Contribution a la caractérisation numérique et expérimentale d'assemblages structuraux rivetés sous sollicitation dynamique PDF Download
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Author: Bertrand Langrand
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 290
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Book Description
Dans le cadre de la conception des structures aéronautiques et de la modélisation de leur tenue mécanique, la représentation des comportements non linéaires locaux conduisant à la rupture est nécessaire et notamment ceux des liaisons. Ainsi en situation de crash survivable, les liaisons sont soumises à des charges dynamiques qui peuvent conduire à la rupture et à la désarticulation. Pour caractériser la tenue au crash des assemblages rivetés, une méthodologie dite de plans d'expérience numériques est proposée ; son intérêt est de limiter le cout des procédures expérimentales. Fondée sur les techniques de modélisation par éléments finis et d'optimisation par méthode inverse, la méthode repose sur la détermination des paramètres du comportement non linéaire et à la rupture des matériaux constitutifs de la liaison rivetée. Le développement de l'outil informatique d'optimisation est présenté dans la première partie du mémoire. Les modèles de comportement de deux alliages d'aluminium composant l'assemblage sont identifiés grâce à l'optimiseur. Ils seront utilisés pour mener les simulations de différents essais effectués sur les assemblages. L'évaluation des contraintes et des déformations résiduelles dues au procédé de rivetage est abordée dans la deuxième partie. Les mécanismes de mise en forme des rivets sont analyses expérimentalement. Des simulations sont d'autre part entreprises à l'aide du code de calcul explicite pam-solid#t#m, afin d'introduire, une fois validées, les contraintes et les déformations résiduelles post-rivetage dans le calcul de la tenue mécanique de l'assemblage. La faisabilité des plans d'expérience numériques est démontrée dans la troisième partie. Les paramètres d'endommagement du modèle de Gurson sont identifiés par méthode inverse pour les deux matériaux composant l'assemblage. La qualité de l'ensemble des résultats obtenus permet notamment d'envisager l'emploi de l'outil de simulation dans le cadre de la caractérisation de modèles équivalents macroscopiques du rivet. Ces techniques de modélisation simplifiée des liaisons sont abordées dans la dernière partie. Un critère de rupture de la liaison est caractérisé par l'expérience à l'aide du dispositif Arcan et par plan d'expérience numérique. Un nouveau modèle non linéaire de la liaison est développé dans le code de calcul pam-solid#t#m et ses paramètres identifiés. L'ensemble des résultats obtenus est finalement appliqué à la simulation de l'écrasement d'une structure comportant 700 rivets.
Author: Bertrand Langrand
Publisher:
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Languages : fr
Pages : 290
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Book Description
Dans le cadre de la conception des structures aéronautiques et de la modélisation de leur tenue mécanique, la représentation des comportements non linéaires locaux conduisant à la rupture est nécessaire et notamment ceux des liaisons. Ainsi en situation de crash survivable, les liaisons sont soumises à des charges dynamiques qui peuvent conduire à la rupture et à la désarticulation. Pour caractériser la tenue au crash des assemblages rivetés, une méthodologie dite de plans d'expérience numériques est proposée ; son intérêt est de limiter le cout des procédures expérimentales. Fondée sur les techniques de modélisation par éléments finis et d'optimisation par méthode inverse, la méthode repose sur la détermination des paramètres du comportement non linéaire et à la rupture des matériaux constitutifs de la liaison rivetée. Le développement de l'outil informatique d'optimisation est présenté dans la première partie du mémoire. Les modèles de comportement de deux alliages d'aluminium composant l'assemblage sont identifiés grâce à l'optimiseur. Ils seront utilisés pour mener les simulations de différents essais effectués sur les assemblages. L'évaluation des contraintes et des déformations résiduelles dues au procédé de rivetage est abordée dans la deuxième partie. Les mécanismes de mise en forme des rivets sont analyses expérimentalement. Des simulations sont d'autre part entreprises à l'aide du code de calcul explicite pam-solid#t#m, afin d'introduire, une fois validées, les contraintes et les déformations résiduelles post-rivetage dans le calcul de la tenue mécanique de l'assemblage. La faisabilité des plans d'expérience numériques est démontrée dans la troisième partie. Les paramètres d'endommagement du modèle de Gurson sont identifiés par méthode inverse pour les deux matériaux composant l'assemblage. La qualité de l'ensemble des résultats obtenus permet notamment d'envisager l'emploi de l'outil de simulation dans le cadre de la caractérisation de modèles équivalents macroscopiques du rivet. Ces techniques de modélisation simplifiée des liaisons sont abordées dans la dernière partie. Un critère de rupture de la liaison est caractérisé par l'expérience à l'aide du dispositif Arcan et par plan d'expérience numérique. Un nouveau modèle non linéaire de la liaison est développé dans le code de calcul pam-solid#t#m et ses paramètres identifiés. L'ensemble des résultats obtenus est finalement appliqué à la simulation de l'écrasement d'une structure comportant 700 rivets.
Author: Pierre Mahelle
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 378
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Book Description
Les observations faites sur des structures métalliques soumises au crash ou à l’impact mettent en évidence deux catégories de rupture : la rupture initiée en pleine tôle, et la rupture localisée au niveau des zones d’assemblage. Il est donc important de pouvoir prédire le comportement des liaisons pour éviter qu’elles ne rompent et entraînent une désarticulation structurale complète et particulièrement brutale. Les objectifs des travaux menés sont de mesurer la réponse d’un assemblage soudé par point lorsqu’il est sollicité en quasi-statique et en dynamique, de déterminer quelle est l’influence de la vitesse de sollicitation sur son comportement et de comprendre comment et où la rupture s’initie et se propage dans cet assemblage. Un nouveau type d’essai a permis de caractériser la liaison soudée pour des sollicitations de traction, cisaillement et en modes mixtes. Les assemblages sont testés en quasi-statique et en dynamique pour des vitesses comprises entre 5 mm/min et 1m/s. Un montage permettant de solliciter le point soudé en traction indirecte aux barres de Hopkinson a été développé. Ce montage permet de solliciter l’assemblage soudé pour des vitesses de traction de l’ordre de 13 m/s. Une analyse des faciès, des modes de rupture et des observables globales est réalisée. Pour compléter l’approché expérimentale un modèle numérique E.F. volumique de l’assemblage à l’échelle mésoscopique est réalisé. Les propriétés élasto-visco-plastiques de quatre zones remarquables de la Z.A.T. sont identifiées sur des éprouvettes affectées thermiquement. Ce modèle permet d’appréhender les mécanismes locaux de déformation de la soudure sous diverses sollicitations mécaniques
Author: THIERRY JEAN.. FOURMENTRAUX
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 318
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Book Description
LES CONFRONTATIONS CALCULS/ESSAIS LES PLUS RECENTES MONTRENT QUE LA PRINCIPALE SOURCE DE DISPERSION DES RESULTATS SE SITUENT AU NIVEAU DE LA MAUVAISE PREDICTION DU COMPORTEMENT MECANIQUE ET DE LA RUPTURE DES ASSEMBLAGES SOUDES PAR POINT. POUR ACCEDER A LA TENUE MECANIQUE DES ASSEMBLAGES, NOUS PROPOSONS DE METTRE EN PLACE UNE METHODOLOGIE FONDEE SUR LE CONCEPT DE BASE DE DONNEES NUMERIQUE DONT L'INTERET PRINCIPAL EST DE LIMITER LE COUT D'UNE CARACTERISATION BASEE SUR L'EXPERIMENTATION SEULE. L'OUTIL NUMERIQUE OFFRE EN OUTRE UNE MEILLEURE MAITRISE DES PARAMETRES PERMETTANT L'ANALYSE ET LA PREDICTION DES COMPORTEMENTS LOCAUX. AFIN DE TENIR COMPTE DE LA DIVERSITE DES ASSEMBLAGES ET DES MODES DE RUPTURE RENCONTRES DANS LES STRUCTURES AUTOMOBILES, TROIS CONFIGURATIONS D'ASSEMBLAGE (0.7/0.7MM, 1.5/1.5MM ET 0.7/1.5MM) ET TROIS TYPES DE SOLLICITATION DE REFERENCES (TRACTION-CISAILLEMENT, TRACTION-PELAGE ET TRACTION EN CROIX) ONT ETE RETENUES ET LES ESSAIS EXPERIMENTAUX ONT ETE REALISES. LA PREMIERE PHASE DE NOTRE TRAVAIL CONSISTE A SIMULER NUMERIQUEMENT CES DIFFERENTS ESSAIS AU MOYEN DE MODELES VOLUMIQUES TRES FINS. LES ANALYSES SUR ECHANTILLONS MONTRENT QUE LES DIFFERENTES ZONES D'UN POINT SOUDE SE DECOMPOSENT EN UNE ZONE FONDUE (ZF), UNE ZONE AFFECTEE THERMIQUEMENT (ZAT) ET LE MATERIAU DE BASE (MB). LES DIFFERENTS TESTS EXPERIMENTAUX ONT MONTRE DES RUPTURES DE POINTS SOUDES DANS LE (MB) POUR LES ESSAIS DE TRACTION-CISAILLEMENT ET DANS LA ZAT POUR LES ESSAIS DE TRACTION-PELAGE ET TRACTION EN CROIX. LA PREDICTION NUMERIQUE DU COMPORTEMENT NON-LINEAIRE ET DE LA RUPTURE NECESSITE DONC LA CONNAISSANCE PREALABLE DES DIFFERENTES LOIS MATERIELLES ELASTO-PLASTIQUES ENDOMMAGEABLES. UNE PROCEDURE D'IDENTIFICATION PAR METHODE INVERSE DES LOIS DE COMPORTEMENT DE CES DIFFERENTES ZONES A ETE MISE AU POINT. CETTE PROCEDURE CONSISTE, PAR OPTIMISATION, A IDENTIFIER LES PARAMETRES D'UN MODELE DE COMPORTEMENT ELASTO-PLASTIQUE EN RECALANT LES RESULTATS DE LA SIMULATION NUMERIQUE SUR LES MESURES EXPERIMENTALES. LE MODELE D'ENDOMMAGEMENT DUCTILE DE GURSON A ETE RETENU AFIN DE PREDIRE LA RUPTURE DU MB ET DE LA ZAT POUR L'ENSEMBLE DES SOLLICITATIONS. LA METHODE INVERSE EST EGALEMENT RETENUE AFIN DE DETERMINER LES DIFFERENTS PARAMETRES DU MODELE D'ENDOMMAGEMENT. LA DEUXIEME PHASE CONCERNE LA MODELISATION SIMPLIFIEE DE LA LIAISON POINT SOUDE QUI EST UTILISEE POUR LA SIMULATION DU COMPORTEMENT AU CHOC DES STRUCTURES COMPLEXES. LES CONDITIONS AUX LIMITES DES MODELES VOLUMIQUES PRECEDENTS SONT MODIFIEES POUR ACCEDER AUX REPONSES GOBALES NON-LINEAIRES ET A LA RUPTURE SOUS SOLLICITATIONS DE TRACTION ET DE CISAILLEMENT PSEUDO-PURES. CES REPONSES SONT UTILISEES POUR ALIMENTER UN NOUVEAU MODELE MACRO-GEOMETRIQUE ET IDENTIFIER LES PARAMETRES D'UN CRITERE DE RUPTURE MULTI-SOLLICITATIONS. LA VALIDITE DE LA DEMARCHE EST VERIFIEE PAR LA SIMULATION SIMPLIFIEE DES ESSAIS DE TRACTION-CISAILLEMENT, TRACTION-PELAGE ET TRACTION EN CROIX.
Author: Collectif
Publisher: IRD Éditions
ISBN: 2709922207
Category : Nature
Languages : en
Pages : 736
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Book Description
This book has been published by Allenvi (French National Alliance for Environmental Research) to coincide with the 22nd Conference of Parties to the United Nations Framework Convention on Climate Change (COP22) in Marrakesh. It is the outcome of work by academic researchers on both sides of the Mediterranean and provides a remarkable scientific review of the mechanisms of climate change and its impacts on the environment, the economy, health and Mediterranean societies. It will also be valuable in developing responses that draw on “scientific evidence” to address the issues of adaptation, resource conservation, solutions and risk prevention. Reflecting the full complexity of the Mediterranean environment, the book is a major scientific contribution to the climate issue, where various scientific considerations converge to break down the boundaries between disciplines.
Author: David A. Stephenson
Publisher: CRC Press
ISBN: 1466587547
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 956
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Book Description
A Complete Reference Covering the Latest Technology in Metal Cutting Tools, Processes, and Equipment Metal Cutting Theory and Practice, Third Edition shapes the future of material removal in new and lasting ways. Centered on metallic work materials and traditional chip-forming cutting methods, the book provides a physical understanding of conventional and high-speed machining processes applied to metallic work pieces, and serves as a basis for effective process design and troubleshooting. This latest edition of a well-known reference highlights recent developments, covers the latest research results, and reflects current areas of emphasis in industrial practice. Based on the authors’ extensive automotive production experience, it covers several structural changes, and includes an extensive review of computer aided engineering (CAE) methods for process analysis and design. Providing updated material throughout, it offers insight and understanding to engineers looking to design, operate, troubleshoot, and improve high quality, cost effective metal cutting operations. The book contains extensive up-to-date references to both scientific and trade literature, and provides a description of error mapping and compensation strategies for CNC machines based on recently issued international standards, and includes chapters on cutting fluids and gear machining. The authors also offer updated information on tooling grades and practices for machining compacted graphite iron, nickel alloys, and other hard-to-machine materials, as well as a full description of minimum quantity lubrication systems, tooling, and processing practices. In addition, updated topics include machine tool types and structures, cutting tool materials and coatings, cutting mechanics and temperatures, process simulation and analysis, and tool wear from both chemical and mechanical viewpoints. Comprised of 17 chapters, this detailed study: Describes the common machining operations used to produce specific shapes or surface characteristics Contains conventional and advanced cutting tool technologies Explains the properties and characteristics of tools which influence tool design or selection Clarifies the physical mechanisms which lead to tool failure and identifies general strategies for reducing failure rates and increasing tool life Includes common machinability criteria, tests, and indices Breaks down the economics of machining operations Offers an overview of the engineering aspects of MQL machining Summarizes gear machining and finishing methods for common gear types, and more Metal Cutting Theory and Practice, Third Edition emphasizes the physical understanding and analysis for robust process design, troubleshooting, and improvement, and aids manufacturing engineering professionals, and engineering students in manufacturing engineering and machining processes programs.
Author: William John Palm
Publisher:
ISBN:
Category : Science
Languages : en
Pages : 728
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Book Description
Model, analyze, and solve vibration problems, using modern computer tools. Featuring clear explanations, worked examples, applications, and modern computer tools, William Palm's Mechanical Vibration provides a firm foundation in vibratory systems. You'll learn how to apply knowledge of mathematics and science to model and analyze systems ranging from a single degree of freedom to complex systems with two and more degrees of freedom. Separate MATLAB sections at the end of most chapters show how to use the most recent features of this standard engineering tool, in the context of solving vibration problems. The text introduces Simulink where solutions may be difficult to program in MATLAB, such as modeling Coulomb friction effects and simulating systems that contain non-linearities. Ample problems throughout the text provide opportunities to practice identifying, formulating, and solving vibration problems. KEY FEATURES Strong pedagogical approach, including chapter objectives and summaries Extensive worked examples illustrating applications Numerous realistic homework problems Up-to-date MATLAB coverage The first vibration textbook to cover Simulink Self-contained introduction to MATLAB in Appendix A Special section dealing with active vibration control in sports equipment Special sections devoted to obtaining parameter values from experimental data
