Caractérisation du comportement non-linéaire des matériaux à partir d'essais statistiquement indéterminés et de champs de déformation fortement hétérogènes PDF Download
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Author: Samuel Blanchard Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 133
Book Description
Cette étude consiste à développer des outils permettant de mieux caractériser le comportement de matériaux ayant subi des transformations lors du procédé de fabrication d’une structure (mise en forme, assemblage). Pour cela, la démarche mise en place s’organise autour de quatre chapitres. Dans le premier, une étude bibliographique permet de faire l’état de l’art des différentes méthodes d’identification de loi de comportement non linéaires. A la suite de cette étude, la Méthode des Champs Virtuels, couplée à des mesures par stéréo corrélation d’images, est mise en œuvre pour identifier les paramètres d’une loi de comportement (élastoplastique) à partir de champs de déformation fortement hétérogènes. Le but de cette étude est de mieux comprendre quels sont les facteurs expérimentaux et numériques pouvant corrompre les résultats de l’identification. Le second chapitre est consacré au développement et à la validation des outils numériques qui seront utilisés pour caractériser le comportement du matériau. Le troisième porte sur l’étude des conséquences de l’utilisation de données expérimentales (imparfaites) sur le calcul de l’équation d’équilibre à la base de la procédure d’identification. Enfin, dans le dernier chapitre, les paramètres du modèle de comportement matériau sont identifiés à partir d’essais fortement hétérogènes (essais Arcan 0°, 45° et 90°). Les résultats obtenus mettent en évidence l’importance des hypothèses utilisées pour modéliser le comportement du matériau ainsi que le fort potentiel de la Méthode des Champs Virtuels pour caractériser le comportement de matériau. Fort potentiel qui peut d’ailleurs être un inconvénient si le problème est mal défini.
Author: Samuel Blanchard Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 133
Book Description
Cette étude consiste à développer des outils permettant de mieux caractériser le comportement de matériaux ayant subi des transformations lors du procédé de fabrication d’une structure (mise en forme, assemblage). Pour cela, la démarche mise en place s’organise autour de quatre chapitres. Dans le premier, une étude bibliographique permet de faire l’état de l’art des différentes méthodes d’identification de loi de comportement non linéaires. A la suite de cette étude, la Méthode des Champs Virtuels, couplée à des mesures par stéréo corrélation d’images, est mise en œuvre pour identifier les paramètres d’une loi de comportement (élastoplastique) à partir de champs de déformation fortement hétérogènes. Le but de cette étude est de mieux comprendre quels sont les facteurs expérimentaux et numériques pouvant corrompre les résultats de l’identification. Le second chapitre est consacré au développement et à la validation des outils numériques qui seront utilisés pour caractériser le comportement du matériau. Le troisième porte sur l’étude des conséquences de l’utilisation de données expérimentales (imparfaites) sur le calcul de l’équation d’équilibre à la base de la procédure d’identification. Enfin, dans le dernier chapitre, les paramètres du modèle de comportement matériau sont identifiés à partir d’essais fortement hétérogènes (essais Arcan 0°, 45° et 90°). Les résultats obtenus mettent en évidence l’importance des hypothèses utilisées pour modéliser le comportement du matériau ainsi que le fort potentiel de la Méthode des Champs Virtuels pour caractériser le comportement de matériau. Fort potentiel qui peut d’ailleurs être un inconvénient si le problème est mal défini.
Author: Halim Al Baida Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
La loi de comportement est un élément essentiel de la caractérisation mécanique des matériaux. Pour pouvoir identifier le comportement d'un matériau, il existe plusieurs méthodes expérimentales (traction statique, barres d'Hopkinson) qui permettent d'obtenir des lois mécaniques applicables dans des conditions bien définies et le plus souvent sur des matériaux massifs homogènes. La plupart de ces essais sont de plus couteux et exigent le plus souvent des géométries d'échantillons spécifiques. L'utilisation de ces tests reste limitée et ne permet pas d'analyser tous les types de matériaux comme les revêtements ou les matériaux poreux... par exemple. Or ces matériaux eux aussi nécessitent aujourd'hui une connaissance fine de leurs propriétés afin de permettre une simulation au plus juste de leur comportement en service. Les lois de comportement établies à l'échelle d'un matériau massif ne répondent également que partiellement aux besoins de modélisation de certains procédés detraitement mécanique de surface comme par exemple le grenaillage, car elles ne prennent pas en compte les effets de la surface. L'objectif principal de cette étude est de développer une méthode à la fois rapide et facile pour pouvoir identifier le comportement local des matériaux sous condition dynamique, afin de pouvoir caractériser les surfaces soumises à des sollicitations de type chocs. Pour atteindre cet objectif, une méthode inverse a été développée pour identifier le comportement des matériaux à l'aide d'une combinaison d'approche expérimentale et numérique d'essais d'impacts répétés. Les lois decomportements obtenues à l'aide de cette méthode inverse restent sujettes à caution car difficile à comparer à des valeurs de référence par manque de données dans la littérature. Pour cette raison ces lois seront ensuite comparées avec une méthode analytique inspirée de la théorie de l'indentation. Afin de valider l'efficacité de la méthode inverse et de la méthode analytique, des essais numériques à l'aveugle ont été menés, ensuite des applications sur des matériaux modèles et industriels ont été réalisées pour déterminer les limites des méthodes.
Book Description
Le comportement de matériaux subissant des chargements dynamiques à hautes énergies (impacts, explosions...) est généralement sensible à la vitesse de déformation (viscoplastique) et/ou à l'endommagement. Les procédures classiques de caractérisation des modèles de comportement associés utilisent des essais statiquement déterminés nécessitant le respect d'hypothèses limitatrices. Ainsi, le traitement de champs mécaniques hétérogènes est impossible, ce qui limite l'exploitation des essais à de faibles gammes de déformations et oblige à réaliser plusieurs tests à vitesse de déformation constante pour la caractérisation de la viscoplasticité. Enfin, ces restrictions empêchent de profiter pleinement de la quantité importante d'information accessible par mesures de champs. Une solution est alors de recourir à des essais statiquement indéterminés, permettant d'exploiter des champs hétérogènes. Parmi les outils disponibles, la Méthode des Champs Virtuels (MCV) présente des avantages certains par rapport aux méthodes classiques de recalage par éléments finis. L'accent est mis dans ces travaux sur le développement de la MCV pour la caractérisation du modèle viscoplastique de Johnson-Cook. Un des grands atouts de la MCV est qu'elle permet de caractériser la partie viscoplastique du modèle à partir d'un unique essai en conditions de chargement dynamiques, grâce à son exploitation statiquement indéterminée de champs de déformations et de vitesses de déformations hétérogènes. Une perspective à court terme, dont la faisabilité est vérifiée sur des tests numériques, est l'identification simultanée par la MCV de paramètres de modèles élastoplastiques endommageables (Lemaitre).
Author: Florence Vincent Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 179
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Grâce à leur propriété d'amortissement, les élastomères chargés sont couramment utilisés dans l'industrie pour réaliser des pièces anti-vibratoires. Cependant, des phénomènes complexes et couplés, comme l'effet Mullins et l'effet Payne, rendent le comportement de ces matériaux fortement non-linéaire. Peu de modèles permettent de prédire la réponse dynamique de ces pièces quelle que soit la sollicitation appliquée. L'objectif principal de cette étude est de proposer un modèle de comportement mécanique du matériau intégrant la prise en compte de l'effet Payne afin de mieux prévoir la réponse dynamique de pièces anti-vibratoires en élastomère chargé et de permettre notamment une meilleure conception de ces pièces en fonction de leur utilisation (fréquence à atténuer, charge statique supportée ...). Ensuite, nous avons développé une chaîne de modèles allant du modèle de comportement matériau au modèle de substitution de la liaison souple intégrable dans un modèle dynamique de grand système, comme un avion par exemple. Pour cela, une méthode de réduction d'ordre de modèle a notamment été développée pour résoudre efficacement le problème paramétrique relatif à la construction du modèle de substitution. Ainsi, dans un premier temps, une campagne d'essais dynamiques, caractérisés par une fréquence, une amplitude de déformation et une déformation statique, sur éprouvettes à la fois en cisaillement puis en compression a été menée. Ceux-ci ont notamment permis de caractériser l'effet Payne vis à vis de ces différents paramètres. Ensuite, nous avons cherché à développer un modèle de comportement matériau permettant de simuler ces essais et donc de prédire la réponse dynamique de la liaison souple, notamment en terme de rigidité et de dissipation, quelles que soient les sollicitations statiques et dynamiques appliquées. Pour cela, un modèle de comportement hyperviscoplastique : le modèle DyMPPlEC, basé sur celui de Qi-Boyce, a été enrichi au Centre des Matériaux. Les paramètres matériau, associés au modèle développé, ont été identifiés à partir des données expérimentales sur un élément de volume représentatif puis le modèle a été validé sur une structure réelle. Enfin, la capacité de ce modèle à prévoir l'effet Payne même pour des sollicitations dynamiques de déformation statique non nulle tout en intégrant l'effet Mullins a été mise en avant.
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LE TRAVAIL REALISE A POUR OBJET LA DETERMINATION DES DOMAINES DE RESISTANCE MACROSCOPIQUES DE MATERIAUX HETEROGENES NON PERIODIQUES, DANS LE CADRE DE LA THEORIE DU CALCUL A LA RUPTURE. AFIN DE CARACTERISER LE COMPORTEMENT NON LINEAIRE DES MATERIAUX ALEATOIREMENT HETEROGENES, LE MODELE EXTREMAL HETEROGENE (M.E.H.) PROPOSE UNE FORMULATION INTERESSANTE DANS LE CAS OU LE COMPORTEMENT DES MATERIAUX CONSTITUTIFS DERIVE D'UN POTENTIEL. UN MODELE EN CONTRAINTES, UTILISANT LE CADRE CONCEPTUEL DU M.E.H., EST DEVELOPPE. CE MODELE CONCERNE LES MATERIAUX DONT LE DOMAINE DE RESISTANCE EST, SOIT CONVEXE (DANS CE CAS IL EST IDENTIQUE AU M.E.H.), SOIT SIMPLEMENT ETOILE DE CENTRE L'ORIGINE DES CONTRAINTES. UNE APPLICATION EST REALISEE SUR UN MATERIAU PERFORE ALEATOIREMENT. LE MODELE EN CONTRAINTES ADOPTE DEUX DESCRIPTIONS POUR LE MATERIAU PERFORE. LA PREMIERE DESCRIPTION EST BASEE SUR LES FRACTIONS VOLUMIQUES DES MATERIAUX CONSTITUTIFS. LA DEUXIEME DESCRIPTION SUPPOSE QUE LE MATERIAU PERFORE ALEATOIREMENT EST UN AGREGAT DE PLUSIEURS MATERIAUX PERFORES PERIODIQUEMENT. CETTE MODELISATION FOURNIT UNE FAMILLE DE DOMAINES DE RESISTANCE DEPENDANT D'UN PARAMETRE D'HETEROGENEITE R. CE DERNIER EST DETERMINE PAR CALAGE DES PREVISIONS NUMERIQUES AUX RESULTATS EXPERIMENTAUX POUR UNE SOLLICITATION DONNEE. LE DOMAINE DE RESISTANCE AINSI OBTENU EST VALIDE PAR CONFRONTATION DES PREVISIONS NUMERIQUES AUX RESULTATS EXPERIMENTAUX POUR D'AUTRES TYPES DE SOLLICITATIONS. PARALLELEMENT A CE TRAVAIL, DES METHODES DE RESOLUTION SONT DEVELOPPEES (A LA FOIS SIMPLES ET PERFORMANTES) POUR LES PROBLEMES D'OPTIMISATION AUXQUELS CONDUISENT LES APPROCHES EN CONTRAINTES (DU CALCUL A LA RUPTURE OU DE L'HOMOGENEISATION). SOUS DES HYPOTHESES RELATIVES AUX DOMAINES DE RESISTANCE, CES PROBLEMES D'OPTIMISATION, AU DEPART SOUS CONDITIONS NON LINEAIRES, SONT RAMENES A DES PROBLEMES D'INFMAX SANS CONDITIONS AVEC UNE REDUCTION SIGNIFICATIVE DU NOMBRE DE VARIABLES. LEUR RESOLUTION EST BASEE SUR UNE METHODE DE REGULARISATION ORIGINALE, EFFECTUEE SUR UNE FONCTIONNELLE INDEPENDANTE DE L'OPERATEUR MAX.
Author: David Roucou Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Les élastomères sont utilisés dans les systèmes mécaniques pour assumer des tâches de suspension ou de liaison, comme dans le cas des pneumatiques. Les élastomères d'intérêt sont renforcés par des particules de noir de carbone. L'ajout de charges améliore certaines propriétés mécaniques telles que la raideur ou la résistance à l'abrasion, mais induit aussi un fort adoucissement de ces matériaux, dit effet Mullins, lors de l'étirement initial. Certaines applications soumettent des élastomères à des sollicitations extrêmes, pouvant provoquer une fissuration critique.Ce travail étudie l'impact de l'adoucissement par effet Mullins sur la propagation de fissures lors de chargements monotones.Des résultats expérimentaux préliminaires font ressortir des difficultés à caractériser la fissuration dans les matériaux étudiés. Une méthode d'analyse locale est développée, estimant les champs de déformation fortement hétérogènes auxquelles sont soumises les éprouvettes pré-entaillées. Ces observations valident des hypothèses permettant le calcul du taux de restitution d'énergie, qui caractérise la fissuration. Une campagne expérimentale est menée pour évaluer l'impact de précharges variées sur la propagation de fissures dans un élastomère chargé au noir de carbone. Afin d'expliquer certains résultats obtenus, l'équilibre énergétique théorique inhérent à la propagation de fissure est réévalué pour prendre en compte le caractère dissipatif de l'adoucissement. Enfin, les mesures expérimentales de la déformation locale sont ensuite exploitées pour compléter le bilan énergétique, en caractérisant la dissipation énergétique localisée due à l'effet Mullins.
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CE TRAVAIL CONCERNE LA DEFORMATION NON ELASTIQUE DES POLYMERES AMORPHES A L'ETAT VITREUX. A PARTIR DE L'ETUDE DU RECOUVREMENT DE LA DEFORMATION DE PLUSIEURS POLYMERES, DEUX COMPOSANTES DE LA DEFORMATION NON ELASTIQUE ONT ETE CLAIREMENT DISTINGUEES. POUR DES TEMPS D'OBSERVATION CLASSIQUES, LA COMPOSANTE ANELASTIQUE SE RECOUVRE A DES TEMPERATURES INFERIEURES A LA TEMPERATURE DE TRANSITION VITREUSE TANDIS QUE LA COMPOSANTE PLASTIQUE SE RECOUVRE SEULEMENT AU DESSUS DE CELLE-CI. LE SUIVI DE L'EVOLUTION DE CES DEUX COMPOSANTES LORS D'UN ESSAI A VITESSE DE DEFORMATION IMPOSEE A PERMIS DE METTRE EN EVIDENCE L'AMPLITUDE NON NEGLIGEABLE DE LA DEFORMATION ANELASTIQUE. PAR AILLEURS, L'AUGMENTATION DE LA MOBILITE MOLECULAIRE, DU NIVEAU D'ENERGIE ET DE LA DENSITE DES ECHANTILLONS DEFORMES A PU ETRE ASSOCIEE A CETTE SEULE COMPOSANTE ANELASTIQUE DE LA DEFORMATION. LE ROLE DE LA PRESSION HYDROSTATIQUE SUR LA CONTRAINTE D'AMORCAGE DE LA DEFORMATION PLASTIQUE A ETE CARACTERISE A PARTIR DE L'UTILISATION DE PLUSIEURS TYPES D'ESSAIS MECANIQUES. EN OUTRE, LE CARACTERE MECANIQUEMENT ACTIVE DES MOUVEMENTS MOLECULAIRES RESPONSABLES DE LA DEFORMATION NON ELASTIQUE A ETE REVELE A PARTIR DE L'ESSAI D'ANTIRELAXATION DE CONTRAINTE. NOS DIFFERENTS RESULTATS EXPERIMENTAUX ONT PERMIS DE VERIFIER ET DE PRECISER LA DESCRIPTION ET LA MODELISATION DES MECANISMES DE DEFORMATION NON ELASTIQUE, DANS LE CADRE D'UNE THEORIE PROPOSEE PAR PEREZ ET AL.. CE MODELE REPOSANT SUR DES BASES PHYSIQUES A ALORS PERMIS DE REPRODUIRE CORRECTEMENT PLUSIEURS ASPECTS DE LA DEFORMATION NON ELASTIQUE ET, NOTAMMENT, L'AMPLITUDE ET LA CINETIQUE D'ACTIVATION ET DE RECOUVREMENT DE LA DEFORMATION ANELASTIQUE. L'ENSEMBLE DE CE TRAVAIL DEVRAIT CONDUIRE A UNE PLUS GRANDE MAITRISE DES LOIS DE COMPORTEMENT DE CES MATERIAUX
Author: Nadine Brisson Publisher: Editions Quae ISBN: 2759201694 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 300
Book Description
The STICS crop model has been developed since 1996 at INRA in collaboration with other research and technical institutes. The model syntheses, illustrates and concretizes an important part of the French agronomic knowledge as a point of view on the field and cropping systems working. The formalisations of the STICS crop model presented in this book can be considered as references used in the framework of crop sciences. The book arrangement relies on the way the model designs the crop-soil system functioning, each chapter being devoted to a set of important functions such as growth initiation, yield onset, water uptake, transformation of organic matter etc. One chapter deals with the cropping system and long term simulations and the final chapter is about the involvement of the user in terms of option choices and parameterization. If this book is mainly intended for scientists who use the STICS model, it can also be useful for agronomists, crop modellers, students and technicians looking for elementary formalizations of the crop-soil system functioning.
Author: Mark Mason Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 1444307363 Category : Education Languages : en Pages : 256
Book Description
A collection of scholarly essays, Complexity Theory and thePhilosophy of Education provides an accessible theoreticalintroduction to the topic of complexity theory while consideringits broader implications for educational change. Explains the contributions of complexity theory to philosophyof education, curriculum, and educational research Brings together new research by an international team ofcontributors Debates issues ranging from the culture of curriculum, to theimplications of work of key philosophers such as Foucault and JohnDewey for educational change Demonstrates how social scientists and social and educationpolicy makers are drawing on complexity theory to answer questionssuch as: why is it that education decision-makers are so resistantto change; how does change in education happen; and what does ittake to make these changes sustainable? Considers changes in use of complexity theory; developedprincipally in the fields of physics, biology, chemistry, andeconomics, and now being applied more broadly to the socialsciences and to the study of education
Author: Samuel Blanchard
Author: Samuel Blanchard
Author: Halim Al Baida
Author: Delphine Notta-Cuvier
Author: Florence Vincent
Author: MOHAMED.. GUESSASMA
Author: David Roucou
Author: RENAUD.. QUINSON
Author: Nadine Brisson
Author: Mark Mason
Author: Eric Servat