L’assemblage de certaines pièces métalliques qu’on peut rencontrer dans l’industrie(nucléaire, spatiale, ...), engendre souvent un chemin de fuite qui peut laisser passer unfluide. L’étude suivante a pour objet la compréhension de la phénoménologie d’unécoulement confiné traversant le voisinage du point critique et son influence sur le débitde fuite. Ce problème d’étanchéité a été limité aux situations stationnaires etvisqueuses. Le chemin de filtration a été assimilé à un capillaire dont la paroi estmaintenue à la température critique. Une différence de pression a été imposée entre uneentrée supercritique et une sortie subcritique. L’approche phénoménologique a permis demettre en évidence la présence d’une zone de transition au passage du point critique. Danscette région de forte dilatation on a montré l’existence d’un couplage thermo-dynamique etle rôle joué par la convection thermique qui associe la conduction pour assurer letransport de chaleur. On montre que la progression du fluide vers l’extérieur est ralentiepar un effet bouchon.

Nous étudions l'écoulement dans le plan de sortie d'un jet tournant à grand nombre deReynolds généré à l'aide d'un nid d'abeilles tournantsuivi d'une tuyère convergente. Des mesures fil chaud réalisées en sortie de deux tuyères de taux de contraction différents montrent l'apparition progressive de turbulencepour des valeurs identiques du taux de rotation de l'écoulementen amont des tuyères. Afin d'expliquer ce phénomène, nous étudions donc la dynamique de l'écoulement de conduite compris entre le nid d'abeilles et le plan de sortie des convergents. Un modèle stationnaire simple d'écoulement est d'abord introduit. Il montre la possibilité d'unerecirculation à la paroi de la tuyère lorsque les conditions amont sont proches de la criticité,définie au sens des ondes inertielles pouvant se propager dans l'écoulement. Nous trouvons ensuiteque cessolutions sont globalement stables à des perturbations axisymétriques, mais sontsusceptibles d'amplifier fortement des perturbations de petite échelle initiées à l'amontde l'écoulement et suivies le long de leur trajectoire jusqu'en sortie.

Cet article porte sur la modélisation des culasses aluminium de moteurs diesel HDI en vue de prédire leur tenue en fatiguepolycyclique. Celles-ci, avant d'être frettées, serrées sur le bloc moteur et utilisées en service, subissent un traitement thermique (trempe et revenu) afin d'améliorer leurs propriétés mécaniques. Lors de ce procédé d'importantescontraintes résiduelles sont générées. Leur modélisation est nécessaire pour obtenir des résultats numériques prédictifs. Une première difficulté vient de la modélisation des échanges thermiques. Pour cela, le choix d'une fonction analytique simple pour le coefficient d'échange H = f(Tparoi), suivi de l'optimisation des différents paramètres, a permis demodéliser les courbes de refroidissement. Une fois l'histoire thermique de la culasse modélisée, un calcul mécanique élastoplastique permet dedéterminer les contraintes résiduelles. Celles-ci, fortement de traction dans la zone à risque, sont défavorables à la tenue à la fatigue polycyclique de la pièce dans le cas de la trempe à l'eau. La prise en compte de l'état résiduel de fin de traitement thermique dans la filière de dimensionnement à la fatigue polycyclique permet alors de caractériser les zones à risque expérimentalement observées.

Il s'agit de prévoir le comportement dynamique d'un démarreur de moteur d'avion dans le cas d'un redémarrage en vol. Une modélisation du système en torsion est réalisée, prenant en compte les raideurs d'engrenages, les jeux, et la non-linéarité de l'embrayage de type roue libre. Trois types d'éléments sont nécessaires à la modélisation du démarreur : arbre en torsion avec amortisseurs, liaison engrenage avec raideur, jeu et amortisseurs, roue libre embrayage avec raideur non-linéaire. Le système est étudié en régime transitoire dans la phase de réengagement (redémarrage en vol). La montée en vitesse de la turbine à air engendre un couple variable en fonction du temps. Un amortissement localisé sur le moteur d'avion permet de simuler le ralentissement du moteur. Les vitesses des différents éléments, ainsi que les couples supportés par l'arbre de transmission sont examinés. La possibilité de glissement entre les bagues de la roue libre au moment de l'embrayage est simulée, faisant apparaître un surcouple important dans l'arbre de transmission.

Les jonctions tubulaires, fréquemment employées dans l’industrie offshore, sont soumisesen service à des contraintes résultant de chargements élémentaires detraction-compression, flexion dans le plan et flexion hors plan. Ce travail porte surl’analyse des recommandations classiquement utilisées pour le dimensionnement en fatiguedes jonctions soudées lors de l’application de sollicitations combinées. Plusparticulièrement, il a porté sur l’étude du comportement en fatigue d’une jonction soudéeen T soumise à un chargement de type flexion déviée. Tout d’abord, sur leplan numérique, par la réalisation d’un modèle éléments-finis et la mise en œuvre deméthodes telles que celle proposée par l’IIS, puis, sur le plan expérimental, à travers laréalisation d’essais de fatigue sur ce type de jonctions. Les comparaisons essais/calculsont montré que l’application de ce type de recommandations ne s’avérait passystématiquement sécuritaire. Aussi, une démarche visant à prendre en compte le caractèremultiaxial des contraintes en pied de cordon de soudure a été mise en œuvre afin decompléter les recommandations visant au dimensionnement des jonctions tubulaires soudées.

Dans le cadre de la prévision par une approche multiéchelles de l’évolution de la courbede transition ductile/fragile des aciers de cuves des centrales nucléaires en fonction del’irradiation, on commence par tenter de reproduire le comportement mécanique à bassetempérature de ces matériaux à l’échelle de l’agrégat. Partant d’une analyse des résultatsnumériques obtenus par dynamique des dislocations discrètes dans ce régime de température,une nouvelle loi de comportement en plasticité cristalline est donc proposée avec unminimum de paramètres ajustables sur résultats macroscopiques.

Notre travail est consacré à l'étude de la diffraction de la détonation dans des mélanges acétylène/oxygène stoechiométriques dilués par l'argon (50 %; 66,7 % et 81 % en fraction molaire), d'un tube dans un cône. Les expériences ont été menées dans un tube de diamètre intérieur de 52 mm connecté à une chambre via des divergents coniques de demi angle variant de 15° à 90°. L'histoire de la transition a été enregistrée sur des plaques recouvertes de noir de carbone, ce qui nous a permis de déterminer les conditions critiques de transmission de la détonation et de décrire les phénomènes impliqués en fonction de l'angle de divergence et de la dilution en argon. Des résultats de simulations numériques bidimensionnelles axisymétriques sont présentés et discutés. Si les tendances expérimentales ont été reproduites, il est apparu qu'un accord quantitatif ne peut être obtenu en utilisant une réaction globale exothermique. Des calculs préliminaires ont été menés avec une loi de libération de l'énergie chimique en deux étapes exothermiques successives. Nos premiers résultats sont en accord qualitatif avec les observations expérimentales relatives à la double structure cellulaire de la détonation des systèmes réactifs où l'énergie est libérée conformément au modèle utilisé dans ces simulations, modèle qui pourrait s'avérer utile dans le cas des mélanges étudiés ici.

La modélisation de la mise en forme des structures souples présente un outil précieux d'aide à la conception. Elle permet d'étudier la faisabilité du procédé de fabrication ainsi que la prédiction des défauts qui puissent être générés. Cependant, il est nécessaire d'avoir une connaissance du comportement mécanique de la structure. Une modélisation du comportement mécanique des étoffes souples est présentée. L'identification des paramètres du modèle s'appuie sur des essais de traction uni-axiale. Une méthode d'identification par approche inverse basée sur des algorithmes d'optimisation est proposée. Des simulations de mise en forme par emboutissage avec remaillage adaptatif sont étudiées dans cet article.

Le contrôle des écoulements est à la base des travaux de développement en aérodynamique automobile. L'objectif à moyen terme est d'obtenir des systèmes de contrôle réactif où l'actionneur agit en fonction de l'état de l'écoulement. Ce type de contrôle implique la mise en place d'un actionneur, d'un capteur et d'une loi de commande les reliant l'un à l'autre. Cet article constitue un état de l'art sur les stratégies de commande envisageables. Il propose un classement théorique des différents schémas utilisés dans la littérature. Les commandes en boucles fermées sont plus particulièrement développées. Elles peuvent se décliner autour de 2 types de schémas : les boucles fermées simples où des mesures de l'écoulement prises en aval de l'actionneur sont utilisées dans la loi de commande ou des boucles fermées de type prédicteur/correcteur comme les schémas adaptatifs ou les schémas issus de la théorie du contrôle optimal. Pour chaque schéma de contrôle, les concepts mathématiques et algorithmiques sont évoqués et des résultats bibliographiques sont présentés. La pertinence de ces schémas pour le secteur automobile est ensuite discutée.

An analytical solution to compute the 3D steady state temperature distribution in abearing ring is presented in this paper. The ring is formed by a hollow cylinder of finitelength. Its radial external surface is subjected to localized, identical heat sources,equally spaced in the azimuth direction. This surface is also subjected to convectivecooling while as the internal surface is maintained at a uniform temperature. Thedeveloped solution is explicit and does not impose any restriction on the geometrical orphysical parameters.

L'interaction entre un fluide en écoulement et les conduites de transport est en rapport avec le niveau des contraintes appliquées ainsi que la durée de vie souhaitée de la structure. L'approche numérique développée dans cette étude est basée sur une modélisation globale du fluide et de la déformation de la conduite en écoulement transitoire. La contrainte tangentielle de viscosité est exprimée par un développement polynomial mixte représentant la variation du profil radial de la vitesse du fluide. La résolution du système d'équations mis au point a été menée à partir de la méthode des caractéristiques couplée avec les différences finies. Dans le cas d'un fluide newtonien, les résultats obtenus ont pu être comparés avec les données expérimentales de Holmboe et celles théoriques de Zielke. Cette comparaison a permis de confirmer la validité du schéma de calcul utilisé. Une extension des calculs de manière analogue a été réalisée pour la même installation dans le cas d'un fluide viscoélastique linéaire.

Les recherches autour des céramiques techniques connaissent récemment un regain d'intérêt. Les travaux se concentrent sur l'amélioration des propriétés intrinsèques de ces matériaux en vue de leur utilisation dans différents domaines de l'industrie (mécanique, thermique,...). Les procédés de synthèse de nanopoudre jouent un rôle important dans la production de tels matériaux à grande valeur ajoutée. Nous nous intéressons plus particulièrement à la synthèse des nanopoudres par pyrolyse laser. Dans ce travail, on montre la nécessité d'une prise en compte globale de l'ensemble de l'enceinte et des écoulements pour une meilleure description des processus de synthèse et de collecte de nanopoudres.

La simulation du comportement dynamique d'un système usinant conduit à la résolution d'un problème non-linéaire de vibrations où la modélisation de l'interaction outil/pièce joue un rôle central.Cette interaction a pour particularité d'évoluer au cours du temps suite à une modification régulière de la frontière du domaine pièce qui correspond à l'enlèvement progressif de matière. La flexibilité de la pièce complique très nettement son évaluation. L'objectif principal de ce travail est de proposer une démarche permettant de faire évoluer,tout au long de l'usinage, le modèle géométrique décrivant la surface usinée dans un contexte de pièce déformable.Les différents modèles nécessaires à la simulation du comportement dynamique du système usinant sont présentés ainsi que la démarche adoptée pour modéliser l'interaction outil/pièce. Deux exemples simples montrent l'intérêt de la méthode.

Cette étude explore l'utilisation des techniques de Machine Learning pour la classification de l'état d'outils en usinage. Une analyse spectrale singulière (ASS) pseudo-locale des signaux vibratoires relevés sur le porte-outil, couplée à un filtrage passe-bande a permis la définition et la mise en évidence d'indicateurs très sensibles à l'évolution de l'état de l'outil. Ces indicateurs sont définis à partir des sommes des raies spectrales des signaux reconstruits par ASS et de leurs résidus, dans des gammes de fréquence judicieusement choisies. Les taux de reconnaissance de l'usure sont très bons et dépassent les 80 %. Cette étude met en évidence deux aspects importants : la forte richesse en information des composantes hautes fréquences des signaux vibratoires et la possibilité de s'affranchir du bruit inutile par la combinaison de l'ASS et d'un filtrage passe-bande.

This paper considers the effect of the damage caused by transverse stresses due to a low velocity impact loading on composite plates. The dynamic response of a plate is calculated using the modal superposition technique based on the classical plate theory of sandwich plates (stratified) taking into account transverse shear effects. An indentation law, based on the Hertz theory and verified experimentally, governs the behavior of the plate subsequent to impact. The numerical time integration scheme is used to calculate the contact force at any instant by combining the indentation and the dynamic response of the structure. The obtained results show a good correlation between the shock results and their prediction. This method is equally applied to the contact force as well as to the deformation of the plate. The simulation permits a parametric study of the structure dimensions and the material properties on the global behavior of the plate.

L'influence des effets thermiques et des déformations mécaniques sur les performances des butées hydrodynamiques à géométrie fixe est analysée. Les études menées sur les butées hydrodynamiques à géométrie fixe allient rarement les effets thermiques et les déformations. Après un bref rappel théorique de la lubrification thermohydrodynamique (THD), nous décrivons les méthodes de calculs des déformations mécaniques. L'étude thermoélastohydrodynamique (TEHD), qui prend en compte les effets thermiques locaux et les déformations mécaniques, est réalisée sur une butée hydrodynamique à géométrie fixe à huit patins. Les champs de pression hydrodynamique et de température sont obtenus par une méthode des différences finies et le champ des déplacements de la surface des patins est obtenu à l'aide de la méthode des éléments-finis. Les déformations mécaniques du grain mobile sont également prises en compte pour résoudre le problème TEHD. L'influence des conditions de fonctionnement (charge appliquée et vitesse de rotation) sur les différentes caractéristiques de la butée est également analysée. Il ressort que pour déterminer précisément les caractéristiques de fonctionnement d'une butée hydrodynamique à patins fixes, il ne faut pas négliger les déformations mécaniques du collet et en particulier, lorsque la charge appliquée est élevée.

Vibration analysis is the most widely used tool in industrial application for machine’shealth condition assessment. Bearings, however, are very sensitive and require specialattention. Vibration analysis employs various signal processing methods such as spectralanalysis, time-scale, time frequency analysis, etc. these methods are used to analyzebearings’ vibratory behavior by monitoring the evolution of statisticalindicators.However, diagnosing the bearing depending on traditional features only isn’tsufficient to assure effective or reliable assessment of the component’ health condition.This paper proposes a multi-features online dynamic classification as a new method forfault detection and health condition monitoring for bearings; this technique uses multiplefeatures, including traditional features extracted from the raw signal, two specialfeatures extracted by wavelet analysis, the spectral kurtosis, coupled with a nonlinearprincipal component analysis and a dynamic classification to capitalize on the hiddeninformation in the time evolution of the features.Through this article, we introducedifferent measures and techniques used to characterize the health state of rolling, thenwe deploy a methodology using dynamic classification to detect early defect. To ensure analmost continuous surveillance, this methodology is based on a real-time analysis, anduses specific statistical indicators adapted to the experimental bench. Then, themonitoring of the degradation is achieved through the resulting class of the state ofdegradation. New parameters such as the speed of the class, the position of the class, theshape of the class will be discussed to inform the state of damage. The suggestedmethodology is validated by analyzing several fatigue tests from a fatigue bench bearingthrust ball referenced SNR51207.

Cet article présente une nouvelle approche de type frontale permettant de générer un maillage hybride 3D en simulation de réservoirs pétroliers. Le maillage épouse les directions des écoulements aux abords des puits et permet d'atteindre une meilleure précision dans les calculs numériques. On insère dans le maillage structuré hexaédrique du réservoir un maillage local, radial et structuré autour de chaque puits. Des maillages déstructurés polyédriques, fondés sur les diagrammes de puissance, assurent la transition entre les maillages structurés.

Cet article présente les potentialités de films d'AlN piézoélectriques comme éléments actionneurs pour les MEMS. Le cas de micropoutres constituées d'un empilement de différents films (électrode/AlN/électrode/substrat Si) est présenté. Un dispositif interférométrique de type Twyman-Green permet de quantifier précisément les déformées et les déplacements ce qui permet de calculer, à l'aide des équations non simplifiées, différentes grandeurs physiques des films d'AlN, par exemple le module d'Young lié à l'orientation (002) des cristallites, les contraintes résiduelles consécutives au mode d'élaboration, le coefficient de dilatation α ainsi que le coefficient piézoélectrique d31. On retrouve sensiblement les valeurs du matériau massif.

Nous nous intéressons dans cette étude à un modèle dynamique non-linéaire d'un engrenage droit à un degré de liberté. Ce modèle permet de prendre en compte la présence du jeu entre dents ainsi que la non-linéarité de la raideur d'engrènement associée à l'évolution instantanée du nombre de dents en prise. Notre étude concerne le cas d'engrenages corrigés par des corrections linéaires en tête de denture ainsi que des engrenages non corrigés. Le but de cette étude a été d'analyser la pertinence de ce modèle vis-à-vis de résultats expérimentaux mettant en œuvre un banc d'essais dont les caractéristiques, notamment aux niveaux de la micro-géométrie des dentures, sont parfaitement contrôlées. En conclusion, les résultats comparatifs sont encourageants, même si nous n'avons pas pu reproduire par simulation certains phénomènes non-linéaires observés. Parmi ceux-ci, on peut citer le cas de la cascade harmonique observée sur un engrenage corrigé et prenant naissance au niveau de la résonance principale.