Modelisation et simulation numérique de l'endommagement des structures PDF Download
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Author: Eric Lorentz
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Languages : fr
Pages : 131
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Author: Eric Lorentz
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Languages : fr
Pages : 131
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Author: Mourad Khelifa
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Category :
Languages : fr
Pages : 218
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Book Description
Ce travail est dédié à l'étude d'une approche "avancée" basée sur une modélisation pour la simulation numérique des procédés de mise en forme et leur optimisation vis-à-vis de l'endommagement ductile. En particulier, nous nous sommes intéressés à l'étude du comportement plastique anisotrope couplé à un endommagement ductile. Une modélisation basée sur la thermodynamique des processus irréversibles avec variables d'état est utilisée pour traduire le couplage "fort" entre le comportement plastique anisotrope à écrouissage mixte non linéaire et un endommagement ductile isotrope. Les aspects théoriques et numériques de cette formulation sont décrits en détail. L'intégration numérique du modèle couplé par un schéma implicite itératif combinant la technique du retour radial avec la réduction du nombre des équations est discutée. La résolution du problème d'équilibre est assurée soit par un schéma Statique implicite SI soit par un schéma Dynamique Explicite DE. L'identification du modèle est réalisée sur des données expérimentales obtenues sur des éprouvettes de traction. Les applications sont ensuite faites à la simulation de procédés d'emboutissages simples (Swift, Erichsen et gonflement hydraulique) et complexes (pot d'échappement) de ces tôles minces avec prévision de l'endommagement ductile. Des comparaisons avec les résultats expérimentaux fournis par le CETIM et l'ENIM sont réalisées. Une confrontation entre notre méthodologie et l'aproche inverse développée à l'URCA/GMMS est réalisée sur quelques cas
Author: Lionel Marcin
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Languages : fr
Pages : 0
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De par leur bonne tenue à l'impact, les matériaux composites tissés sont de bons candidats pour la conception de pièces aéronautiques. Toutefois, le manque de confiance dans les modèles se traduit par de lourdes campagnes expérimentales. L'augmentation de la part de simulation numérique et donc la réduction des coûts de certification passent par le développement d'outils permettant de dimensionner au plus juste les structures composites tissées à matrice organique (CMO) ou céramique (CMC). C'est dans ce cadre que s'inscrit cette thèse. Les formulations proposées par l'Onera a?n de décrire l'e?et de l'endommagement matriciel ont été adaptées et étendues pour prendre en compte les spéci?cités des matériaux de notre étude, en particulier la viscosité pour les CMO. Des essais sur pièces génériques ont été simulés et confrontés à l'expérience dans le but d'évaluer la pertinence des modèles développés. Ces comparaisons en partie validantes ont mis en évidence les limites des modèles dans le cadre de l'analyse de la tenue d'une structure présentant un gradient de contrainte. A?n d'améliorer les prévisions des simulations, les effets de la rupture progressive ont été pris en compte dans les formulations. Pour s'affranchir de la localisation numérique de l'endommagement, une approche originale de régularisation couplant modélisation non locale de l'endommagement et taux d'endommagement limité a été développée. Les confrontations essai/calcul ont mis en évidence l'apport d'une modélisation plus ?ne des mécanismes d'endommagement et de rupture sur l'étude de la tenue de la structure. Compte tenu des nombreuses sources d'incertitudes, quelle confiance accorder à la simulation ? Pour répondre à cette question, l'effet des incertitudes sur des quantités d'intérêts (contrainte à rupture) a été évalué. Par ailleurs, une analyse de sensibilité (décomposition de variance) a été entreprise pour l'étude de faisabilité d'une démarche de capitalisation. Dans l'optique d'une démarche d'analyse de la tolérance aux défauts, l'efficacité de notre approche à traiter diverses singularités (taille, forme) est démontrée. En?n, les limites de la modélisation macroscopique sont discutées.
Author: Jacky Mazars
Publisher: ISTE Group
ISBN: 1784058165
Category : Science
Languages : fr
Pages : 306
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La maîtrise de l’endommagement et de la fissuration du béton est indispensable pour garantir la fiabilité et la durabilité des structures de génie civil. Théorique et pratique, cet ouvrage présente une approche complète de ces problématiques en proposant des modèles et des stratégies de modélisations numériques traités dans un esprit de simplification et d’efficacité. Une grande variété d’applications issues de programmes de recherche et d’applications pour l’ingénierie est proposée. Elle couvre de nombreuses situations telles que le comportement monotone ou cyclique, la réponse sismique, la description des situations de dynamique rapide, ou encore les effets dus à la maturation du béton au jeune âge dans les structures massives. Endommagement et fissuration des structures en béton est destiné aux étudiants, aux ingénieurs et chercheurs en mécanique des matériaux et des structures et plus généralement à l’ingénierie du génie civil. De nombreux exercices détaillés sont proposés pour appréhender les techniques de modélisation et de calcul.
Author: Khalil Haidar
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Languages : fr
Pages : 187
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Les travaux effectués dans le cadre de la thèse porte sur l'étude des effets du changement microstructurel des matériaux sous sollicitations environnementales (non mécaniques) pour lesquels il importe de décrire les conséquences mécaniques en terme d'endommagement, de résistance et de propriétés d'usage des structures. L'objectif principal du travail est de contribuer à la quantification des effets de la microstructure sur les propriétés mécaniques des matériaux hétérogènes quasi-fragiles du génie civil (mortier, béton). Afin d'éviter la complexité liée à la cinétique de dégradation, nous menons notre étude sur un exemple académique : un matériau modèle à microstructure contrôlée, qui consiste en un mortier dans lequel nous incorporons, des inclusions de caractéristiques mécaniques faibles (billes de polystyrène). Dans un premier temps, nous avons constitué une base de données expérimentales de laboratoire, sur des corps d'épreuves différents : cylindres, poutres de différentes tailles pour étudier les effets d'échelle.Puis nous avons montré comment, à partir de la base de données, nous avons identifié les paramètres du modèle d'endommagement de Mazars (1984) en non local. Cette étude a permis de dégager les limites d'utilisation des modèles non locaux, où l'évolution de la longueur interne en fonction de l'état d'endommagement du matériau n'est pas prise en compte. Nous proposons des modifications à apporter au modèle de Mazars en non-local, afin de prendre en compte ces effets en se basant sur des arguments micro-mécaniques. Enfin, nous développons une technique numérique simplifiée de calcul multi-échelle des ouvrages fissurés, afin de surmonter les problèmes numériques liés à l'utilisation du modèle proposé dans le contexte d'une application réelle.
Author: SAANOUNI Khemais
Publisher: Lavoisier
ISBN: 2746282259
Category :
Languages : en
Pages : 578
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Cet ouvrage fait le point sur les méthodes actuelles les plus performantes pour modéliser, simuler et optimiser les procédés de mise en forme des structures minces et massives et d'en donner les tendances des nouvelles méthodes innovantes actuellement en cours de développement et qui feront à n'en pas douter les "outils" industriels de demain dans le domaine du formage virtuel. Par rapport aux ouvrages récents dédiés aux méthodes numériques en mise en forme, le principal apport de ce livre se trouve rassemblé au deuxième chapitre qui concerne le développement des modèles de comportement multiphysiques à fortes capacités prédictives, utilisables dans les codes de calcul des structures pour simuler et optimiser tous types de procédés de mise en forme par grandes déformations irréversibles de structures métalliques minces et/ou massives et leur "optimisation" vis-à-vis de l'avènement de l'endommagement ductile.
Author: Mohammed Matallah
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Languages : fr
Pages : 140
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Ce travail s'inscrit dans le cadre de l'étude du comportement du béton. Il a pour objectif de développer un nouveau modèle d'endommagement reproduisant les phénomènes mis en jeu lors de la dégradation du béton (endommagement, anélasticité, anisotropie, refermetures de fissures..) et répondant aux exigences particulières requises pour une exploitation industrielle. Après une discussion étayée d'exemples sur les difficultés mathématiques et numériques liées aux différentes approches de modélisation, une approche originale est proposée : la considération d'un endommagement isotrope représenté par une seule variable scalaire et son couplage avec un tenseur de déformations anélastiques représentant l'Ouverture Unitaire de Fissures. L'originalité de la formulation vient du fait que l'endommagement n'intervient pas comme dans la plupart des modèles comme multiplicateur des déformations élastiques mais des déformations anélastiques .L'anisotropie est prise en compte non pas par un tenseur d'endommagement mais par ce couplage multiplicatif entre l'endommagement isotrope et le tenseur de déformations anélastiques. La gestion du phénomène unilatéral est rendue facile grâce à ce couplage novateur. La variable tensorielle est liée aux déformations anélastiques par une fonction S appelée Indicateur d'Ouverture de Fissures, quand les fissures se referment la fonction S s'annule ( =S =0) et l'endommagement se trouve désactivé. Le matériau retrouve son caractère élastique quelque soit son état d'endommagement. Le modèle est développé dans le cadre de la thermodynamique des processus irréversibles. La formulation mathématique du modèle respectant ce cadre et assurant la positivité de la dissipation est complètement détaillée. Les dépendance des résultats au maillage sont limitées par une approche classique de type "Crack Band Theory". Le modèle est implanté dans les codes éléments finis (EFiCoS et Cast3M). Un grand nombre d'exemples sont traités. Les résultats sont comparés avec ceux d'autres modèles ainsi qu'avec l 'expérimentation. Les exemples traités valident la capacité du modèle à être utilisé dans un cadre industriel pour prédire le comportement des structures en béton.
Author: Truong-Giang Nguyen
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Languages : fr
Pages : 116
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Le béton est un des matériaux de construction les plus répandus dans le monde. Cependant, dans de nombreux secteurs industriels, il est de plus en plus courant d'étudier les marges de sécurité d'un ouvrage vis à vis de sollicitations. Il devient important de prédire le mode de ruine de l'ouvrage. De nombreux travaux ont déjà été réalisés dans le monde sur ce sujet, conduisant à des modèles opérationnels dans des codes de calcul par éléments finis. Néanmoins, des difficultés subsistent, liées principalement à la fissuration du béton. Ces difficultés se traduisent par des problèmes ouverts concernant la localisation, l'initiation et la propagation des fissures. Le travail de thèse explore deux possibilités d'amélioration des méthodes de simulation numérique de propagation des fissures. La première possibilité d'amélioration concerne l'utilisation de la méthode des éléments finis étendus, XFEM (eXtended Finite Element Method). Une modélisation du comportement mécanique de fissure est introduite et conduit à une description de la propagation de fissure d'un élément à un autre. La deuxième possibilité est basée sur la mécanique de l'endommagement. Dans le cadre de la modélisation de l'endommagement de type standard généralisé, le phénomène de localisation a été étudié numériquement pour des comportements divers : endommagement visqueux ou fragile. Ces comportements sont décrits dans le même esprit que les lois de la visco-élasticité ou de la visco-plasticité ou de la plasticité classiques, à partir d'une interprétation thermodynamique générale. En particulier, les lois à gradient de l'endommagement sont aussi considérées en liaison avec des résultats récents de la littérature. Il est bien connu qu'un modèle à gradient permet d'interpréter les effets d'échelle des structures sous chargement mécanique. Il joue aussi un rôle intéressant dans les effets de localisation de la déformation
Author: Hoang-Hung Tran-Nguyen
Publisher: Springer
ISBN: 9811067139
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 1181
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This proceedings volume for the 4th international conference CIGOS 2017 (Congrès International de Géotechnique - Ouvrages - Structures) presents novel technologies, solutions and research advances, making it an excellent guide in civil engineering for researchers, students, and professional engineers alike. Since 2010, CIGOS has become a vital forum for international scientific exchange on civil engineering. It aims to promote beneficial economic partnerships and technology exchanges between enterprises, worldwide institutions and universities. Following the success of the last three CIGOS conferences (2010, 2013 and 2015), the 4th conference was held at Ho Chi Minh City University of Technology, Ho Chi Minh City (Saigon), Vietnam on 26 to 27 October 2017. The main scientific themes of CIGOS 2017 were focused on ‘New Challenges in Civil Engineering’.
Author: Jacky Mazars
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Category :
Languages : fr
Pages : 288
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Book Description
ELABORATION D'UN MODELE DE COMPORTEMENT S'APPUYANT SUR LES PROPRIETES MICROSTRUCTURALES DU MATERIAU ET PERMETTANT LA SIMULATION NUMERIQUE DE L'ENDOMMAGEMENT. ETUDE DE LA FORMATION ET DE L'EVOLUTION DE LA MICROSTRUCTURE DU BETON DANS LE TEMPS ET SOUS SOLLICITATIONS MECANIQUES. LE MODELE ETABLI COUPLE L'ELASTICITE ET L'ENDOMMAGEMENT EET UTILISE UN CRITERE ORIGINAL ETABLI EN TERMES DE DEFORMATIONS. PROPOSITION D'UNE METHODE DE DETERMINATION PROBABILISTE DU SEUIL INITIAL D'ENDOMMAGEMENT. INTEGRATION DU MODELE A UN CALCUL PAR ELEMENTS FINIS ET IMPORTANTE ETUDE EXPERIMENTALE
