MODELISATION STATIQUE ET DYNAMIQUE DES PALIERS FLUIDES PAR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS ET COMPARAISON EXPERIMENTALE PDF Download
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CE TRAVAIL A PERMIS D'APPORTER UNE CONTRIBUTION THEORIQUE DANS LA MODELISATION NUMERIQUE DES PROBLEMES DE PALIERS FLUIDES, ET EXPERIMENTALE DANS L'ETUDE DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE DES PALIERS HYDRODYNAMIQUES. LES ANALYSES LINEAIRES ET NON LINEAIRES ET LES PROGRAMMES DE CALCUL PAR ELEMENTS FINIS PERMETTENT DE DETERMINER LES COMPORTEMENTS STATIQUES ET DYNAMIQUE DE PALIERS EN REGIME HYDROSTATIQUE OU HYBRIDE (HYDROSTATIQUE-HYDRODYNAMIQUE), AVEC ECOULEMENT LAMINAIRE OU TURBULENT. PAR AILLEURS, DES FORMULES ANALYTIQUES DE CALCUL DES COEFFICIENTS DYNAMIQUES POUR LES PALIERS HYBRIDES EXCENTRES EN REGIME LAMINAIRE SONT PROPOSEES. LE TRAVAIL EST COMPLETE PAR L'ETUDE STATIQUE DES PALIERS A AIR. UNE VALIDATION EXPERIMENTALE SUR UN BANC DE BROCHE HYDRODYNAMIQUE A ETE REALISEE. LES RESULTATS ENTRE L'EXPERIENCE ET LA THEORIE PRESENTENT UNE BONNE CONCORDANCE QUALITATIVE, QUI SUGGERE D'AMELIORER LA PRECISION DU BANC D'ESSAI
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CE TRAVAIL A PERMIS D'APPORTER UNE CONTRIBUTION THEORIQUE DANS LA MODELISATION NUMERIQUE DES PROBLEMES DE PALIERS FLUIDES, ET EXPERIMENTALE DANS L'ETUDE DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE DES PALIERS HYDRODYNAMIQUES. LES ANALYSES LINEAIRES ET NON LINEAIRES ET LES PROGRAMMES DE CALCUL PAR ELEMENTS FINIS PERMETTENT DE DETERMINER LES COMPORTEMENTS STATIQUES ET DYNAMIQUE DE PALIERS EN REGIME HYDROSTATIQUE OU HYBRIDE (HYDROSTATIQUE-HYDRODYNAMIQUE), AVEC ECOULEMENT LAMINAIRE OU TURBULENT. PAR AILLEURS, DES FORMULES ANALYTIQUES DE CALCUL DES COEFFICIENTS DYNAMIQUES POUR LES PALIERS HYBRIDES EXCENTRES EN REGIME LAMINAIRE SONT PROPOSEES. LE TRAVAIL EST COMPLETE PAR L'ETUDE STATIQUE DES PALIERS A AIR. UNE VALIDATION EXPERIMENTALE SUR UN BANC DE BROCHE HYDRODYNAMIQUE A ETE REALISEE. LES RESULTATS ENTRE L'EXPERIENCE ET LA THEORIE PRESENTENT UNE BONNE CONCORDANCE QUALITATIVE, QUI SUGGERE D'AMELIORER LA PRECISION DU BANC D'ESSAI
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Le présent travail a été consacré à l'étude statique et dynamique des paliers à air, analytiquement, numériquement par la méthode des éléments finis et expérimentalement. Les caractéristiques statiques d'un patin circulaire sont calculées analytiquement et exprimées en fonction de paramètres de géométrie et d'alimentation. Le comportement dynamique et les frontières de stabilité sont déterminés par une approche linéaire. Une modélisation par la méthode des éléments finis est appliquée pour résoudre l'équation de Reynolds dans sa forme globale. Le schéma d'Euler implicite utilisant la méthode de Newton-Raphson est choisi pour résoudre le système non stationnaire et non linéaire. Cette approche est bien adaptée pour le calcul des performances des paliers à géométrie complexe. L'analyse numérique de stabilité a montré que l'approche linéaire sous-estime le domaine de stabilité. Différentes solutions technologiques d'alimentation sont étudiées et une comparaison des paliers à orifices et poreux est présentée. Un banc d'essai a été conçu et réalisé pour la validation du modèle développé. Une bonne corrélation est observée entre les valeurs expérimentales et théoriques.
Author: Joseph Absi Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 4
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LES PALIERS A RAINURES SONT ETUDIES TOUT D'ABORD PAR UNE APPROCHE EXPERIMENTALE ET PUIS PAR UNE MODELISATION NUMERIQUE. UN INTERET PARTICULIER EST PORTE AUX PALIERS A RAINURES EN CHEVRON POUR LEURS PERFORMANCES DYNAMIQUES. UNE ANALYSE EXPERIMENTALE BI ET TRIDIMENSIONNELLE DU MOUVEMENT DU FILM FLUIDE EST EFFECTUEE. LES CHAMPS D'ECOULEMENT ET DE VITESSE SONT DETERMINES PAR UNE METHODE DE VISUALISATION PAR TRACEURS. LE CARACTERE TRIDIMENSIONNEL DE L'ECOULEMENT EST NOTE ET LES PROFILS PARABOLIQUES DES CHAMPS DE VITESSE OBTENUS VALIDENT LES HYPOTHESES DE L'EQUATION DE REYNOLDS. CELLE-CI EST RESOLUE NUMERIQUEMENT PAR LA METHODE DES ELEMENTS FINIS. L'ETUDE DU COMPORTEMENT DYNAMIQUE DES PALIERS A CHEVRONS PERMET DE DETERMINER LES HUIT COEFFICIENTS DE RAIDEUR D'AMORTISSEMENT. DANS LE CAS D'UN FLUIDE COMPRESSIBLE DES FONCTIONS DE POIDS DECENTREES SONT UTILISEES AFIN D'ELIMINER LES OSCILLATIONS NUMERIQUES DANS LES CHAMPS DE PRESSION. UNE CONCORDANCE DES RESULTATS EST NOTEE AVEC CEUX OBTENUS PAR LA THEORIE DITE DU NOMBRE INFINI DE RAINURES. DANS LE CAS D'UN FLUIDE INCOMPRESSIBLE LA RECHERCHE DE LA ZONE DE CAVITATION EST ASSUREE PAR L'ALGORITHME DE MURTY. DANS CE CAS ON NOTE LA POSSIBILITE DE MAINTENIR LE LUBRIFIANT DANS UN PALIER A RAINURES EN CHEVRON SANS ELEMENTS D'ETANCHEITE. AUSSI BIEN POUR LES FLUIDES COMPRESSIBLES QUE POUR LES FLUIDES INCOMPRESSIBLES L'EXISTENCE D'UN CHAMP DE PRESSION EN FONCTIONNEMENT CENTRE EST A L'ORIGINE DES VALEURS ELEVEES DU COEFFICIENT DE RAIDEUR KXX. FINALEMENT, L'ETUDE PARAMETRIQUE DES CARACTERISTIQUES STATIQUES ET DYNAMIQUES EN FONCTION DE LA GEOMETRIE DES RAINURES FOURNIT AUX INGENIEURS UN NOUVEL OUTIL DE CONCEPTION DES PALIERS A RAINURES EN CHEVRON
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Les exigences de la mécanique moderne imposent aux différents guidages de tous types un niveau de performance élève particulièrement les paliers. Dans ce travail nous proposons la méthode d'éléments finis pour étudier les paliers aérostatiques à parois poreuses. Le programme de calcul développe permet de déterminer le comportement statique pour différentes géométries (plane, cylindrique et sphérique) et le comportement dynamique pour les patins plans, avec deux modèles d'écoulement dans le milieu poreux, écoulement unidirectionnel et tri directionnel, en tenant compte du glissement a l'interface entre le milieu poreux et le film fluide. Les différents paramètres susceptibles d'influencer les caractéristiques de ces paliers sont pris en considération. Une validation expérimentale sur différents types de patins à été réalise. La comparaison des résultats par éléments finis et les résultats des essais, présente une bonne concordance qualitative.
Author: Philippe Traoré Publisher: Éditions Cépaduès ISBN: 2364939097 Category : Science Languages : fr Pages : 11
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L’objectif de cet ouvrage est de décrire les fondements théoriques de la méthode des volumes finis qui est aujourd’hui reconnue, à bien des égards, comme étant la méthode de choix pour la simulation numérique en mécanique des fluides. Il s’adresse principalement aux étudiants de master ou d’écoles d’ingénieurs qui souhaitent s’initier aux principes de la simulation numérique en mécanique des fluides basée sur la méthode des volumes finis. Après une introduction sur l’essor et les enjeux de la simulation numérique, les équations de conservation en mécanique des fluides sont rappelées. L’ouvrage introduit ensuite les concepts de base de la méthode des volumes finis et aborde la notion de maillage (maillage structuré, multibloc, non-structuré, non-conforme,…). L’équation de transport d’une quantité scalaire est utilisée comme équation modèle et la discrétisation de chacun de ses termes (terme temporel, terme diffusif, terme convectif et terme source ou puits) est détaillée. Une attention particulière est portée sur les notions fondamentales comme l’ordre de précision, la stabilité et la convergence des schémas numériques. La discrétisation des équations de Navier-Stokes incompressibles en variables primitives est ensuite abordée en détail. Un chapitre spécifique est consacré à l’implémentation des différents types de conditions aux limites. Ce Tome 1, résolument axé sur la mise en œuvre pratique de la méthode des volumes finis dans des géométries simples, est une introduction très didactique qui ouvrira le lecteur à des concepts plus avancés développés dans le Tome 2. Sommaire CHAPITRE I. INTRODUCTION CHAPITRE II. ÉQUATIONS DE CONSERVATION EN MÉCANIQUE DES FLUIDES Chapitre III. LES COMPOSANTES DE LA RÉSOLUTION D'UN PROBLÈME DE SIMULATION CHAPITRE IV. LA MÉTHODE DES VOLUMES FINIS CHAPITRE V. LES MAILLAGES POUR LA MÉTHODE DES VOLUMES FINIS CHAPITRE VI. DISCRÉTISATION SPATIALE DU TERME DIFFUSIF CHAPITRE VII. DISCRÉTISATION SPATIALE DU TERME CONVECTIF CHAPITRE VIII. DISCRETISATION TEMPORELLE CHAPITRE IX. DISCRÉTISATION DU TERME SOURCE OU DU TERME PUITS CHAPITRE X. DISCRÉTISATION D’UNE ÉQUATION DE TRANSPORT GÉNÉRALE CHAPITRE XI. IMPLÉMENTATION DES CONDITIONS AUX LIMITES CHAPITRE XII. ASSEMBLAGE MATRICIEL ET SYSTÈME LINÉAIRE CHAPITRE XIII. SOLUTIONS DES SYSTÈMES D’ÉQUATIONS LINÉAIRES CHAPITRE XIV. RÉSOLUTION DES ÉQUATIONS DE NAVIER-STOKES INCOMPRESSIBLES RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES INDEX TABLE DES MATIÈRES
Author: Thomas Gmür Publisher: EPFL Press ISBN: 288074461X Category : Finite element method Languages : fr Pages : 266
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Une étape primordiale dans la conception et l'optimisation des structures complexes est l'établissement d'un modèle numérique de base, affiné successivement par des essais expérimentaux pour être finalement validé. Cette phase de modélisation, essentielle pour une compréhension future du comportement du système sous différentes sollicitations, suppose le recours à un outil d'analyse numérique performant et maîtrisable, s'appuyant généralement sur la méthode des éléments finis. Cet ouvrage a pour dessein d'exposer les fondements de la méthode des éléments finis et de montrer les qualités - mais aussi les limites - de ce procédé qui constitue à l'heure actuelle la technique la plus répandue de discrétisation spatiale. Son originalité réside dans l'analyse méthodique des problèmes elliptiques du second ordre monodimensionnels, bidimensionnels à variable d'état scalaire et tridimensionnels à variable d'état vectorielle, depuis leur formulation forte classique jusqu'à l'approche locale par la méthode des éléments finis. Mathématiquement rigoureux sans sacrifier les aspects pratiques, l'ouvrage passe systématiquement en revue les formes intégrale, faible et discrète des classes de problèmes couramment rencontrés en mécanique appliquée pour aboutir à une élaboration unifiée d'un modèle d'éléments finis. Comme en témoignent les nombreux exemples et exercices simples qui jalonnent l'exposé, le livre s'adresse en priorité aux étudiants de début de deuxième cycle. Bien que conçu à la base comme support d'enseignement, il est aussi destiné aux chercheurs et ingénieurs praticiens qui désirent s'initier à la méthode des éléments finis.
Author: Philippe Trompette Publisher: Elsevier Masson ISBN: 9782225827327 Category : Languages : fr Pages : 270
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Ce cours de mécanique des structures expose les principes fondamentaux de la méthode des éléments finis (MEF) et leurs applications aux milieux continus. La MEF est un outil d'analyse puissant et convivial : elle a sensiblement amélioré la prévision du comportement statique et dynamique des structures. Son emploi est en outre facilité par le développement de pré et de post-processeurs de plus en plus performants. Traité dans de nombreux ouvrages, l'aspect dynamique est ici présenté plus succinctement que l'aspect statique, lequel constitue encore une part importante des activités des ingénieurs en calcul des structures. Destiné principalement aux élèves-ingénieurs, cet ouvrage privilégie la perspective pratique de la discipline. Vingt problèmes corrigés permettent d'approfondir les notions et de vérifier l'acquisition des connaissances.
Author: Michel Cazenave Publisher: Dunod ISBN: 2100593455 Category : Technology & Engineering Languages : fr Pages : 302
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Cet ouvrage aborde la méthode des éléments finis par la pratique en détaillant le principe d’approximation élémentaire, la problématique du maillage et de la validation des modèles de calcul, et l’étude de la non-linéarité géométrique et des méthodes de résolution associées. Cette seconde édition apporte en complément le traitement de la non-linéarité matérielle et des analyses dynamiques temporelles et spectrales. La méthode est accompagnée de calculs manuels ou semi-automatiques effectués avec le logiciel MathcadTM dont les résultats sont recoupés avec les codes de calcul Advance Design/Eff elTM et AbaqusTM. Véritable outil de référence, cet ouvrage a pour objectif de familiariser les ingénieurs, les techniciens mais également les étudiants à la méthode des éléments finis, dont l’utilisation s’est généralisée dans l’industrie depuis une vingtaine d’années. Points forts : • Rappels théoriques sur les poutres, les plaques, les coques et les calculs dynamiques. • 15 exemples d’application didactiques et reproductibles de complexité croissante. • Fichiers de données relatifs aux 15 exemples téléchargeables gratuitement sur www.dunod.com.
Author: YONG.. TIAN
Author: YONG.. TIAN
Author: Mohamed Fourka
Author: Joseph Absi
Author: Abdelhamid Rabia
Author: Philippe Traoré
Author: Thomas Gmür
Author: 
Author: Jean-Louis Batoz
Author: Philippe Trompette
Author: Michel Cazenave