PREVISION DU COMPORTEMENT PLASTIQUE DES MATERIAUX HETEROGENES A CONSTITUANTS METALLIQUES. APPLICATION AUX COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE A FIBRES CONTINUES ET AUX PLAQUES PERFOREES PDF Download
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Author: PASCAL.. FRANCESCATO
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Category :
Languages : fr
Pages : 178
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Book Description
CE TRAVAIL DE THESE PORTE SUR LA MISE EN UVRE NUMERIQUE DE LA METHODE D'HOMOGENEISATION PERIODIQUE EN CALCUL A LA RUPTURE OU ANALYSE LIMITE ET SON APPLICATION A LA PREVISION DES PROPRIETES DE RESISTANCE MACROSCOPIQUES DE MATERIAUX COMPOSITES A FIBRES LONGUES OU DE PLAQUES METALLIQUES PERFOREES. LA METHODE NUMERIQUE ADOPTEE CONSISTE A RAMENER LA MISE EN UVRE DES APPROCHES STATIQUE PAR L'INTERIEUR ET CINEMATIQUE PAR L'EXTERIEUR A LA RESOLUTION D'UN PROBLEME D'OPTIMISATION LINEAIRE POSE SUR LE VOLUME ELEMENTAIRE REPRESENTATIF (V.E.R.). LES PROGRAMMES NUMERIQUES FONT APPEL A UNE UTILISATION ORIGINALE DE LA METHODE DES ELEMENTS FINIS AVEC UNE DISCRETISATION DISCONTINUE DES DIFFERENTS V.E.R. ETUDIES AINSI QU'A UNE TECHNIQUE NOUVELLE DE LINEARISATION DES CRITERES DE TRESCA ET VON MISES. UNE PREMIERE VALIDATION DE CES METHODES EST FAITE A PARTIR DE RESULTATS THEORIQUES ET EXPERIMENTAUX OBTENUS PAR AILLEURS, DE MEME QU'UNE CAMPAGNE EXPERIMENTALE EST MENEE SUR DES PLAQUES MINCES PERFOREES PAR DES TROUS CIRCULAIRES. CES METHODES DONNENT UNE EVALUATION TRES PRECISE DE L'ANISOTROPIE DE RESISTANCE DE CE TYPE DE MATERIAU. DANS LA SUITE, UNE EXTENSION DE CES METHODES AU CAS DE LA DEFORMATION PLANE GENERALISEE ET AU CAS GENERAL TRIDIMENSIONNEL EST PROPOSEE AFIN D'ETUDIER LE COMPORTEMENT PLASTIQUE DE COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE (C.M.M.). LES MAILLAGES ELEMENTS FINIS RESTANT PLANS DU FAIT DU CAS DES FIBRES CONTINUES UNIDIRECTIONNELLES CONSIDERE ICI, L'OBJECTIF EST DE DETERMINER LE CONVEXE DE RESISTANCE DE C.M.M. UNIDIRECTIONNELS SOUS UN CHARGEMENT HORS AXES QUELCONQUE. DANS LE CAS D'UNE INTERFACE FIBRE/MATRICE A ADHERENCE MAXIMALE, LES CALCULS METTENT CLAIREMENT EN EVIDENCE L'ANISOTROPIE TRANSVERSE DE CE TYPE DE COMPOSITE, Y COMPRIS DANS LE CAS D'UN V.E.R. HEXAGONAL. ENFIN L'ETUDE SE TERMINE PAR UNE SERIE DE CALCULS PRENANT EN COMPTE UN CRITERE DE DECOHESION A L'INTERFACE FIBRE/MATRICE ALORS QUE LA FIBRE ET LA MATRICE OBEISSENT AU CRITERE DE TRESCA TRIDIMENSIONNEL ISOTROPE. LES PARAMETRES CARACTERISTIQUES DU CRITERE A L'INTERFACE SONT IDENTIFIES A PARTIR D'UN ESSAI DE TRACTION SIMPLE TRANSVERSALEMENT AUX FIBRES
Author: PASCAL.. FRANCESCATO
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Languages : fr
Pages : 178
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CE TRAVAIL DE THESE PORTE SUR LA MISE EN UVRE NUMERIQUE DE LA METHODE D'HOMOGENEISATION PERIODIQUE EN CALCUL A LA RUPTURE OU ANALYSE LIMITE ET SON APPLICATION A LA PREVISION DES PROPRIETES DE RESISTANCE MACROSCOPIQUES DE MATERIAUX COMPOSITES A FIBRES LONGUES OU DE PLAQUES METALLIQUES PERFOREES. LA METHODE NUMERIQUE ADOPTEE CONSISTE A RAMENER LA MISE EN UVRE DES APPROCHES STATIQUE PAR L'INTERIEUR ET CINEMATIQUE PAR L'EXTERIEUR A LA RESOLUTION D'UN PROBLEME D'OPTIMISATION LINEAIRE POSE SUR LE VOLUME ELEMENTAIRE REPRESENTATIF (V.E.R.). LES PROGRAMMES NUMERIQUES FONT APPEL A UNE UTILISATION ORIGINALE DE LA METHODE DES ELEMENTS FINIS AVEC UNE DISCRETISATION DISCONTINUE DES DIFFERENTS V.E.R. ETUDIES AINSI QU'A UNE TECHNIQUE NOUVELLE DE LINEARISATION DES CRITERES DE TRESCA ET VON MISES. UNE PREMIERE VALIDATION DE CES METHODES EST FAITE A PARTIR DE RESULTATS THEORIQUES ET EXPERIMENTAUX OBTENUS PAR AILLEURS, DE MEME QU'UNE CAMPAGNE EXPERIMENTALE EST MENEE SUR DES PLAQUES MINCES PERFOREES PAR DES TROUS CIRCULAIRES. CES METHODES DONNENT UNE EVALUATION TRES PRECISE DE L'ANISOTROPIE DE RESISTANCE DE CE TYPE DE MATERIAU. DANS LA SUITE, UNE EXTENSION DE CES METHODES AU CAS DE LA DEFORMATION PLANE GENERALISEE ET AU CAS GENERAL TRIDIMENSIONNEL EST PROPOSEE AFIN D'ETUDIER LE COMPORTEMENT PLASTIQUE DE COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE (C.M.M.). LES MAILLAGES ELEMENTS FINIS RESTANT PLANS DU FAIT DU CAS DES FIBRES CONTINUES UNIDIRECTIONNELLES CONSIDERE ICI, L'OBJECTIF EST DE DETERMINER LE CONVEXE DE RESISTANCE DE C.M.M. UNIDIRECTIONNELS SOUS UN CHARGEMENT HORS AXES QUELCONQUE. DANS LE CAS D'UNE INTERFACE FIBRE/MATRICE A ADHERENCE MAXIMALE, LES CALCULS METTENT CLAIREMENT EN EVIDENCE L'ANISOTROPIE TRANSVERSE DE CE TYPE DE COMPOSITE, Y COMPRIS DANS LE CAS D'UN V.E.R. HEXAGONAL. ENFIN L'ETUDE SE TERMINE PAR UNE SERIE DE CALCULS PRENANT EN COMPTE UN CRITERE DE DECOHESION A L'INTERFACE FIBRE/MATRICE ALORS QUE LA FIBRE ET LA MATRICE OBEISSENT AU CRITERE DE TRESCA TRIDIMENSIONNEL ISOTROPE. LES PARAMETRES CARACTERISTIQUES DU CRITERE A L'INTERFACE SONT IDENTIFIES A PARTIR D'UN ESSAI DE TRACTION SIMPLE TRANSVERSALEMENT AUX FIBRES
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Category : Mechanics
Languages : fr
Pages : 856
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Author: Halim Haddadi
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Languages : fr
Pages : 177
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L'objectif de ce travail est l'étude du comportement des matériaux hétérogènes aussi bien à l'échelle mésoscopique qu'à l'échelle macroscopique, avec des applications orientées vers les composites à matrice métallique et en particulier vers les Al/SiC. Les modèles thermomécaniques utilisés pour la matrice (modèle de Miller et Sherby, modèle généralisé d'Anand) couvrent un domaine de températures allant de l'ambiante à la température de fusion et des vitesses de déformation jusqu'à 10-1 s-1. Ils font appel à une énergie d'activation dépendant de la température, ce qui permet une meilleure description du comportement viscoplastique complexe de la matrice. En ce qui concerne les renforts, leur comportement a été supposé élastique, compte tenu de leur grande rigidité et de leur température de fusion élevée. En partant de cette modélisation, un nouveau code éléments finis 3D, appelé EVIMP3D, a été développé. L'interpolation spatiale est isoparamétrique (linéaire ou quadratique), à l'exception de la partie sphérique du tenseur vitesse de déformation, qui est interpolée par une méthode de type B-bar, afin de mieux tenir compte de la quasi-incompressibilité de la matrice en grandes déformations plastiques. Le code a été conçu d'une manière modulaire de façon à pouvoir y implémenter facilement d'autres lois de comportement. L'intégration temporelle, basée sur une description lagrangienne réactualisée, utilise pour chaque pas de temps un algorithme du type prédicteur-correcteur. Le prédicteur est basé sur un schéma explicite de type «forward-gradient», qui fournit une première estimation de la configuration à la fin du pas. Il est ensuite relayé par le correcteur qui est basé sur un schéma implicite cohérent de type Newton-Raphson, et qui doit d'une part assurer la réactualisation des variables d'état et, d'autre part, minimiser les forces non-équilibrées. Les premières simulations ont été utilisées pour la validation numérique détaillée d'EVIMP3D. La plupart des applications concernent les composites Al/SiC, et ont eu comme objectif la prévision des contraintes résiduelles induites par l'élaboration et leur influence sur le comportement du composite lors d'un chargement mécanique ultérieur. La discrétisation 3D du domaine a permis d'étudier d'une manière systématique l'influence de la forme des renforts sur la distribution spatiale des contraintes et des déformations. Enfin, quelques simulations ont été consacrées à l'étude de l'influence des bords libres dans des cas d'arrangement périodique des particules de renfort, afin de vérifier la validité des calculs effectués d'habitude sur des volumes représentatifs.
Author: BEATRICE.. LAY
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Languages : fr
Pages : 260
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LA MODELISATION DU COMPORTEMENT DES COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE A FAIT L'OBJET DE NOMBREUX TRAVAUX ET L'EFFORT ACTUEL VISE L'AMELIORATION DES TECHNIQUES DE CALCUL ET D'HOMOGENEISATION PRENANT EN COMPTE LA PLASTICITE ET L'ENDOMMAGEMENT. NOUS NOUS INTERESSONS TOUT D'ABORD A LA MODELISATION PAR ELEMENTS FINIS DU COMPORTEMENT MICROPLASTIQUE D'UN COMPOSITE A MATRICE METALLIQUE, COMPORTEMENT FORTEMENT DISSYMETRIQUE EN TRACTION ET COMPRESSION ; LA DISSYMETRIE, DUE A LA PRESENCE DE CONTRAINTES RESIDUELLES THERMIQUES, DEPEND PRINCIPALEMENT DE LA MORPHOLOGIE ET DE LA REPARTITION DES RENFORTS. L'INTRODUCTION D'UNE INTERPHASE ENTRE LA MATRICE ET LE RENFORT DANS LE MODELE PERMET D'OBSERVER UNE DIMINUTION IMPORTANTE DES CONTRAINTES A LA SURFACE DES PARTICULES, CE QUI SEMBLE INTERESSANT PUISQU'EN CHARGEMENT STATIQUE LA RUPTURE COMMENCE PAR LA FISSURATION DES RENFORTS. L'INTERFACE RENFORT-MATRICE A ETE REPRESENTEE JUSQU'A MAINTENANT DANS LES MODELISATIONS, SOIT PAR UNE LIAISON PARFAITE, SOIT PAR UN CONTACT UNILATERAL AVEC UNE LOI DE FROTTEMENT DE TYPE COULOMB OU TRESCA. NOUS AVONS CONCU UN ALGORITHME ORIGINAL PRENANT EN COMPTE UN SEUIL DE DECOHESION A L'INTERFACE RENFORT-MATRICE AVANT L'APPLICATION DU MODELE DE FROTTEMENT CLASSIQUE. APRES L'ETUDE DU COMPORTEMENT OU DE L'ENDOMMAGEMENT DU COMPOSITE EN CHARGEMENT STATIQUE, NOUS NOUS INTERESSONS AU COMPORTEMENT EN FATIGUE DU COMPOSITE EN CALCULANT, GRACE A LA MODELISATION PAR ELEMENTS FINIS D'UN CHARGEMENT CYCLIQUE ET A UN CRITERE DE FATIGUE, LA DUREE DE VIE DU MATERIAU SOUS SOLLICITATIONS PERIODIQUES
Author: Frédéric Thebaud
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Languages : fr
Pages : 250
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Du fait de bonnes caracteristiques mecaniques specifiques, les composites a matrice base aluminium renforts particulaires de ceramique sont un materiau industriellement interessant, mais leur heterogeneite conduit a des localisations d'endommagement et a une macrofragilite dommageable a leur sécurité d'emploi. Utiliser l'interface comme fusible mécanique a semble une voie prometteuse. Apres une analyse bibliographique du concept interface/interphase, nous intégrons les conditions inter faciales imparfaites linéaires redémontrées a deux voies courantes d'homogénéisation, le modèle trois phases et la méthode des éléments finis a hypothèses périodiques, compares sur un plan fondamental. Un modèle thermodynamique de dégradation des caractéristiques inter faciales conduit a des résultats s'écartant de la réalité expérimentale, du fait de l'endommagement simultané de toutes les interfaces. Des campagnes expérimentales sur des composites extrudes a interfaces de force variable révèlent, grâce a des tractions in situ en meb, différents comportements locaux des interfaces, et démontrent l'importance technologique de la tolérance de la matrice aux défauts. Nous observons des comportements différents par zones, qui nous suggérons une méthode d'homogénéisation à deux niveaux. La première étape calcule, par éléments finis, la courbe de traction elasto-plastique d'un élément de volume représentatif (une zone) sain ou endommage. La seconde les intègre par le schéma autocoherent au sein d'un mélange dont la réponse est celle du matériau expérimental réel. Nous déduisons ainsi la fraction de matériau endommage présente dans le composite, et confrontons nos prévisions à la réalité par des comptages. Enfin, nous discutons de la valeur du modèle en analysant sa sensibilité aux paramètres, et menons en même temps une réflexion sur les critères de fin de vie du composite, tentant de dégager des règles simples pour l'optimisation des matériaux futurs
Author: FRANCOISE.. HUGOT
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages :
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LES MATERIAUX COMPOSITES A MATRICE METALLIQUE, RENFORCES PAR DES FIBRES LONGUES OU DISCONTINUS, SONT SUSCEPTIBLES D'ETRE APPELES A UN DEVELOPPEMENT IMPORTANT DANS LES DOMAINES DE HAUTE TECNOLOGIE; CEPENDANT, PLUSIEURS QUESTIONS RESTENT OUVERTES QUANT AUX PARAMETRES QUI CONTROLENT LEURS PROPRIETES MECANIQUES: INFLUENCE DES CONTRAINTES INTERNES D'ORIGINE THERMIQUE, NATURE DU TRANSFERT DE CHARGE ENTRE FIBRE ET MATRICE, DEVELOPPEMENT DE L'ENDOMMAGEMENT DANS LE COMPOSITE. POUR APPORTER DES ELEMENTS DE REPONSE A CES QUESTIONS, NOUS AVONS TRAITE LES PROBLEMES SUIVANTS: 1) MODELISATION ANALYTIQUE D'UN COMPOSITE MONOFILAMENTAIRE AVEC DETERMINATION DES CONTRAINTES RESIDUELLES D'ORIGINE THERMIQUE ET ETUDE DE LEUR EVOLUTION LORS D'UNE TRACTION SUR L'EPROUVETTE; 2) SIMULATION PAR ELEMENTS FINIS DE LA RUPTURE DE LA FIBRE, L'INTERFACE ETANT MODELISEE PAR UNE LIGNE DE GLISSEMENT AVEC FROTTEMENT DE COULOMB. L'ETUDE DU RETRAIT ENTRE LES DEUX BOUTS DE FIBRE PERMET DE JUGER DE LA QUALITE DE L'INTERFACE; 3) MODELISATION DU COMPOSITE A RENFORTS DISCONTINUS. DANS UN PREMIER TEMPS EST TRAITE LE CAS D'UN COMPOSITE A FIBRES PARALLELES ET REPARTIES PERIODIQUEMENT ET LES PROPRIETES MECANIQUES SONT DETERMINEES EN FONCTION DE DIFFERENTS PARAMETRES: FRACTION VOLUMIQUE DES FIBRES, GEOMETRIE DU RENFORT, TAILLE DES PARTICULES. PUIS NOUS DONNONS UNE METHODE DE TYPE BORNE SUPERIEURE POUR APPROCHER LE COMPORTEMENT D'UN COMPOSITE DONT LES FIBRES SONT REPARTIES ALEATOIREMENT
Author: Pascale Temin Gendron
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Category :
Languages : fr
Pages : 14
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Après un rappel de la méthode d'homogénéisation des milieux périodiques, nous étudions la dépendance des caractéristiques d'élasticité des composites en fonction de la nature du renfort (fibres isotrope et anisotrope) et en fonction de la fraction volumique des fibres. Des mesures sur banc d'essai par ultrasons ont été parallèlement afin de valider les caractéristiques d'élasticité obtenus pour certains composites. Des essais de traction dans deux directions, sens long et sens travers, sont effectués afin d'évaluer l'anisotropie du comportement à rupture de composites a matrice métallique fibres. Puis nous étudions la construction des convexes de rupture macroscopiques par homogénéisation, à partir de chargements extrêmes sur la cellule de base (microstructure). Nous soulignons le problème d'existence des charges limites, points de la frontière du convexe, qui demande quelques précautions dans le cas ou la microstructure met en présence des matériaux élastiques et élastoplastiques. Nous sommes amenés ainsi, à construire deux méthodes d'approximation par des éléments conformes avec intégration réduite, et une méthode d'approximation par des éléments non conformes. Les résultats de ces deux méthodes d'approximation conduisent à un encadrement précis des contraintes a rupture macroscopiques. Cette approche permet également de prédire les modes de rupture microscopiques
Author: Linda Strande
Publisher: IWA Publishing
ISBN: 1780404735
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 428
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Book Description
It is estimated that literally billions of residents in urban and peri-urban areas of Africa, Asia, and Latin America are served by onsite sanitation systems (e.g. various types of latrines and septic tanks). Until recently, the management of faecal sludge from these onsite systems has been grossly neglected, partially as a result of them being considered temporary solutions until sewer-based systems could be implemented. However, the perception of onsite or decentralized sanitation technologies for urban areas is gradually changing, and is increasingly being considered as long-term, sustainable options in urban areas, especially in low- and middle-income countries that lack sewer infrastructures. This is the first book dedicated to faecal sludge management. It compiles the current state of knowledge of the rapidly evolving field of faecal sludge management, and presents an integrated approach that includes technology, management, and planning based on Sandecs 20 years of experience in the field. Faecal Sludge Management: Systems Approach for Implementation and Operation addresses the organization of the entire faecal sludge management service chain, from the collection and transport of sludge, and the current state of knowledge of treatment options, to the final end use or disposal of treated sludge. The book also presents important factors to consider when evaluating and upscaling new treatment technology options. The book is designed for undergraduate and graduate students, and engineers and practitioners in the field who have some basic knowledge of environmental and/or wastewater engineering.
Author: Bo Song
Publisher: Springer
ISBN: 3319224522
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 265
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Book Description
Dynamic Behavior of Materials, Volume 1 represents the first of nine volumes of technical papers presented at the Society for Experimental Mechanics SEM 15th International Congress & Exposition on Experimental and Applied Mechanics, held at Costa Mesa, California, June 8-11, 2015. The full set of proceedings also includes volumes on: Challenges in Mechanics of Time Dependent Materials, Advancement of Optical Methods in Experimental Mechanics, Experimental and Applied Mechanics 16th International Symposium on MEMS and Nanotechnology, 5th International Symposium on the Mechanics of Biological Systems and Materials, International Symposium on the Mechanics of Composite and Multi-functional Materials, Fracture, Fatigue, Failure and Damage Evolution; and Residual Stress, Thermomechanics & Infrared Imaging, Hybrid Techniques and Inverse Problems.
Author: David M. Robbins
Publisher: IWA Publishing
ISBN: 178040476X
Category : Science
Languages : en
Pages : 148
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Book Description
This is a practical handbook providing a step-by-step approach to the techniques used for characterizing wastewater sources and investigating sites where collection, treatment and reuse/disposal technologies will be installed. It is intended to help enable local implementation of on-site and decentralized wastewater management system (DWMS)for wide scale use in development settings. How to Design Wastewater Systems for Local Conditions in Developing Countries helps local service providers and regulatory officials make informed decisions through the use of tools, checklists and case studies. It includes a link to a web based community of on-site and decentralized wastewater professionals, which contains related tools and case studies. This handbook serves as a reference for training classes, certification programs, and higher education programs in civil and sanitary engineering. There is an increasing interest on the part of local government officials and private sector service providers to implement wastewater treatment systems to solve sanitation problems. The model presented in this handbook promotes activities that first generate data related to source and site conditions that represent critical inputs, and then applies this information to the technology selection process. Matching the most appropriate technologies to the specific needs of the wastewater project is the key that leads to long term sustainability. How to Design Wastewater Systems for Local Conditions in Developing Countries is an invaluable resource for public sector decision makers and private sector service providers in developing countries. It is also a useful text for students at engineering colleges in developing countries interested in taking a class that teaches the methods of decentralized wastewater management system (DWMS) development.
