitesse axiale et modiﬁcation de l’état de surface interne de la conduite) ont été étudiées. L'écoulement complexe obtenu en aval d’un té suivi d’un coude a aussi été caractérisé expérimentalement. Des simulations numériques complètent l'approche expérimentale effectuée. Dans le cadre de ces travaux, un modèle de comportement de ces débitmètres est testé. Ce modèle est basé sur la connaissance du champ aérodynamique le long des trajets acoustiques composant le débitmètre à ultrasons. Les hypothèses nécessaires à l'élaboration du modèle sont discutées. Entre autres, ce modèle nécessite une reconstruction du champ aérodynamique dans le débitmètre. L'impact de cette reconstruction sur la précision du modèle est quantiﬁé grâce à une approche analytique. L'analyse des perturbations élémentaires montre que pour une conﬁguration acoustique donnée, il existe des corrélations entre la perturbation aérodynamique et la réponse du débitmètre. Ces résultats permettent d’envisager une auto correction de la mesure du débit par ultrasons.

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Houmed-Gaba, Abdourahman. "Hydrogéologie des milieux volcaniques sous climat aride : caractérisation sur site expérimental et modélisation numérique de l'aquifère basaltique de Djibouti (Corne de l'Afrique)." Poitiers, 2009. http://www.theses.fr/2009POIT2266.

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L'aquifère de Djibouti est formé par des basaltes fissurés et des scories datés de 1 à 9 Ma, intercalés des niveaux sédimentaires. Il est localisé en zone côtière sous un climat semi-aride. Cet aquifère revêt une importance capitale pour la ville de Djibouti qui exploite cette ressource à hauteur de 15 Millions de m3/an. Un Site Expérimental Hydrogéologique constitué de 11 forages repartis sur 1 hectare, a été implanté. Les logs de conductivités électriques des forages ont montré un niveau d'eau douce superficiel surmontant un niveau d'eau saumâtre. La lithologie a montré des scories surmontées par des basaltes. Les slug tests effectués sur les basaltes fissurés ont été interprétés à l'aide des solutions de Hvorslev (1951) et Bouwer & Rice (1976). Des perméabilités très faibles de 10-8 m/s ont été obtenues. Les pompages d'essais exécutés sur des scories ont donné des perméabilités très élevées de l'ordre de 10-2 m/s. Au niveau du SEH, les scories se comportent comme un milieu semi-captif avec une drainance à partir des basaltes, conformément au modèle de Hantush-Jacob (1955). Les résultats des analyses chimiques des eaux de l'aquifère, traités par des outils de classification statistique (analyses factorielle de correspondances) ont montré trois types d'eau : le type chloruré, le type sulfaté et le type bicarbonaté. Un modèle numérique de l'aquifère, en régime permanent a été élaboré par la méthode des points pilotes combinée aux fonctionnalités de paramétrisation non-linéaire et de régularisation du logiciel d'inversion PEST. Les résultats du modèle montrent que l'exploitation de cet aquifère a atteint une limite cruciale
The Djibouti aquifer is constituted by fractured basalts and scoria of 1 to 9My old, intercalated by sediments layers. It is localised in a coastal area under semi-arid conditions. This aquifer is exploited over 15 millions m3/year for Djibouti town water supply. A hydrogeological research site which includes by now 11 wells was set up on the aquifer, over 1 hectare area. Lithological logs of the wells show scoria underlying fractured basalt. Electrical conductivity profiles performed on the research site wells show fresh groundwater overlying at places brackish water. Slug tests were conducted on the fractured basalts, using Hvorslev (1951) and Bouwer & Rice (1976) solutions. Long term pumping tests were conducted to characterise the scoria. An estimation of the average hydraulic conductivity is thus obtained for the fractured basalts (K=10-8m/s) and for the scoria (K=10-2m/s). The long term tests have been interpreted using the semi-confined Hantush-Jacob model (1955) which showed that the scorias are under leaky conditions. The chemical analyses results, using multivariate statistical tools (factorial analysis) show three types of water, chloride water, sulphate group and bicarbonate type. A numerical modelling is elaborated using the pilot points methodology in conjunction with the PEST non-linear parameter estimation and regularisation functionality. The water balance showed that the exploitation of this aquifer has reached a crucial limit and cannot be increased without serious risks of degrading its resources

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Girard, Patrick. "Diagnostic de pannes temporelles dans les circuits digitaux." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20053.

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L'objet de cette these est le developpement d'une methodologie de diagnostic des pannes temporelles dans les circuits digitaux. Nous avons propose une alternative a l'utilisation de la simulation de fautes, basee sur l'analyse de chemins critiques. Les resultats obtenus ont permis de mettre en evidence la surete et la precision du processus de diagnostic

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Boussetta, Abid Hajer. "Caractérisation expérimentale par émission acoustique et modélisation numérique du comportement des structures composites obtenues par enroulement filamentaire." Thesis, Compiègne, 2019. http://www.theses.fr/2019COMP2519.

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De nos jours, les tubes composites obtenus par enroulement filamentaire PRV, sont largement utilisés dans le domaine de transport des fluides. Cependant, pour le concepteur, ces nouveaux matériaux représentent un changement important, qui impacte profondément la conception, et la réalisation des produits industriels. Pour bien prendre la mesure de ce changement, il est essentiel de bien appréhender les particularités mécaniques de ce matériau à travers des essais expérimentaux. Ce qui a fait l’objet des travaux de cette thèse. Plusieurs techniques et outils ont été donc utilisés, en particulier la technique de l’émission acoustique. Cette étude de caractérisation a permis la modélisation numérique du comportement du matériau. Lors du développement du modèle, un ensemble de paramètres a été utilisé dont l’identification a nécessité l'utilisation de dispositifs expérimentaux spéciaux, en plus de l’outil numérique. Ce modèle a été validé grâce à une comparaison avec des essais de traction et de compression sur des éprouvettes représentatives. Ce qui a ouvert la voie, à l’utilisation de ce modèle dans une application industrielle par la simulation d’un essai de mise sous pression d’un tube
Nowadays, filament wound composite pipes GRP, are widely used in in the transport of fluids. However, for the designer, these new materials represent a significant change, which profoundly affects the design and realization of industrial products. In order to take the measure of this change, it is essential to understand the mechanical characteristics of this material through experimental tests; which is the purpose of this thesis works. Thus, several techniques and tools have been used, in particular the acoustic emission technique. This experimental characterization study allowed the numerical modeling of the material behavior. During the development of the model, a set of parameters is involved; whose identification has required the use of special experimental devices, in addition to the numerical tool. The model has been validated by comparison with tensile and compressive tests on representative specimens. This paved the way for the use of this model in an industrial application by modeling a test of pipe pressurizing

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Kadjo, Amangoua. "Caracterisation et contribution à l'optimisation des performances électriques des PEMFC." Poitiers, 2006. http://www.theses.fr/2006POIT2279.

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Le fonctionnement des piles à combustible à membrane échangeuse de protons (PEMFC) est complexe suite au grand nombre de paramètres de fonctionnement à contrôler. Une connaissance détaillée des phénomènes de transferts se produisant dans le coeur des piles est donc nécessaire. Cette thèse est consacrée à l’étude expérimentale des PEMFC alimentées en hydrogène (anode) et oxygène ou air (cathode) ; divers aspects technologiques et scientifiques ont été étudiés en vue de contribuer à l’amélioration des connaissances et performances énergétiques de ces générateurs électriques. La mise au point d’un banc d’essais supportant des puissances maximales de 1,2 kW, entièrement automatisé sous LabView, a été réalisée pour tester aussi bien des mono-cellules que des stacks. Une partie importante du travail expérimental a été associée à la maîtrise et à l’optimisation des assemblages de mono-cellules PEMFC (couple de serrage, types de joints d’étanchéité et de couches de diffusion de gaz). A partir d’AME appropriés et de l’optimisation des assemblages des PEMFC, on a pu obtenir une densité de puissance maximale de l’ordre de 1,3 W/cm², résultat qui est supérieur à ceux généralement trouvés dans la littérature (de l’ordre de 1 W/cm²). L’amélioration de la fluidique des plaques bipolaires (ajout d’un système de déflecteur) des cellules a permis d’augmenter considérablement la durée de vie des PEMFC. En outre, une étude systématique de l’influence des paramètres de fonctionnement (température de cellule, humidité des réactifs, pression anodique et cathodique et débit des réactifs) sur les performances électriques des cellules a été effectuée. Celle-ci a permis de définir des conditions standard de fonctionnement pour l’étude de l’influence de différents types d’AME. Dans ces conditions standard, différents AME ont été testés, avec pour objectif l’augmentation des performances électriques et la réduction de la charge en catalyseur. Une modélisation des phénomènes de transferts couplés dans les PEMFC a été développée à partir notamment des équations de Stefan-Maxwell (couches de diffusion et réaction), de Butler-Volmer (couches de réaction) et de la diffusion de l’eau (membrane polymère). Cette modélisation permet d’interpréter nos résultats expérimentaux et d’orienter les recherches d’optimisation des performances électriques. En effet, elle facilite la compréhension fine des phénomènes de transferts, la recherche des paramètres de sensibilité prépondérants, la prévision et l’amélioration des performances électriques, ainsi que l’identification de certains paramètres mal connus (charge en platine, conductivité ionique de la membrane,…) à partir des tests en pile.

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Pam, Abdoulaye. "Méthodologie d’émulation pour le test de chaîne de puissance de véhicules électrifiés." Thesis, Lille 1, 2020. http://www.theses.fr/2020LIL1I027.

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L’électrification des véhicules est devenue, depuis plusieurs années, une solution incontournable pour faire face aux différents problèmes écologiques dans le transport. Ainsi des véhicules électrifiés (hybrides et électriques) sont de plus en plus mis en circulation. Des procédures de tests de leurs divers composants sont mises en place pour optimiser la conception, production et qualité de ces véhicules. L’émulation (‘‘Hardware-in-the-Loop’’ simulation) de puissance est devenue une étape importante, dans le cycle de développement des véhicules, pour la réalisation de ces différents tests. Pour diminuer les contraintes de délais et de coûts, le développement rapide d’émulateurs fiables et flexibles est nécessaire. L’objectif de cette thèse est de proposer une méthode pour la mise en œuvre d’émulateurs de puissance de chaine de traction de véhicules électrifiés pour le test de leurs ensembles fonctionnels. Le formalisme REM (Représentation Energétique Macroscopique) est utilisé comme outil d’organisation pour la synthèse des divers émulateurs de puissance. La méthodologie développée est utilisée pour tester la batterie et les entrainements électriques d’un véhicule hybride série. D’abord, une représentation unifiée du modèle de simulation énergétique du véhicule hybride série est réalisée. Ensuite, cette méthodologie est appliquée au test de la batterie du véhicule cible. Elle est enfin appliquée pour le test d’entrainements électriques. Des résultats expérimentaux sont fournis tout au long de ce mémoire pour valider ces divers émulateurs
The electrification of transportation has become, for several years, an essential solution to deal with the various ecological problems in transport. Thus, electrified vehicles (hybrid and electric) are more and more put on the road. Test procedures for their various components are organized to optimize the design, production, and quality of these vehicles. Power Hardware-in-the-Loop simulation (using power emulators) has become an important step in the vehicle development cycle for these various tests. To reduce time and cost constraints, the rapid development of reliable and flexible power emulators is necessary. The objective of this PhD thesis is to propose a method for the design of power emulators for electrified vehicles for the testing of their various functional subsystems. EMR (Energetic Macroscopic Representation) formalism is used as an organization tool for the design of the various power emulators. The methodology developed is used to test the battery and electric drives of a series hybrid electric vehicle. First, a unified representation of the energetic simulation model of the series hybrid electric vehicle is proposed. Next, the methodology is applied for the battery testing of the reference vehicle. Finally, the methodology is applied for electric drives testing. Experimental results are provided throughout this PhD thesis to validate these various power emulators

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Amory, Vincent. "Études du comportement complexe de source et du rayonnement ultrasonore des traducteurs multi-éléments flexibles au contact." Compiègne, 2007. http://www.theses.fr/2007COMP1727.

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Les méthodes de contrôle non-destructif (CND) par ultrasons sont fréquemment utilisées dans des domaines où les exigences de sécurité sont importantes (nucléaire, aérospatiale). Pour améliorer le contrôle au contact de pièces de géométrie complexe, le CEA a développé des traducteurs multiéléments particuliers constitués d'un arrangement d'éléments piézo-électriques assemblés pour rendre l'ensemble flexible. Leur surface active épouse la forme irrégulière des pièces, minimisant ainsi les aberrations de champ ultrasonore rayonné observables lorsque des traducteurs classiques rigides sont utilisés ; ils rendent réalisables et fiables des contrôles autrement impossibles. Pour optimiser leur conception, mettre au point des méthodes de CND les utilisant, il faut disposer d'un simulateur capable de prédire le champ qu'ils rayonnent. Un outil de calcul de champ est implémenté dans la plate-forme logicielle CIVA du CEA, et couramment utilisé pour la simulation des contrôles en ondes longitudinales (L) et transversales (T) utilisant différents types de traducteur ultrasonore. Pour les traducteurs multi-éléments flexibles, un modèle spécifique a été mis au point ; dans certaines directions de propagation des ondes T, les prédictions de ce modèle sont en désaccord partiel avec des résultats de mesure. Dans ce travail de thèse, on développe un outil pour simuler des contrôles en ondes T à l'aide de ces traducteurs souples. Les modèles de source et de rayonnement développés s'appuient sur des observations faites à partir de résultats de calculs par éléments finis et d'expériences. Le modèle de source rend compte des contraintes complexes créées par un des éléments du traducteur flexible à l'interface traducteur-pièce. L'étude du rayonnement de ces sources met en évidence l'importance quantitative de la contribution des ondes de tête, généralement négligée, sur le champ rayonné par des sources de petites dimensions. Les ondes de tête sont couplées aux ondes T dans certaines directions de rayonnement, et leur prise en compte est nécessaire pour l'usage que l'on veut faire des traducteurs souples en contrôle par ondes T. Le modèle de rayonnement prend donc en compte les contributions des ondes L, T et celles des ondes de tête ; il combine des fonctions de Green exactes pour les ondes T et les ondes de tête, et le modèle asymptotique déjà validé en usage au CEA pour les ondes L. Les résultats de calcul du champ rayonné par un traducteur multi-éléments complet montrent l'apport du modèle développé relativement aux approximations asymptotiques, pour simuler avec précision le contrôle au contact en ondes T des pièces de surface complexe
Ultrasonic methods of non-destructive testing (NDT) are frequently used in industries where safety requirements are important (nuclear, aerospace). To improve contact inspection of parts of irregular geometry, specific phased arrays are developed at the French Atomic Energy Commission (CEA), made up of an arrangement of piezoelectric elements assembled to make the probe flexible. Their active surface can fit the irregular shape of the component, thus inimizing aberrations in radiated ultrasonic field observable when rigid traditional transducers are used ; they make feasible and reliable examinations that are impossible otherwise. To optimize their design, to develop NDT methods using them, it is necessary to have a simulation tool able to predict the field they radiate. A field computation tool is implemented in the CIVA platform of CEA; it is widely used for the simulation of longitudinal (L) and transversal (T) waves testing using various kinds of ultrasonic transducers. For flexible phased arrays, a specific model has been developed; in certain directions of T wave propagation, predictions based on this latter model partially disagree with measurements. A tool to simulate T-wave inspections using these flexible transducers is developed in this thesis. Models of source and of radiation are based on observations made thanks to computation results by finite elements and to experiments. The model of source accounts for the complex stresses created by one of the elements of the flexible transducer to the transducer-part interface. The study of the radiation from these sources highlights the quantitative importance of head wave contribution, generally neglected, on the field radiated by small sources. Head waves are coupled with T-waves in certain directions of radiation; it is necessary to take them into account when using flexible transducers in T-wave testing. The proposed radiation model deals with L, T and head wave contributions; it combines exact Greens functions for T and head waves, and the asymptotic model already validated used at CEA for L-waves. Simulation results for the field radiated by a whole phased arrays transducer demonstrate the show the effectiveness of the developed model relatively to results computed under asymptotic approximations, to accurately simulate T-wave contact testing of parts of complex surface

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Le, Louarn Catherine. "Étude et réalisation d’un outil de simulation et de test pour le logiciel temps réel." Compiègne, 1986. http://www.theses.fr/1986COMPI224.

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Le test de logiciel temps réel tend à mettre en évidence des erreurs de traitement, le non respect de spécifications fonctionnelles ou de contraintes liées au code. Dans une optique « analyse de sûreté », ce test doit pouvoir être effectué indépendamment du matériel cible (dont l’acquisition n’est pas envisageable) mais doit cependant permettre d’étudier le comportement du logiciel testé en présence de défaillances simulées du matériel. Le test est utile au long des phases de développement, de validation et de maintenance d’un produit. Nous présentons ici un outil, appelé OST, qui simule l’exécution du code et le comportement de son environnement logiciel et matériel. L’exécution du test est surveillée et de nombreuses informations sont collectées automatiquement. Dans ce mémoire, nous présentons les mécanismes et objets internes qui régissent le fonctionnement de l’outil. Ensuite nous décrivons les moyens dont dispose l’utilisateur pour construire les jeux d’essais et l’environnement du logiciel sous-test. Nous définissons les moyens interactifs mis à sa disposition. Enfin la réalisation d’un prototype de l’outil est présentée ainsi que les essais d’utilisation qui ont été faits.

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Roy, Sébastien. "Mesure de l’adhérence et des propriétés mécaniques de couches minces par des essais dérivés de la nanoindentation. Application à la microélectronique et au biomédical." Paris, ENMP, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00289845.

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Ce travail s’articule autour de trois essais mécaniques mis en place sur un appareil de nanoindentation pour caractériser des couches minces de cuivre, de SiN et de SiCN pour des applications microélectroniques (interconnexion), et des couches minces polymères pour des applications biomédicales (revêtement de stent actif). L’essai de nanoindentation normale a été utilisé pour la mesure des propriétés mécaniques des couches de cuivre (500 nm d’épaisseur) déposées sur un substrat Ta/TaN/SiO2/Si. Les résultats expérimentaux, appuyés par une simulation numérique 2D, ont démontré l’inadéquation du modèle d’Oliver et Pharr pour ces couches minces métalliques du fait de la croissance d’un bourrelet autour de la zone de contact. Un effet d’écrouissage des couches de cuivre, augmentant avec leur température de recuit, a également été mis en évidence par une croissance drastique des valeurs de dureté au cours de la pénétration de l’indenteur. L’essai de nanoindentation sur coupe ou « Cross Sectional Nanoindentation » a été employé pour mesurer l’adhérence de ces mêmes couches de cuivre. Les travaux expérimentaux ont permis d’améliorer le protocole expérimental et l’interprétation mécanique de cet essai récent. Les résultats ont mis en évidence la forte influence de la température de recuit et de la présence, ou non, de gravures sur l’adhérence des couches. Une approche numérique 3D a été développée pour la quantification énergétique de l’essai. L’essai de micro-rayure a permis, dans un premier temps, d’évaluer l’adhérence des couches dures SiN et SiCN (40 à 120 nm) déposées sur un substrat Cu/Ta/TaN/SiO2/Si. L’accent a été mis sur l’influence de l’épaisseur de la couche et de l’usure de la pointe sur la force critique d’endommagement. Une modélisation par éléments finis a montré que le délaminage de la couche mince est provoqué par d’importantes contraintes à l’interface SiCN/Cu et dans le revêtement. L’essai de micro-rayure a ensuite été appliqué à des couches polymères (500 à 1000 nm) déposées sur acier inoxydable. Ces échantillons présentent un comportement radicalement différent de celui des couches SiN ou SiCN. Les résultats montrent l’avantage procuré par une couche électro-greffée utilisée en tant que primaire d’adhésion
Three different tests, developed on a nanoindentation apparatus, are used for the mechanical characterization of various thin films: Cu, SiN and SiCN films for microelectronics (interconnection) and polymer films for biomedicals (drug eluting stent). Basic nanoindentation test is used for the measurement of mechanical properties of 500 nm Cu thin films deposited on Ta/TaN/SiO2/Si substrate. The experimental results and the 2D finite element calculations show the inadequacy of the Oliver and Pharr analysis for this kind of materials, because of the growth of a pile-up around the contact area. A work-hardening effect also induces a huge increase of the hardness values during penetration. This work-hardening effect is influenced by annealing temperature of the Cu films. Mechanical adhesion of Cu films was then measured by Cross Sectional Nanoindentation (CSN). The experimental procedure and the mechanical interpretation of this test were strongly improved. Results show the influence of annealing temperature and substrate patterning on Cu adhesion. A 3D numerical simulation is developed to calculate deformation energy spent during film delamination. A micro-scratch test was employed for adhesion measurement of SiN and SiCN thin films (40 to 120 nm) deposited on Cu/Ta/TaN/SiO2/Si substrate. The influence of the film thickness and the wear of the indenter tip on the critical force are studied. Finite element calculations show that the delamination at critical force is due to high stress in the SiCN film and at SiCN/Cu interface. Micro-scratch test was then applied to polymer films (500 to 1000 nm) deposited on stainless steel. The results show the enhancement of the adhesion when an electro-grafted sub-layer is used to promote steel/polymer interface

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Olivier, Loïc. "Prévision du vieillissement thermo-oxydant de composites à matrice organique dédiés à l'aéronautique : prise en compte des couplages multiphysiques." Poitiers, 2008. http://theses.edel.univ-poitiers.fr/theses/2008/Olivier-Loic/2008-Olivier-Loic-These.pdf.

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L’objectif de ce travail est de comprendre, quantifier et prédire les conditions d’amorçage de l’endommagement dans les matériaux composites C/Epoxy aéronautiques soumis à un environnement thermo-oxydant. Un banc d’essai original a été conçu pour maintenir des échantillons composites en température, sous pression de gaz et sous chargement mécanique simultanément, afin d’étudier les couplages qui peuvent apparaître entre les mécanismes de déformation et de thermo-oxydation. D’un autre côté, une modélisation multiphysique est proposée. Elle est construite dans le cadre thermodynamique des milieux réactifs ouverts : cette approche permet de prendre en compte un grand nombre de mécanismes et établit la forme sous laquelle s’expriment leurs couplages. Le modèle est ensuite implanté dans un code de calcul par éléments finis, pour simuler de manière réaliste l’évolution du composite (champs de contraintes et d’éléments d’oxydation) pendant un cycle de thermo-oxydation. Afin de valider le modèle, une confrontation quantitative est effectuée entre les valeurs expérimentales mesurées de la profondeur des retraits matriciels et celles prédites par le modèle. Un bon accord a été trouvé dans diverses configurations, tant que le retrait généré par la thermo-oxydation ne conduit pas à l’endommagement du matériau. Dans le cas contraire, l’apparition de l’endommagement a été détectée et le scénario d’amorçage est maintenant correctement appréhendé. Enfin, une étude prospective est menée en vue de développer une approche multi-échelle, et mettre ce modèle au service de la prédiction de la durée de vie de pièces composites stratifiées
The aim of the study is to understand and forecast damage onset conditions in aeronautic C/Epoxy composite materials, under thermo-oxidizing environment. An original testing device is presented, built for loading mechanically composite samples under temperature and gas pressure simultaneously, and studying couplings between deformation and thermooxidation mechanisms. On another hand, a multi physic modeling is performed, minimizing the resort to phenomenological parameters: this theoretical approach is taking into account all phenomena, and provides an expression of the coupling expressions. The model is then implemented in a finite element code, to simulate in a realistic way the composites evolution during a thermo-oxidizing cycle. A quantitative comparison is done between experimentally measured and numerically pre dicted matrix shrinkage values. A good agreement is observed in all onfigurations, as far as damage onset has not occurred. In the latter case, this onset can be detected and the scenario of damage initiation can be foreseen. In the end, the perspective of a multi scale approach is investigated, in order to extend the models application capability to the service life of large structural laminate components

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Verone, Benjamin. "Étude du comportement statique et dynamique d'un matériau composite textile interlock 3D - caractérisation expérimentale et modélisation numérique." Master's thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/35273.

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Ce mémoire présente les travaux de développement d’un outil de simulation numérique du comportement d’un matériau composite textile spécial appelé interlock 3D. Ce tissé composite présente des performances intéressantes de résistance au choc et de tolérance aux dommages. Ces propriétés lui viennent de la présence de torons tissés à travers l’épaisseur. De ce fait, ce matériau peut être une alternative très intéressante aux composites stratifiés conventionnels, qui n’ont que des fibres orientées dans le plan, pour des applications aéronautiques où des éléments sont soumis à des impacts et sujets au délaminage. Ce travail présente une campagne expérimentale qui vise à caractériser le comportement du matériau dans les directions du plan et à travers l’épaisseur. Par la suite des lois de comportement sont développées pour reproduire le comportement dans chaque direction. Mettre en place la mécanique d’endommagement, ainsi que le comportement inélastique ont été les parties les plus complexes. Ce modèle est par la suite implanté dans le logiciel éléments finis ABAQUS/Explicit en utilisant une sous-routine VUMAT. Des simulations du comportement mécanique du matériau sont premièrement réalisées pour valider les prédictions du modèle dans l’ensemble des directions. Ensuite, des essais d’indentation quasi-statique sont effectués et les résultats sont comparés aux prédictions du modèle. Enfin, des simulations dynamiques d’impact sont réalisées sur le composite tissé en utilisant des projectiles rigides et mous ainsi que différentes configurations. Des comparaisons avec des résultats expérimentaux montrent la bonne capacité du modèle à reproduire le comportement du matériau lors de l’impact avec un projectile rigide à faible vitesse. Les hautes énergies d’impact traduisent des lacunes dans la mécanique d’endommagement proche de la rupture. Les résultats d’impact avec un projectile mou à faible vitesse sont encourageants et montrent l’aptitude du modèle à fournir une estimation correcte de la force d’impact, bien que surestimée dans certaines configurations
This study presents the development of a tool for numerical simulation of the behavior of a special textile composite material called interlock 3D. This composite woven fabric exhibits interesting performance in terms of impact resistance and damage tolerance. These properties come from the presence of strands woven through the thickness. As a result, this material can be a very interesting alternative to conventional laminated composite, which have only planar oriented fibers, for aeronautical applications where elements are subjected to impacts and subjected to delamination. This work presents an experimental campaign aimed at characterizing the behavior of the material in the in-plane directions and through the thickness. Subsequently behavior laws are developed to reproduce the mechanical behavior in each direction. Seting up the mechanics of damage, as well as the inelastic behavior were the most complex parts. This model is subsequently implemented in the ABAQUS / Explicit finite element software using a VUMAT subroutine. Simulations of the material mechanical behavior are first performed to validate the predictions of the model in all the directions. Then, quasi-static indentation tests are performed and the results compared to the model predictions. Finally, dynamic impact simulations are carried out on the woven composite using rigid and soft projectiles as well as different configurations. Comparisons with experimental results show the model's good ability to reproduce the behavior of the material during impact with a rigid low-velocity projectile. High impact energies reflect shortcomings in the mechanics of damage close to rupture. Impact results with a soft low-velocity projectile are encouraging and show the ability of the model to provide a correct estimate of the impact force, although overestimated in some configurations

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Olivier, Loïc Lafarie-Frenot Marie-Christine Grandidier Jean-Claude. "Prévision du vieillissement thermo-oxydant de composites à matrice organique dédiés à l'aéronautique prise en compte des couplages multiphysiques /." Poitiers : I-Médias, 2008. http://theses.edel.univ-poitiers.fr/index.php?id=532.

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Alwash, Maitham Fadhil Abbas. "Assessment of concrete strength in existing structures using nondestructive tests and cores : analysis of current methodology and recommendations for more reliable assessment." Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0587/document.

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Pour évaluer la résistance mécanique du béton dans un ouvrage existant, la méthodologie courante combine des mesures non destructives (CND) comme le rebond ou/et la vitesse des ondes ultrasoniques avec la technique destructive (carottes) afin de produire une relation‘‘modèle de conversion” entre la résistance mécanique et les mesures CND. Le modèle de conversion est utilisé pour estimer la valeur locale de résistance mécanique à chaque emplacement de test en utilisant la valeur CND correspondante. Ensuite, on calcule les estimations de la résistance moyenne et/ou de l’écart-type de la résistance (variabilité de la résistance du béton). Cependant, la fiabilité d’estimation est toujours discutable en raison des incertitudes associées à l’évaluation de la résistance basée sur les mesures CND. Pour améliorer la fiabilité, les incertitudes doivent être réduites en spécifiant et en contrôlant leurs facteurs d’influence. Par conséquent, l’objectif de cette thèse est d’analyser la méthodologie d’évaluation courante afin de fournir des recommandations pratiques qui peuvent améliorer la fiabilité de l’évaluation de la résistance in-situ du béton dans les ouvrages existantes par des tests non destructifs et des carottes.Pour ce but, un simulateur a été construit afin d’analyser les effets des facteurs les plus influents en utilisant une vaste campagne de données provenant de sources différentes (études in situ ou en laboratoire et données synthétiques générées). La première contribution de ce travail est le développement d’une nouvelle approche d’identification du modèle ‘‘bi-objectif” qui peut efficacement capturer la variabilité de la résistance mécanique en plus de la moyenne. Après avoir étudié l’effet du mode de sélection des emplacements pour les carottes, une méthode a été proposée pour sélectionner ces emplacements en fonction des mesures CND ‘‘sélection conditionnelle” qui améliore la qualité de l’évaluation sans coût supplémentaire. Une dernière innovation est l’établissement de courbes de risque qui quantifient la relation entre le nombre de carottes et la précision de l’estimation. Enfin, des recommandations ont été formulées afin de fournir des estimations plus fiables
To assess concrete strength in an existing structure, the current methodology combines nondestructive measurements (NDT) like rebound hammer or/and pulse velocity with destructive technique (cores) in order to implement a relationship ‘‘conversion model” between the compressive strength and NDT measurements. The conversion model is used to estimate the local strength value at each test location using the corresponding NDT value.Then the estimated mean strength and/or estimated strength standard deviation (concrete strength variability) values are calculated. However, the reliability of these estimated values isalways a questionable issue because of the uncertainties associated with the strength assessment based upon NDT measurements. To improve the reliability, the uncertainties must be reduced by specifying and controlling their influencing factors. Therefore, the objective of this thesis is to analyze the current assessment methodology in order to provide practical recommendations that can improve the reliability of assessing the in-situ strength in existing concrete structures by nondestructive tests and cores.To this end, a simulator was built in order to analyze the effects of the most influencing factors using a large campaign of datasets from different sources (in-situ or laboratory studies,and generated synthetic data).The first contribution of this work is the development of a new model identification approach“bi-objective” that can efficiently capture the strength variability in addition to the mean strength. After studying the effect of the way of selection the core locations, a method was proposed to select these locations depending on the NDT measurements “conditional selection” that improves the quality of assessment without additional cost. A third innovation was the development of a procedure to identify the relation between the number of cores and the accuracy of the estimation. Finally recommendations were derived in order to providemore reliable estimated values

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Chen, Zhou. "Simulation virtuelle des essais de validation pour l'ameublement - meubles à base de plaques." Thesis, Paris Est, 2019. http://www.theses.fr/2019PESC2071.

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La simulation numérique est un outil puissant au service de la conception de produit et la réalisation d’« essais virtuels pour meubles » permet de raccourcir la phase de mise au point et d’optimisation des produits. L’objectif du travail présenté est de mettre au point un outil de simulation permettant aux industriels de mener une étude de validation (tenue aux tests normalisés) avant la mise en fabrication des meubles. De nombreux outils de calcul 3D permettent ces simulations mais le domaine de l’ameublement est spécifique : d’une part, les éléments de meuble sont généralement de géométrie simple assimilable à un assemblage de plaques et/ou de poutres mais d’autre part, (i) les matériaux utilisés (ici, panneaux de particules) présentent beaucoup de dispersions dans leur comportement hétérogène et anisotrope et (ii) les liaisons entre éléments de meubles peuvent être complexes et induisent des effets locaux qu’une modélisation simplifiée en plaques et poutres ne peut représenter. Ces spécificités nous amènent à développer un code dédié aux meubles dans lequel une bibliothèque d’éléments de liaisons sera introduite et où les paramètres matériaux seront modélisés par des variables aléatoires suivant des lois de probabilité a priori inconnues. Cette étude porte sur le second point et présente l’identification des propriétés élastiques du matériau bois en panneau de particules à partir d’une technique d’analyse d’images et la mise en place d’un modèle éléments finis plaques pour simuler la réponse de meubles aux essais de validation. Une étude statistique du comportement des meubles prenant en compte la dispersion des propriétés matériaux est menée en utilisant une méthode de Monte Carlo
In furniture industry, the numerical simulation allows the design and optimization of wood-based structures, thus avoiding expensive experimental campaigns. Most of wood-based furniture present some particular features in terms of material properties and geometries. On the one hand, the properties of timber materials (such as particule boards) are strongly heterogeneous and anisotropic. On the other hand, the furniture are often made of simply-shaped elements and then can be represented by an assembly of plates and/or beams. The present work deals with those specific features and presents the identification of the elastic properties of particle boards from digital image correlation (DIC) [Chevalier et al. 2001] as well as the simulation of the mechanical behavior of furniture. First, three-point bending tests based on Timoshenko’s beam theory are performed on different samples cut from a prototype desk for the identification of the material properties using DIC techniques. Secondly, a probabilistic model for the uncertain material parameters is constructed by using the Maximum Entropy (MaxEnt)principle [Soize 2017] combined with a Markov Chain Monte-Carlo (MCMC) method based on Metropolis-Hastings algorithm for generating realizations of the underlying random variables. Thirdly, numerical virtual tests are performed to propagate the uncertainties in the material properties through the model and assess the impact of such variabilities on the response of the structure. Lastly, several real tests were previously conducted on the desk in order to validate the proposed numerical approach. Quite good agreement is observed between the numerical computations and the experimental measurements

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Mahboubi-Ardakani, Ahmad-Reza. "Contribution à l'étude micromécanique du comportement des matériaux granulaires par homogénéisation et approche numérique." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1995. http://www.theses.fr/1995ECDL0018.

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Le comportement des matériaux granulaires est souvent décrit à partir des modèles basés sur la théorie des milieux continus. Néamoins certains aspects de ce comportement ne s'expliquent qu'à partir des phénomènes locaux de nature tout à fait discontinue. Une autre approche pour décrire le comportement mécanique des matériaux granulaires est basée sur les mécanismes locaux (forces et déplacements), elle est dite approche micromécanique. L'une des étapes importantes de cette approche est de décrire les forces de contact à partir des contraintes dans le milieu (localisation statique). L'objet de ce travail est de répondre à cet objectif en établissant une expression permettant de définir la distribution des forces de contact pour un milieu formé de particules cylindriques ou sphériques dans un arrangement quelconque. Après avoir proposé l'expression des forces de contact et en écrivant les conditions locales d'instabilité, un critère de plasticité global a été proposé. La validation de l'expression proposée nécessite des informations au niveau des contacts et des particules. Les méthodes expérimentales sont souvent incapables de fournir de telles informations, aussi les simulations numériques sont apparues comme un moyen expérimental performant. Parmi les méthodes de simulation numérique discrète la méthode des éléments discrets s'est imposée ces dernières années. Cette méthode est basée sur les lois du mouvement de corps rigides et les lois de contact des particules. Les simulations effectuées sur des assemblages polydisperses de 1000 particules cylindriques et sphériques montrent que le comportement simulé est représentatif des milieux granulaires réels. La comparaison des distributions de forces de contact obtenues par simulation numérique et celles obtenues à partir de l'expression analytique proposée montre une bonne concordance
The behavior of granular materials is usually modeled by phenomenological models based on continum mechanics. Considering the non continuity of the structure of granular materials, the alternative approach for modelling this behavior is to try to describe the global behavior of the medium from the local behavior of the structural element (particles). One of the important step of this approach is the definition of the static local variable (contact forces) from the static global variable (stress tensor). In this work a model is presented that permits this passage from the global to local variable. Using the obtained results for the contact forces and the local conditions for the contact instability a plasticity criterion is defined. For validating the obtained results concerning contact forces local informations are necessary. For this purpose the numerical simulation of granular assemblies (District Element Method) is used. The simulations on polydisperse packages of 1000 particules (2D and 3D) show a good ability of the simulations for describing the global behavior of granular materials. The comparison between the distribution of contact forces given by numerical simulations and the results of the proposed analytical formulation shows a good agreement

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Marcon, Didier. "Étude de faisabilité d'un processeur matériel spécialisé pour la simulation concurrente de fautes." Montpellier 2, 1986. http://www.theses.fr/1986MON20174.

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Une architecture multiprocesseurs, une organisation pipeline dans chaque processeur, et enfin la realisation physique avec des circuits specialises constituent les trois solutions qui ont ete utilisees dans cette etude pour obtenir de bonnes performances quant a la duree de la simulation

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Grisey, Anthony. "Modélisation et optimisation de la déposition de chaleur pour les ablations thermiques par ultrasons focalisés." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015SACLC008.

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L'objectif de ce manuscrit est de présenter mes travaux concernant la modélisation des ablations thermiques par ultrasons focalisés. La méthode de simulation du faisceau acoustique, fondée sur l'utilisation de la bibliothèque k-Wave, est appliquée à un cas concret de propagation des ultrasons à travers une couche de tissu superficiel. Des mesures à l'hydrophone réalisées dans différentes configurations sur des échantillons biologiques fournissent une validation en régime linéaire. A partir de ces résultats, l'influence des tissus superficiels sur la focalisation est évaluée en fonction de la géométrie du problème grâce à des simulations non linéaires.La modélisation thermique des traitements est ensuite discutée avec la volonté de réaliser des simulations thermiques réellement quantitatives. En particulier, un modèle équivalent de la déposition de chaleur en présence d'ébullition est proposé et validé grâce à l'utilisation de données expérimentales originales, diversifiées et peu coûteuses à acquérir.Finalement, un algorithme d'optimisation fondé sur le principe du maximum de Pontryagin est proposé afin d'optimiser la durée des traitements. L'approche étudiée consiste à optimiser la trajectoire du point focal pour maximiser l'efficacité de la déposition de chaleur. A travers une série d'exemples, les avantages et les limites de l'algorithme proposé sont discutés
This manuscript aims at discussing the complex issue of modeling high-intensity focused ultrasound thermal ablations. An acoustical simulation method, based on the use of the k-Wave library, is described and applied to the description of the interaction between the acoustic beam and the superficial tissue layers. It is validated in the linear domain based on hydrophone measurements realized in different configurations with biological samples. Nonlinear simulations are subsequently used to evaluate the influence of the tissue geometry on the beam focusing.The thermal modeling of the treatment is then discussed with intent to design a truly quantitative model. An equivalent model of the modified heat deposition pattern in presence of boiling is presented and validated based on the use of original, diverse and unexpensive data.Finally, an algorithm is proposed to optimize the focal spot trajectory in order to maximize the heat deposition efficiency, thus reducing treatment time. The advantages and the limits of the approach are discussed based on different examples

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Dang-Hoang, Thong. "Rupture et endommagement d’un assemblage boulonné : approche expérimentale et simulation numérique." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10066/document.

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Ce travail porte sur l’étude de la rupture et de l’endommagement d’un assemblage boulonné constitué de tôles minces en alliage d’aluminium 6082 T6, d’épaisseur e=2 mm, en simple recouvrement. Plusieurs configurations d’assemblages (nombre et disposition des fixations) sont étudiées dans le cas de sollicitations monotones, en analysant les effets de bord. L’influence du couple de serrage et du jeu fonctionnel sera pris en compte pour l’étude du comportement global de la liaison. Une approche expérimentale a été mise en oeuvre pour analyser la chronologie des mécanismes d’endommagement en utilisant simultanément la technique d’émission acoustique (EA) et la mesure des champs par corrélation d’images digitales (CID). La technique EA a permis de suivre les évolutions des activités acoustiques avec une technique de localisation planaire en permettant de mieux cerner l’amorçage et la propagation des fissures. La technique CID confirme les scénarios d’endommagement en évaluant le champ des déformations en tout point au voisinage de la fixation. La simulation numérique par éléments finis a été utilisée afin de prédire le comportement global de ces assemblages. Les calculs sont réalisés en 3D en utilisant des éléments solides et des éléments coques et sont entrepris aussi bien en élastoplasticité sans endommagement qu’avec endommagement. La prédiction de l’endommagement a été correctement réalisée en utilisant deux modélisations : une modélisation découplée selon le modèle de Latham et Cockroft et une modélisation couplée basée sur le modèle de Gurson modifié
This study focuses on the study of fracture and damage of a bolted assembly made up of thin sheets of aluminum alloy 6082 T6, thickness e= 2 millimeters, in single recovery. Several configurations of assemblies (number and arrangement of fasteners) are studied in monotonous solicitations, analyzing the effects of board. The influence of torque and clearance will be considered for the study of the behavior of the link. An experimental approach was implemented to analyze the sequence of damage mechanisms simultaneously using the technique of acoustic emission (AE) and measurement of fields by digital image correlation (DIC). EA Technology has tracked the evolution of acoustic activities by planar localization to better identify the initiation and propagation of cracks. The DIC technique confirms the damage scenarios evaluating, the deformation field at any point near the fastener. The finite element technique was used to predict the overall behavior of these assemblies. The calculations are performed in a 3D computer code using solid elements, shell elements and and are undertaken both in élastoplasticité without and with damage. The prediction of damage has been done using two models : modeling decoupled depending on the model of Latham and Cockroft and coupled modeling based on the model of Gurson modified

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Truc, Olivier. "Prediction of chloride penetration into saturates concrete - multi-species approach." Toulouse, INSA, 2000. http://www.theses.fr/2000ISAT0019.

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Le cout entraine par la rehabilitation des ouvrages en beton arme corrodes est une source d'inquietude mondiale. Les mecanismes de reaction-diffusion impliques durant le transport des ions chlorure, qui sont a l'origine de la corrosion des armatures, sont donc etudies dans le cas d'un beton sature. La litterature nous informe que de nombreuses methodes experimentales ainsi que des modeles existent afin de comprendre et de decrire le transport de ces ions. Toutefois, il apparait que differents parametres obtenus empiriquement sont souvent difficiles a comparer entre eux et certaines observations experimentales restent inexpliquees. A partir de ce constat, une theorie encore peu utilisee dans le domaine du genie civil, appelee l'approche multi-especes, est presentee. Cette approche, qui prend en compte les interactions entre les differentes especes ioniques presentes dans la solution interstitielle du beton, a ete utilisee pour modeliser la diffusion et la migration de plusieurs especes ioniques dans des milieux poreux satures. Un nouveau modele numerique, appele msdiff, pour multi-species diffusion, a ete developpe afin de simuler diverses situations qui impliquent le transport des ions chlorure. Grace a msdiff, divers resultats experimentaux trouves dans la litterature et qui n'etaient pas tres bien compris, peuvent maintenant etre expliques. Ensuite, msdiff a ete utilise pour simuler des essais d'immersion effectues sur differents betons. Les simulations montrent, a l'aide d'une etude de sensibilite, quels sont les phenomenes qui ont le plus d'influence sur le transport des ions chlorure. Parmi eux, la fixation des ions par le beton et la composition de la solution interstitielle semblent avoir le plus grand effet. Enfin, les simulations demontrent clairement qu'il n'est pas raisonnable d'utiliser une methode empirique pour predire la vitesse de penetration des ions chlorure. L'utilisation des lois de fick pour predire a long terme est donc fortement remise en cause.

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Zine, Adil. "Fatigue multiaxiale des élastomères : vers un critère de dimensionnement unifié." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2006/50376_2006_128.pdf.

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L'objectif de ce travail consiste à rechercher un critère de fatigue multiaxiale pour les élastomères. Après une analyse des différentes approches utilisées dans la littérature pour la prédiction de la durée de vie en fatigue de tels matériaux, la variable d'endommagement retenue qui prend en compte les effets des chargements multiaxiaux est celle proposée par Mars en 2001. Cette fonction a la dimension d'une énergie et correspond à la portion de l'énergie de déformation disponible pour ouvrir une fissure dans un plan donné. Un développement analytique de ce critère est effectué dans le cadre des grandes déformations et le résultat obtenu est appliqué à l'ensemble des sollicitations courantes incluant des états de chargements multiaxiaux. La prédiction du plan de fissuration est en bon accord avec les observations expérimentales de la littérature. Afin d'appliquer le critère à l'échelle de la structure, son implémentation dans un code de calcul par éléments finis est réalisée. Une parfaite corrélation est obtenue entre les résultats analytiques et ceux issus des simulations numériques pour l'ensemble des sollicitations classiques, permettant ainsi de valider l'algorithme implémenté. Une particularité importante du critère qui réside dans sa dépendance vis-à-vis du trajet de chargement est également mise en évidence. Finalement, nous avons mené une série de tests expérimentaux de traction uniaxiale et de cisaillement pur en fatigue. Les résultats obtenus confirment la capacité du critère retenu à corréler les résultats uni et multiaxiaux.

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Serveaux, Jérémy. "Rupture ductile d’un conteneur de déchets radioactifs HA soudé et soumis à une corrosion généralisée." Thesis, Troyes, 2019. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03180078.

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L’Agence nationale pour la gestion des déchets radioactifs (Andra) est en charge d’étudier le stockage des déchets de Haute Activité (HA) dans un centre de stockage géologique (projet Cigéo). Il est prévu d’encapsuler les déchets HA dans des conteneurs mécano-soudés en acier non allié P285NH, puis de les insérer dans des alvéoles de stockage réalisées dans une formation argileuse à 500 m de profondeur. L’objectif principal de la thèse est de savoir si le modèle proposé et la méthode numérique associée sont capables de prédire fidèlement le comportement à long terme (plusieurs centaines d’années) de ces conteneurs en situation de stockage, notamment l’épaisseur critique à partir de laquelle la rupture ductile apparait. Le comportement ductile de l’acier P285NH a été caractérisé par des essais sur des éprouvettes prélevées sur une maquette échelle 1:1. Des essais de traction ont été réalisés sur des éprouvettes lisses et entaillées issues du matériau de base ainsi que du joint soudé. Pour ces matériaux, un modèle de comportement élastoplastique avec écrouissages non linéaires cinématique et isotrope fortement couplés à l’endommagement ductile isotrope et faiblement couplé à la corrosion généralisée, a été développé. Sa formulation est basée sur la thermodynamique des processus irréversibles avec des variables d’état macroscopiques en considérant des grandes déformations plastiques. Plusieurs cas de simulations sur conteneurs soumis à différents chargements mécaniques et vitesses de corrosion sont réalisés
Andra, the French national radioactive waste management agency, is in charge of studying the possibility of disposal of High Level activity Wastes (HLW) in deep geological repository. Andra has planned to encapsulate HLW in non-alloy P285NH steel overpacks before inserting them into horizontal steel cased micro-tunnels called HLW disposal cells. The objective of this PhD is to study the long-term behavior of a welded steel overpack subjected to mechanical loading and generalized corrosion. Several tensile tests have been performed on smooth and notched specimens taken from both base material and welded material. For these materials, an elastoplastic behavior model with mixed nonlinear hardening strongly coupled with ductile isotropic damage and weakly coupled with generalized corrosion is developed. It is formulated based on the classical thermodynamics of irreversible processes framework with state variables at the macroscopic scale assuming the large plastic strains and small elastic strains. The comparisons between numerical and experimental results allow us to be confident in the capability of numerical simulations performed on P285NH to simulate the initiation and propagation of cracks. Finally, the addition of corrosion allows performing multiple simulations on overpacks, subjected to different mechanical loading conditions and corrosion conditions

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Mora, Pierric. "Réponse élastodynamique d'une plaque stratifiée anisotrope : approches comparées. : Vers le développement de méthodes hybrides." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0382/document.

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Cette thèse traite de la résolution du problème direct de propagation d'un champ élastodynamique rayonné par une source dans un milieu stratifié anisotrope. Le contexte applicatif visé est le contrôle non destructif par ondes ultrasonores guidées de plaques de matériaux composites. Aux basses fréquences, ces matériaux sont assimilables à des milieux homogènes, anisotropes et dissipatifs. Deux approches causales sont étudiées et mises en oeuvre pour résoudre l'équation d'onde, et leur intérêt vis-à-vis de la méthode modale harmonique - la plus couramment employée dans ce domaine applicatif - est discuté. L'une des méthodes est modale et est formulée directement dans le domaine temporel. Elle permet de traiter facilement l'anisotropie, y compris en 3D, mais souffre des écueils classiques concernant le régime non-établi ou le cas du guide ouvert. L'autre approche est une formulation dans le domaine de Laplace de la méthode dite par ondes partielles. Elle présente l'intérêt d'être extrêmement polyvalente tout en conduisant à des coûts numériques tout à fait raisonnables. Dans un second temps, la possibilité d'exploiter ces deux méthodes pour résoudre des problèmes de diffraction par des défauts est étudiée. Une approche par éléments finis de frontière basée sur la méthode par ondes partielles est considérée. Elle permet de traiter efficacement le cas de défauts plans. L'extension à des défauts plus généraux est brièvement discutée
This work adresses the direct problem of the propagation of an elastodynamic field radiated by a source in an anisotropic layered medium. Applications concern non destructive evaluation of composite plates by ultrasonic guided waves. In the lower frequencies, these materials can be modeled as homogeneous, anisotropic and dissipative media. Two causal approaches are studied and developped to solve the wave equation, and their interest is discussed regarding to the widely used harmonic modal method. One of these methods is modal, and is formulated directly in the time domain. It allows to deal easily with anisotropy, even in 3D ; however it also suffers classical shortcomings such as the high cost of the unestablished regime or the difficulty to deal with open waveguides. The other method is a formulation of the so-called partial-waves method in the Laplace domain. Its attractiveness relies in its versatility and in the fact that computational costs can be very acceptable. In a second time, we consider using both methods to solve problems of diffraction by defects. A boundary element method based on the partial-waves approach is developped and leads to solve very efficiently the case of a planar defect. The possibility of treating more general defects is briefly discussed

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Dang-Hoang, Thong. "Rupture et endommagement d’un assemblage boulonné : approche expérimentale et simulation numérique." Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10066.

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Ce travail porte sur l’étude de la rupture et de l’endommagement d’un assemblage boulonné constitué de tôles minces en alliage d’aluminium 6082 T6, d’épaisseur e=2 mm, en simple recouvrement. Plusieurs configurations d’assemblages (nombre et disposition des fixations) sont étudiées dans le cas de sollicitations monotones, en analysant les effets de bord. L’influence du couple de serrage et du jeu fonctionnel sera pris en compte pour l’étude du comportement global de la liaison. Une approche expérimentale a été mise en oeuvre pour analyser la chronologie des mécanismes d’endommagement en utilisant simultanément la technique d’émission acoustique (EA) et la mesure des champs par corrélation d’images digitales (CID). La technique EA a permis de suivre les évolutions des activités acoustiques avec une technique de localisation planaire en permettant de mieux cerner l’amorçage et la propagation des fissures. La technique CID confirme les scénarios d’endommagement en évaluant le champ des déformations en tout point au voisinage de la fixation. La simulation numérique par éléments finis a été utilisée afin de prédire le comportement global de ces assemblages. Les calculs sont réalisés en 3D en utilisant des éléments solides et des éléments coques et sont entrepris aussi bien en élastoplasticité sans endommagement qu’avec endommagement. La prédiction de l’endommagement a été correctement réalisée en utilisant deux modélisations : une modélisation découplée selon le modèle de Latham et Cockroft et une modélisation couplée basée sur le modèle de Gurson modifié
This study focuses on the study of fracture and damage of a bolted assembly made up of thin sheets of aluminum alloy 6082 T6, thickness e= 2 millimeters, in single recovery. Several configurations of assemblies (number and arrangement of fasteners) are studied in monotonous solicitations, analyzing the effects of board. The influence of torque and clearance will be considered for the study of the behavior of the link. An experimental approach was implemented to analyze the sequence of damage mechanisms simultaneously using the technique of acoustic emission (AE) and measurement of fields by digital image correlation (DIC). EA Technology has tracked the evolution of acoustic activities by planar localization to better identify the initiation and propagation of cracks. The DIC technique confirms the damage scenarios evaluating, the deformation field at any point near the fastener. The finite element technique was used to predict the overall behavior of these assemblies. The calculations are performed in a 3D computer code using solid elements, shell elements and and are undertaken both in élastoplasticité without and with damage. The prediction of damage has been done using two models : modeling decoupled depending on the model of Latham and Cockroft and coupled modeling based on the model of Gurson modified

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Motamedi, Nikzad. "Vers la prédiction et la compréhension des effets tribologiques sur les performances systèmes par l'intelligence artificielle." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2023. http://www.theses.fr/2023ULILN011.

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Le contact entre deux pièces, notamment quand il est provoqué comme sur les systèmes de freinage, mérite d'être amélioré et donc d'être mieux compris. Les phénomènes mis en jeu sont complexes car ils font appel à des notions multi-échelle, multi-physique dans un contexte d'évolution constante. Une difficulté supplémentaire est que le contact est fermé, et donc il est par conséquent difficile d'observer explicitement les phénomènes d'interface qui joue un rôle prépondérant dans les performances visés (pollution sonore, émission des particules fines, usure etc.). Au regard des normes environnementales européennes qui seront de plus en plus sévères, il est indispensable d'établir de nouvelles stratégies permettant de mieux appréhender le problème dans sa globalité. L'équipe souhaite tendre vers le couplage numérique et expérience. La partie « expérience » s'appuie sur des bancs d'essais dédiés avec une instrumentation riche et fine. La partie « numérique » s'appuie sur des modélisations multi-échelles et multi-physiques tentant de considérer des mécanismes tribologiques au sein d'un système complet. Une difficulté est de vouloir comparer (recaler) ces deux parties.Ainsi, l'objectif de cette thèse est de proposer des modèles prédictifs liant l'interface de contact avec le système complet par l'intelligence artificielle. Dans un premier temps, on tentera de déterminer les fréquences propres d'un système pion-disque en prenant en compte n'importe quelles surfaces pour l'interface. Plus précisément, cette interface présentera un champ de rugosité qui sera généré numériquement. Dans un second temps, un modèle IA est développé pour prédire la distribution de contact pendant un essai. Cette partie s'appuie sur des mesures d'une nappe de thermocouples noyée dans le matériau de friction en proche surface pendant les essais. Dans un troisième temps, en s'appuyant sur des acquisitions expérimentales du profil de surface à différent instant, un modèle est proposé pour déterminer les évolutions de l'usure. Les modèles IA spécifiquement développés pour ces trois parties font appel à des algorithmes de type CNN, GAN, RNN etc. Ces notions n'étant pas commune dans la communauté mécanicienne, elles sont illustrées sur un exemple simple d'identification de comportement en préambule de ce manuscrit. En termes de bilan, les résultats obtenus sont très satisfaisants au regard de la comparaison aux données de simulation et/ou expérimentales. Cela confirme l'intérêt de l'utilisation de l'IA afin de passer un cap dans la prédiction des modèles. De plus, l'IA permet aussi la compréhension et l'importance des paramètres d'entrée qui pourrait servir à moyen terme à optimiser le système ou de piloter les essais
The contact between two parts, especially when it is induced as in braking systems, needs to be improved and therefore to be better understood. The phenomena involved are complex because they involve multi-scale, multi-physics concepts in a context of constant evolution. An additional difficulty is that the contact is closed, and therefore it is difficult to explicitly observe the interface phenomena that play a major role in the targeted performances (noise pollution, emission of fine particles, wear etc.). In view of the European environmental standards which will be increasingly severe, it is essential to establish new strategies to better understand the problem in its entirety. The team wishes to move towards the coupling of numerical and experimental methods. The "experiment" part is based on dedicated test benches with a rich and fine instrumentation. The "numerical" part is based on multi-scale and multi-physics modeling trying to consider tribological mechanisms within a complete system. One difficulty is to compare (realign) these two parts.Thus, the objective of this PhD thesis is to propose predictive models linking the contact interface with the complete system through artificial intelligence. In the first step, we will try to determine the natural frequencies of a pin-on-disk system by considering any surface for the interface. More precisely, this interface will present a roughness field that will be generated numerically. In the second step, an AI model is developed to predict the contact distribution during a test. This part is based on measurements of a thermocouple array embedded in the near surface friction material during the tests. In the third step, based on experimental acquisitions of the surface profile at different times, a model is proposed to determine the evolution of wear. The AI models specifically developed for these three parts use algorithms such as CNN, GAN, RNN etc. These concepts are not common in the mechanical community, they are illustrated on a simple example of behavior identification in the preamble of this manuscript. In terms of results, the obtained results are very satisfactory when compared to simulation and/or experimental data. This confirms the interest of using AI in order to pass a milestone in the prediction of models. Moreover, AI also allows the understanding and the importance of the input parameters which could be used in the medium term to optimize the system or to drive the tests

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Van, Roey Jan. "Etude du comportement dynamique des matériaux granulaires et tissés : approche expérimentale et simulation numérique." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10179/document.

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Le travail de thèse porte sur l’étude des phénomènes de l'absorption d'une onde de choc par un matériau granulaire, de l’impact balistique dans un matériau granulaire, et de l’impact balistique sur un tissu. Afin d'évaluer l'absorption d'une onde de choc par un matériau granulaire, un dispositif expérimental a été conçu, qui permet d'évaluer à la fois la pression incidente et réfléchie, et la déflexion et l'accélération d'une plaque de référence, en fonction du temps. Le comportement du système étudié est décrit par un modèle masse-ressort-amortisseur à un degré de liberté.La performance balistique d'un granulat, soumis à l'impact d'un projectile sphérique, est étudiée sur la base de l'évolution de la vitesse de la bille dans le matériau. L'impact dans le matériau granulaire peut être considéré comme un impact hydrodynamique. Au niveau de l'étude numérique, deux approches sont utilisées pour l'application de la sollicitation sur le matériau granulaire : application directe de la pression de l'onde de choc, et propagation de l'onde dans un domaine Eulérien. De même, pour le granulat, plusieurs modèles de comportement sont étudiés. Dans le modèle numérique, le matériau granulaire est modélisé par un matériau équivalent homogénéisé. Un protocole expérimental spécifique a été développé en vue de la mesure continue de la vitesse d'un projectile lors de l'impact sur un tissu. La confrontation entre les résultats expérimentaux et un modèle analytique sur la base du principe de la conservation de quantité de mouvement, démontre que le modèle analytique simple est capable de décrire l'évolution de la vitesse pendant la première phase après l'impact
This thesis deals with the absorption of shock wave energy by a granular material, and with the study of ballistic impact in fabrics and granular materials. For the assessment of shock wave absorption by a granular material, a test set-up was developed. This set-up allows the evaluation of incident and reflected pressure, and deflection and acceleration of a reference plate as a function of time. An analytical mass-spring-dashpot model with one degree of freedom can predict the deflection correctly. The ballistic performance of a granular material, impacted by a spherical projectile, is evaluated in terms of velocity decay through the material. The experimental results indicate that the impact can be considered as a hydrodynamic impact.In the numerical study, two approaches are used to apply the pressure on the granular material: direct application of the pressure on the sample, and propagation of the shock wave through an Eulerian domain. For the granular material, considered as homogeneous and isotropic, different models have been analysed. A new test set-up was developed for the continuous measurement of the projectile velocity during the penetration in ballistic fabric. The experimental results are compared to an analytical model, based on the conservation of momentum. It appears that the very simple analytical model describes the velocity evolution very well during the first phase after impact

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Wu, Kai. "Étude du cisaillement des matériaux granulaires homogènes et hétérogènes par expérimentation et simulation de l'essai triaxial." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10028/document.

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Ce travail de recherche a pour objectif d’étudier le comportement au cisaillement des matériaux granulaires homogènes et hétérogènes par l’essai triaxial. Les travaux sont réalisés sur des billes de verre et comportent à la fois des essais triaxiaux de laboratoire et des simulations numériques en DEM (Discret Element Method). D’un point de vue expérimental, les essais sont tout d’abord réalisés sur des échantillons homogènes (billes monodisperses). Ensuite, on étudie des systèmes de billes monodisperses comportant une inclusion de grande taille et des mélanges de billes bidisperses pour représenter les cas hétérogènes. D’un point de vue numérique, une condition limite cylindrique paroi rigide, basée sur la formule de Lamé, est intégrée dans un code aux éléments discrets existant. Une série de procédures est proposée afin de modéliser l’essai triaxial dans des conditions comparables aux essais. Les résultats numériques et expérimentaux sont ensuite comparés, à la fois pour les systèmes monodisperses et pour les milieux hétérogènes. Le modèle numérique permet de reproduire de manière très satisfaisante la courbe déviatorique dans toutes les conditions expérimentales utilisées. Il permet également de décrire correctement les déformations volumiques de l’échantillon, malgré la simplicité de la condition aux limites utilisée. L’outil numérique développé constitue ainsi un complément intéressant aux essais expérimentaux. Il permet en effet d’étudier l’influence de paramètres micromécaniques sur le comportement global des matériaux
This research work aims at studying the shear behavior of homogeneous and heterogeneous granular materials by triaxial test. The work is performed on glass beads both in laboratory tests and by numerical simulations in DEM (Discrete Element Method). From an experimental point of view, tests are first performed on homogeneous samples (monodisperse beads), then expands to heterogeneous cases like monodisperse systems comprising a large inclusion and bidisperse mixtures. From a numerical point of view, a cylindrical rigid wall boundary condition, based on the Lamé formula is integrated into an existing discrete elements code. A series of procedures is proposed to model the triaxial test in conditions similar to experimental tests. The numerical and experimental results are compared both for monodisperse and heterogeneous systems. The numerical model can reproduce deviatoric curves very satisfactorily in all experimental conditions. It also allows describing correctly the volumetric strains of the sample despite the simplicity of the boundary condition used. The developed numerical tool is an interesting complement to experiment triaxial tests. It makes it possible to study the influence of micromechanical parameters on the overall behavior of materials

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Mosbah, Henia. "Sur quelques méthodes de résolution de problèmes de vibrations aléatoires non linéaires." Clermont-Ferrand 2, 1998. http://www.theses.fr/1998CLF22087.

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Le présent travail concerne l'étude et la mise en oeuvre de méthodes d'approximation pour le calcul des lois d'ordre un et des densités spectrales de puissance des réponses stationnaires de systèmes dynamiques stochastiques non linéaires de second ordre issus de modélisations de problèmes industriels. Les méthodes concernées sont : la méthode de simulation numérique, la méthode des processus de diffusion, la méthode de linéarisation équivalente, la méthode de linéarisation à paramètres aléatoires et celle de moyennisation stochastique. Dans une 1ère partie sont précisés les motivations de l'étude, la classe des systèmes étudiés et les objectifs à atteindre. La 2de donne une présentation détaillée des méthodes. On y insiste notamment sur leurs propriétés et spécificités en distinguant soigneusement celles limitées à la dimension scalaire de celles prolongeables à la dimension vectorielle. Une attention toute particulière est portée à leurs champs d'application respectifs. Leurs performances en situation pratique sont testées dans une 3e partie, où elles sont mises en oeuvre sur un oscillateur bilinéaire à excitation externe blanche gaussienne. Leurs possibilités effectives sont discutées, puis elles sont hiérarchisées en fonction de leur capacité à satisfaire aux objectifs visés. Enfin, la dernière partie est consacrée à la dimension vectorielle, à travers un exemple d'oscillateur bilinéaire à deux ddl extérieurement excité par un bruit blanc gaussien. Deux des méthodes générales d'approximation retenues y sont testées et discutées : la méthode de simulation numérique et celle de linéarisation équivalente, et une nouvelle méthode d'approximation pour le calcul de la loi invariante des systèmes non linéaires de ce type est proposée

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Béliveau-Viel, David. "Étude des paramètres influençant le comportement d'un amortisseur hydrolique ajustable : approche par modélisation." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/27768/27768.pdf.

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Marot, Guillaume. "Modélisation de l'essai d'indentation interfaciale et confrontation aux essais normalisés pour la détermination de l'adhérence de revêtements obtenus par projection thermique." Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2007/50376-2007-Marot.pdf.

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Déterminer l'adhérence de revêtements est un problème complexe à traiter. L'essai d'indentation interfaciale est proposé depuis plusieurs années comme une alternative aux essais les plus pratiqués. La formulation analytique mise au point au Laboratoire de Mécanique de Lille commence à se diffuser largement. Dans le travail présenté ici plusieurs aspects ont été traités dans l'objectif de mieux comprendre les influences de la rugosité, de l'épaisseur de revêtement et des contraintes résiduelles. Outre la mise au point d'un protocole d'essai et d'analyse rigoureux, le travail a consisté à pousser la modélisation aux éléments finis amorcée dans une précédente thèse. Dans la pratique, il n'est pas possible de faire évoluer indépendamment contraintes résiduelles et épaisseur alors que la modélisation le permet. Ainsi nous montrons que, à épaisseur donnée, l'augmentation des contraintes résiduelles de compression dans le revêtement joue un rôle bénéfique pour limiter l'extension de la fissure à l'interface. En dehors de ce résultat important, la prise en compte du frottement indenteur matériaux à l'interface permet de reconstruire de manière satisfaisante la courbe de fissuration. Le calcul de la ténacité interfaciale qui s'y rapporte est en excellent accord avec le calcul analytique mis au point au laboratoire et, par voie de conséquence, en justifie les hypothèses a posteriori. Le degré de confiance à apporter aux contraintes résiduelles calculées à partir de cette méthode se trouve encore renforcé par les tendances tout à fait similaires obtenues par le calcul de la contrainte moyenne réalisé à partir de la flèche des échantillons après projection.

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Estocq, Philippe. "Une approche méthodologique numérique et expérimentale d'aide à la détection et au suivi vibratoire de défauts d'écaillage de roulements à billes." Reims, 2004. http://theses.univ-reims.fr/exl-doc/GED00000129.pdf.

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Cette étude est consacrée à la maintenance conditionnelle par analyse vibratoire, domaine d’activité qui constitue une part toujours plus importante des dispositions permettant de rentabiliser l’instrument de production industriel. Elle propose une méthodologie numérique et expérimentale d’aide à la détection et au suivi vibratoire des défauts d’écaillage sur les roulements à billes. L’objectif de ce travail est d’utiliser un point de mesure situé sur le carter d’une machine tournante permettant de réaliser une surveillance vibratoire efficace. Il s’est orienté dans deux directions. D’abord en ajoutant un composant structurel optimisé sur le carter de la machine, appelé résonateur, dont le rôle est de canaliser les vibrations. Ensuite en déterminant numériquement le point de mesure optimum de détection des défauts, qui peut également servir au suivi de l’évolution de la sévérité de l’écaillage
This study deals with conditional maintenance by vibratory analysis. This activity constitutes an increasingly important part of the tools used to keep industrial plants in continuous service. This work proposes a numerical and experimental methodology of assistance to the detection and the vibratory follow-up of spalling defects in ball bearings. The objective of this work is to use a measurement point located on the casing of a revolving machine to carry out an effective vibratory monitoring. Two steps can be distinguished in this work. The first one consists in the conception of an optimized structural component, called resonator, to channel the vibrations if placed on the casing of the machine. The second step is a numerical determination of the optimum measurement point for defects detection, which can also be used for the follow-up of the evolution of severity of the spalling

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Pinède, Pascale. "Conception, réalisation et validation du simulateur concurrent de fautes LOFSCATE." Montpellier 2, 1988. http://www.theses.fr/1988MON20132.

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Allali, Lahcen. "Conception et réalisation du préprocesseur du simulateur concurrent de fautes LOFSCATE." Montpellier 2, 1987. http://www.theses.fr/1987MON20111.

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Дисертації з теми "Essais par ultrasons – Simulation par ordinateur"

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