MODELISATION TRIDIMENSIONNELLE DU CHAMP DE TEMPERATURE DE LA CULASSE D'UN MOTEUR DIESEL PDF Download
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L'ETUDE PORTE SUR LA MODELISATION DU CHAMP DE TEMPERATURE DE LA CULASSE D'UN MOTEUR DIESEL EN REGIME DE FONCTIONNEMENT STABILISE. AFIN DE CARACTERISER LES FLUCTUATIONS CYCLIQUES DE TEMPERATURE, LA REPONSE D'UN MUR D'EPAISSEUR FINIE, SOUMIS A DES CONDITIONS AUX LIMITES PERIODIQUES COTE GAZ ET A DE LA CONVECTION FORCEE OU DE L'EBULLITION NUCLEEE COTE EAU, EST ETUDIEE. DES CONDITIONS D'ECHANGE EQUIVALENTES SUR UN CYCLE SONT DEGAGEES, AUSSI BIEN POUR LES MATERIAUX METALLIQUES QUE POUR DES MATERIAUX A FAIBLE DIFFUSIVITE THERMIQUE TELS QUE LES CERAMIQUES. CES CONDITIONS D'ECHANGE EQUIVALENTES SONT UTILISEES DANS LA MODELISATION TRIDIMENSIONNELLE DU CHAMP DE TEMPERATURE MOYEN DANS LA CULASSE. C'EST UNE METHODE DE DIFFERENCES FINIES QUI EST UTILISEE, DANS UNE GEOMETRIE SIMPLIFIEE. UNE ATTENTION PARTICULIERE EST PORTEE SUR LES ECHANGES DE CHALEUR SOUPAPE-SIEGE. LES RESULTATS DE CALCUL SONT COMPARES A DES MESURES EFFECTUEES SUR UN MOTEUR DIESEL SURALIMENTE A PRECHAMBRE D'ORIGINE AUTOMOBILE. L'ACCORD N'ETANT PAS ENTIEREMENT SATISFAISANT, LA MODELISATION EST UTILISEE POUR DETERMINER LES PARAMETRES SENSIBLES. IL EST AINSI MIS EN EVIDENCE LE ROLE DES RESISTANCES THERMIQUES DE CONTACT ET CELUI DES DISPARITES SPATIALES DES TRANSFERTS DE CHALEUR GAZ-PAROI
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L'ETUDE PORTE SUR LA MODELISATION DU CHAMP DE TEMPERATURE DE LA CULASSE D'UN MOTEUR DIESEL EN REGIME DE FONCTIONNEMENT STABILISE. AFIN DE CARACTERISER LES FLUCTUATIONS CYCLIQUES DE TEMPERATURE, LA REPONSE D'UN MUR D'EPAISSEUR FINIE, SOUMIS A DES CONDITIONS AUX LIMITES PERIODIQUES COTE GAZ ET A DE LA CONVECTION FORCEE OU DE L'EBULLITION NUCLEEE COTE EAU, EST ETUDIEE. DES CONDITIONS D'ECHANGE EQUIVALENTES SUR UN CYCLE SONT DEGAGEES, AUSSI BIEN POUR LES MATERIAUX METALLIQUES QUE POUR DES MATERIAUX A FAIBLE DIFFUSIVITE THERMIQUE TELS QUE LES CERAMIQUES. CES CONDITIONS D'ECHANGE EQUIVALENTES SONT UTILISEES DANS LA MODELISATION TRIDIMENSIONNELLE DU CHAMP DE TEMPERATURE MOYEN DANS LA CULASSE. C'EST UNE METHODE DE DIFFERENCES FINIES QUI EST UTILISEE, DANS UNE GEOMETRIE SIMPLIFIEE. UNE ATTENTION PARTICULIERE EST PORTEE SUR LES ECHANGES DE CHALEUR SOUPAPE-SIEGE. LES RESULTATS DE CALCUL SONT COMPARES A DES MESURES EFFECTUEES SUR UN MOTEUR DIESEL SURALIMENTE A PRECHAMBRE D'ORIGINE AUTOMOBILE. L'ACCORD N'ETANT PAS ENTIEREMENT SATISFAISANT, LA MODELISATION EST UTILISEE POUR DETERMINER LES PARAMETRES SENSIBLES. IL EST AINSI MIS EN EVIDENCE LE ROLE DES RESISTANCES THERMIQUES DE CONTACT ET CELUI DES DISPARITES SPATIALES DES TRANSFERTS DE CHALEUR GAZ-PAROI
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LES PHENOMENES THERMIQUES MIS EN JEU DANS LES MOTEURS A COMBUSTION INTERNE SONT ESSENTIELLEMENT LA COMBUSTION DANS LA CHAMBRE, LA CONDUCTION DANS LES PAROIS ET LA CONVECTION FORCEE DANS LE CIRCUIT DE REFROIDISSEMENT. CES PHENOMENES ONT COMME PARTICULARITES D'INTERAGIR MUTUELLEMENT D'UN POINT DE VUE THERMIQUE ET D'AVOIR DES TEMPS CARACTERISTIQUES SENSIBLEMENT DIFFERENTS. POUR OPTIMISER LES PROCEDES INDUSTRIELS VIA LA SIMULATION, IL EST NECESSAIRE DE PRENDRE EN COMPTE LE SYSTEME GLOBAL. NOUS CHOISISSONS DANS CE TRAVAIL UNE APPROCHE MULTI-CODES. AINSI, LE DECOUPLAGE NUMERIQUE ET GEOMETRIQUE DOIT CONDUIRE A L'OPTIMISATION DES TEMPS DE CALCUL ET UNE MEILLEURE APPREHENSION DES PHENOMENES PHYSIQUES DANS CHAQUE DOMAINE EN UTILISANT DES CODES APPROPRIES DISTINCTS. LA DIFFICULTE MAJEURE CONSISTE A ASSURER LA CONTINUITE DU FLUX THERMIQUE ET DE LA TEMPERATURE A L'INTERFACE DES DOMAINES FLUIDES ET SOLIDES EN ECHANGEANT CES DEUX GRANDEURS ENTRE LES CODES. NOUS ETUDIONS ET NOUS VALIDONS DIFFERENTS PROCESSUS D'ECHANGES A TRAVERS DEUX ETUDES DU COUPLAGE THERMIQUE MULTI-DOMAINES : UN COUPLAGE 1D SOLIDE/SOLIDE PUIS 2D FLUIDES/SOLIDE. NOUS VALIDONS NUMERIQUEMENT, PAR UNE APPROCHE MONO-CODE, DIFFERENTS ALGORITHMES DE COUPLAGE POUR SUIVRE LES REGIMES THERMIQUES PRESENTS DANS LES MOTEURS EN CHERCHANT A OPTIMISER LES TEMPS DE CALCUL. UNE VALIDATION EXPERIMENTALE DU CODE FLUENT, UTILISE POUR L'APPROCHE MONO-CODE, EST REALISEE. NOUS MONTRONS QU'IL EST POSSIBLE DE SUIVRE UN TRANSITOIRE THERMIQUE AVEC UN COUPLAGE SANS ITERATIONS AU SEIN D'UN PAS DE TEMPS, SI LE PAS DE TEMPS DE COUPLAGE EST PETIT DEVANT LES ECHELLES DE TEMPS DANS LA PAROI. LE TEMPS DE CALCUL ETANT TOUJOURS TRES GRAND DANS LES MOTEURS, NOUS PROPOSONS UN ALGORITHME POUR MODELISER UN ETAT THERMIQUE STATIONNAIRE. UNE APPLICATION MOTEUR TRIDIMENSIONNELLE KIVA/FLUENT FINALISE CE TRAVAIL POUR METTRE EN EVIDENCE LES ATOUTS DE NOTRE COUPLAGE : INFORMATIONS THERMIQUES QUANTITATIVES DANS TOUS LES DOMAINES ET TEMPS DE CALCUL RAISONNABLE.
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Il y a plusieurs années, chez JOHN DEERE constructeur de moteurs diesel, la demande de puissances toujours plus élevées engendraient des problèmes de fissuration des culasses. En effet, les charges appliquées à la culasse d'origine et le gradient de température augmentaient de façon importante. Les travaux de l'époque déterminaient qu'en dessous d'un certain niveau de contraintes résiduelles les culasses retrouvaient leur fiabilité. Depuis la culasse subit un traitement thermique afin d'abaisser le niveau des contraintes internes. Aujourd'hui, les caractéristiques de la pièce ont changé mais la méthode de mesure des contraintes est identique et le traitement thermique participe encore à 4,5 % du coût d'une culasse. Dans un souci constant de fournir des produits de qualité tout en améliorant notre compétitivité, il nous faut remettre en cause notre méthode d'analyse des contraintes résiduelles ainsi que la nécessité d'effectuer un traitement thermique. Nous commencerons par réaliser l'état des lieux : - expliquer l'origine des contraintes internes et connaître le traitement thermique appliqué ; - développer la méthode de mesure actuelle qui est la méthode du trou débouchant. Ensuite, nous avons choisi une méthode d'analyse afin de définir le niveau des contraintes résiduelles. Nous optons pour une méthode réalisable en entreprise, qui détermine les contraintes par incrément de profondeur. La campagne de mesures valide la méthode actuelle et permet de réduire le nombre de points de mesure. Elle met en évidence la possibilité de supprimer le traitement thermique. Nous découvrons les limites du processus John DEERE pour homologuer une culasse, ce qui nous conduit à proposer une orientation vers une modélisation des contraintes résiduelles.
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ETUDE DES ECHANGES THERMIQUES DANS UN MOTEUR DIESEL. OPTIMISATION DE LA HAUTEUR DE MOUILLAGE, DES CHEMISES. ETUDE EXPERIMENTALE. ETUDE DE L'ECOULEMENT DU FLUIDE CALOPORTEUR DANS UN BLOC MOTEUR
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LE BUT DE CE TRAVAIL EST L'ELABORATION DE MODELES NUMERIQUES PERMETTANT D'ANALYSER LE SERRAGE D'UN MOTEUR EN S'INTERESSANT AUX PROBLEMES D'ETANCHEITE DE L'ASSEMBLAGE CULASSE - JOINT DE CULASSE - CARTER CYLINDRES. POUR COMPRENDRE LES MECANISMES D'ETANCHEITE, LA MODELISATION DU JOINT DOIT ETRE DETAILLEE ET INTEGRER LES NON - LINEARITES GEOMETRIQUES, DE MATERIAU ET DE CONTACT. UN PREMIER MODELE PARAMETRIQUE, BASE SUR LES PROPRIETES D'AXISYMETRIE DES GEOMETRIES, A PERMIS D'ANALYSER LE FONCTIONNEMENT DU JOINT ET DE DETERMINER UNE TENSION DE SERRAGE OPTIMALE ASSURANT L'ETANCHEITE DE L'ASSEMBLAGE ET LIMITANT LES DEFORMATIONS DU MOTEUR. UNE SECONDE MODELISATION ASSOCIANT AU MODELE DETAILLE DE JOINT, DES MODELES GLOBAUX DE CULASSE ET DE CARTER CYLINDRES EST MISE EN PLACE. POUR RENDRE PERFORMANTE CETTE MODELISATION, PLUSIEURS STRATEGIES DOIVENT ETRE ELABOREES. LA PREMIERE EST D'UTILISER UN SCHEMA DE RESOLUTION EXPLICITE. LES FORMULATIONS DU SCHEMA SONT PRESENTEES ET COMPAREES AU SCHEMA IMPLICITE. UN CAS TEST MONTRE QUE L'UTILISATION D'UN SCHEMA EXPLICITE PERMET DE DIMINUER FORTEMENT LES TEMPS DE CALCULS TOUT EN CONSERVANT UNE PRECISION SUFFISANTE DANS LES RESULTATS. UNE SECONDE STRATEGIE EST DE REDUIRE LE NOMBRE DE DEGRES DE LIBERTES DES MODELES EN CONSTRUISANT DES MODELES HYBRIDES A GEOMETRIE ET RIGIDITE EQUIVALENTES. CE MODELE PERMET AINSI D'ANALYSER LE COMPORTEMENT DE CHACUNE DES TOLES DANS L'ASSEMBLAGE AFIN D'ABORDER PAR LE CALCUL : LA COMPLEXITE DE LA MISE AU POINT DE L'ETANCHEITE ET LA MISE EN EVIDENCE DE ZONES CRITIQUES.
Author: Holm Altenbach Publisher: Springer ISBN: 3319317210 Category : Science Languages : en Pages : 456
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This volume is devoted to an actual topic which is the focus world-wide of various research groups. It contains contributions describing the material behavior on different scales, new existence and uniqueness theorems, the formulation of constitutive equations for advanced materials. The main emphasis of the contributions is directed on the following items - Modelling and simulation of natural and artificial materials with significant microstructure, - Generalized continua as a result of multi-scale models, - Multi-field actions on materials resulting in generalized material models, - Theories including higher gradients, and - Comparison with discrete modelling approaches
Author: Holm Altenbach Publisher: Springer ISBN: 3319724401 Category : Science Languages : en Pages : 799
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This book is the first of 2 special volumes dedicated to the memory of Gérard Maugin. Including 40 papers that reflect his vast field of scientific activity, the contributions discuss non-standard methods (generalized model) to demonstrate the wide range of subjects that were covered by this exceptional scientific leader. The topics range from micromechanical basics to engineering applications, focusing on new models and applications of well-known models to new problems. They include micro–macro aspects, computational endeavors, options for identifying constitutive equations, and old problems with incorrect or non-satisfying solutions based on the classical continua assumptions.
Author: Holm Altenbach Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 3709113709 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 403
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On the roots of continuum mechanics in differential geometry -- a review.- Cosserat media.- Cosserat-type shells.- Cosserat-type rods.- Micromorphic media.- Electromagnetism and generalized continua.- Computational methods for generalized continua. The need of generalized continua models is coming from practice. Complex material behavior sometimes cannot be presented by the classical Cauchy continua. At present the attention of the scientists in this field is focused on the most recent research items • new models, • application of well-known models to new problems, • micro-macro aspects, • computational effort, and • possibilities to identify the constitutive equations The new research directions are discussed in this volume - from the point of view of modeling and simulation, identification, and numerical methods.
Author: Sinisa Mesarovic Publisher: Springer ISBN: 3319941860 Category : Science Languages : en Pages : 344
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The book helps to answer the following questions: How far have the understanding and mesoscale modeling advanced in recent decades, what are the key open questions that require further research and what are the mathematical and physical requirements for a mesoscale model intended to provide either insight or a predictive engineering tool? It is addressed to young researchers including doctoral students, postdocs and early career faculty,
Author: PHILIPPE.. ETIENNE
Author: PHILIPPE.. ETIENNE
Author: BENOIT.. GOBIN
Author: Olivier Sonnet
Author: Camille Solliec
Author: RICHARD.. MEZIERES
Author: Canada. Patent Office
Author: Holm Altenbach
Author: Holm Altenbach
Author: Holm Altenbach
Author: Sinisa Mesarovic