Modélisation du comportement mécanique en fissuration d'alliages aéronautiques PDF Download
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Author: François Hamon Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
Book Description
Cette étude, menée en collaboration avec Airbus, porte sur la modélisation du comportement mécanique en fissuration d'alliages aéronautiques incluant des alliages d'aluminium, de titane et un acier haute résistance. L'objectif est, à terme, de remplacer les essais expérimentaux, longs et coûteux nécessaires à la qualification d'un matériau dans le domaine aéronautique. Trois essais sont abordés dans cette étude : l'essai de ténacité, de courbe R et de propagation de fissure à fort ΔK. Une étude bibliographique a tout d'abord permis de choisir un modèle de référence pour ces travaux. Après avoir constaté la véracité des dires de Paul Valéry « Tout ce qui est simple est faux, tout ce qui n'est pas simple est inutilisable », le modèle de Lemaitre, couplé à un critère de rupture énergétique permettant de réduire la dépendance au maillage de la réponse numérique, est apparu comme le meilleur candidat. Ses avantages, incluant un cadre thermodynamique robuste, compensent son principal inconvénient qui est sa description basique de l'endommagement mise en défaut par des observations expérimentales. En effet celles-ci mettent en évidence que deux mécanismes de fissuration gouvernent la propagation de fissure à fort ΔK et/ou fort rapport R. C'est pourquoi deux variables d'endommagement ont été définies dans un modèle alternatif, proche du modèle de référence. Un tel modèle permet de conserver les qualités du modèle de Lemaitre sous chargement monotone tout en améliorant les simulations des essais de propagation de fissure à fort ΔK. De plus, l'un des points forts du modèle proposé est de permettre la modélisation sous certaines conditions des trois essais de qualification à partir de paramètre identifiés sur un seul essai de traction. Les simulations sous le logiciel de calcul par éléments finis Abaqus sont comparées aux essais afin de valider les améliorations apportées au modèle classique de Lemaitre. Les résultats, les avantages et les défauts sont explicités dans ce manuscrit.
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Cette étude, menée en collaboration avec Airbus, porte sur la modélisation du comportement mécanique en fissuration d'alliages aéronautiques incluant des alliages d'aluminium, de titane et un acier haute résistance. L'objectif est, à terme, de remplacer les essais expérimentaux, longs et coûteux nécessaires à la qualification d'un matériau dans le domaine aéronautique. Trois essais sont abordés dans cette étude : l'essai de ténacité, de courbe R et de propagation de fissure à fort ΔK. Une étude bibliographique a tout d'abord permis de choisir un modèle de référence pour ces travaux. Après avoir constaté la véracité des dires de Paul Valéry « Tout ce qui est simple est faux, tout ce qui n'est pas simple est inutilisable », le modèle de Lemaitre, couplé à un critère de rupture énergétique permettant de réduire la dépendance au maillage de la réponse numérique, est apparu comme le meilleur candidat. Ses avantages, incluant un cadre thermodynamique robuste, compensent son principal inconvénient qui est sa description basique de l'endommagement mise en défaut par des observations expérimentales. En effet celles-ci mettent en évidence que deux mécanismes de fissuration gouvernent la propagation de fissure à fort ΔK et/ou fort rapport R. C'est pourquoi deux variables d'endommagement ont été définies dans un modèle alternatif, proche du modèle de référence. Un tel modèle permet de conserver les qualités du modèle de Lemaitre sous chargement monotone tout en améliorant les simulations des essais de propagation de fissure à fort ΔK. De plus, l'un des points forts du modèle proposé est de permettre la modélisation sous certaines conditions des trois essais de qualification à partir de paramètre identifiés sur un seul essai de traction. Les simulations sous le logiciel de calcul par éléments finis Abaqus sont comparées aux essais afin de valider les améliorations apportées au modèle classique de Lemaitre. Les résultats, les avantages et les défauts sont explicités dans ce manuscrit.
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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
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Ce travail a deux objectifs principaux, d'une part de caractériser finement la fissuration des éprouvettes en béton renforcées par composites soumises à des essais de traction, d'autre part d'étudier le fluage de poutres renforcées sollicitées en flexion. Une méthode optique de mesure sans contact basée sur la corrélation d'images a été utilisée pour caractériser la fissuration d'éprouvettes renforcées et réparées. Les résultats expérimentaux obtenus ont été confrontés avec un modèle analytique de prédiction d'ouverture de fissures et des simulations par éléments finis. Un modèle de comportement vis-à-vis du fluage de poutres renforcées par composites a été développé dans une deuxième partie avec une approche incrémentale. Ce modèle permet d'estimer l'état de contrainte ou l'état cinématique au cours du temps, avec prise en compte d'un phasage éventuel. Des essais de relaxation en flexion trois points ont permis de s'assurer de la pertinence de l'approche proposée
Author: Naman Recho Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 111856328X Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 347
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This book presents recent advances related to the following two topics: how mechanical fields close to material or geometrical singularities such as cracks can be determined; how failure criteria can be established according to the singularity degrees related to these discontinuities. Concerning the determination of mechanical fields close to a crack tip, the first part of the book presents most of the traditional methods in order to classify them into two major categories. The first is based on the stress field, such as the Airy function, and the second resolves the problem from functions related to displacement fields. Following this, a new method based on the Hamiltonian system is presented in great detail. Local and energetic approaches to fracture are used in order to determine the fracture parameters such as stress intensity factor and energy release rate. The second part of the book describes methodologies to establish the critical fracture loads and the crack growth criteria. Singular fields for homogeneous and non-homogeneous problems near crack tips, v-notches, interfaces, etc. associated with the crack initiation and propagation laws in elastic and elastic-plastic media, allow us to determine the basis of failure criteria. Each phenomenon studied is dealt with according to its conceptual and theoretical modeling, to its use in the criteria of fracture resistance; and finally to its implementation in terms of feasibility and numerical application. Contents 1. Introduction. Part 1: Stress Field Analysis Close to the Crack Tip 2. Review of Continuum Mechanics and the Behavior Laws. 3. Overview of Fracture Mechanics. 4. Fracture Mechanics. 5. Introduction to the Finite Element Analysis of Cracked Structures. Part 2: Crack Growth Criteria 6. Crack Propagation. 7. Crack Growth Prediction in Elements of Steel Structures Submitted to Fatigue. 8. Potential Use of Crack Propagation Laws in Fatigue Life Design.
Author: Y. Malier Publisher: CRC Press ISBN: 1351440896 Category : Architecture Languages : en Pages : 570
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Provides a thorough review of properties, durability and use of high performance concrete, derived from recent research and experience. This book contains contributions from the leading French, Canadian and Swiss researchers, designers and material specialists, translated into English for the first time.
Author: International Atomic Energy Agency Publisher: International Atomic Energy Agency ISBN: 9789201063205 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 72
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This publication results from a technical meeting on phenomenology and technologies relevant to in-vessel melt retention (IVMR) and ex-vessel corium cooling (EVCC). The purpose of the publication is to capture the state of knowledge, at the time of that meeting, related to phenomenology and technologies as well as the challenges and pending issues relevant to IVMR and EVCC for water cooled reactors by summarizing the information provided by the meeting participants in a form useful to practitioners in Member States.
Author: John Henry Lorentz Publisher: Historical Dictionaries of Asia, Oceania, and the Middle East ISBN: Category : History Languages : en Pages : 570
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Provides an overview of specific events, movements, people, political and social groups, places, trends, and chronology. Allows for considerable exploration of a number of historical and contemporary topics and issues. The modern period, defined as 1800-present, is covered extensively.
Author: Malcolm D Bolton Publisher: Universities Press ISBN: 9788173714252 Category : Soil mechanics Languages : en Pages : 464
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Covers all the soil mechanics and foundation engineering topics that are commonly included in civil engineering degree courses, and provides a number of springboards into related advanced topics. Although it is intended principally to satisfy the needs of student civil engineers, this guide should also prove useful to those practicing engineers who are unaware of the powerful and elegant reconstruction of the subject which has been made possible by the recent concepts of plasticity, dilatancy and critical states.
Author: Terry W. Sturm Publisher: DIANE Publishing ISBN: 1428995048 Category : Bridges Languages : en Pages : 147
Book Description
Experimental results and analyses are given in this report on bridge abutment scour in compound channels. Experiments were conducted in a laboratory flume with a cross section consisting of a wide floodplain adjacent to a main channel. The embankment length, discharge, sediment size, and abutment shape were varied, and the resulting equilibrium scour depths were measured. Water-surface profiles, velocities, and scour-hole contours were also measured. In the report, a methodology is developed for estimating abutment scour that takes into account the redistribution of discharge in the bridge contraction, abutment shape, sediment size, and tailwater depth. The independant variables in the proposed scour formula are evaluated at the approach-channel cross section and can be obtained froma one-dimensional water-surface profile computer program such as the Water-Surface Profile Program (WSPRO). The proposed scour evaluation procedure is outlined and illustrated, including consideration of the time required to reach equilibrium scour. The proposed methodology is applied to two cases of measured scour in the field.
Author: François Hamon
Author: François Hamon
Author: Truong-Giang Nguyen
Author: Mickae͏̈l Muller
Author: Naman Recho
Author: Y. Malier
Author: International Atomic Energy Agency
Author: John Henry Lorentz
Author: Malcolm D Bolton
Author: 
Author: Terry W. Sturm