On se propose d'évaluer une procédure de détermination expérimentale de la Résistance Thermique de Contact (RTC) entre une lamelle de céramique (de 1 μm d'épaisseur) obtenue par projection plasma et un substrat métallique lisse. La procédure consiste à soumettre la lamelle à un flux thermique et à déterminer expérimentalement le temps nécessaire à sa fusion et à effectuer le calcul du champ de température de la configuration dépôt-substrat, paramétré par la valeur de la RTC. Le flux thermique est apporté par un faisceau laser et la durée d'irradiation de la lamelle est donnée par la vitesse de déplacement de ce faisceau. Des résistances thermiques de contact de l'ordre de 10-4 m2.K/W ont été mesurées, ce qui étend la gamme des méthodes d'identification des RTC aux grandes valeurs.

L'objectif de cet article est de proposer l'analyse multirésolution en ondelettes en tant qu'outil efficace permettant d'améliorer la sensibilité des indicateurs scalaires (kurtosis et facteur de crête) pour l'identification des défauts mécaniques induisant des forces impulsives. En effet, ces indicateurs sont très sensibles aux variations dans le signal temporel dues aux chocs périodiques causés par le défaut. Néanmoins, leur fiabilité est immédiatement limitée en présence de niveaux intenses de bruit aléatoire associés à de faibles gravités du défaut. L'analyse Multirésolution en Ondelettes (AMRO) est proposée comme solution à ce problème. Adaptée pour un tel objectif, plusieurs de ses paramètres d'analyse sont choisis, voire optimisés. Initialement la méthode proposée est appliquée sur un signal simulé. Pour la validation expérimentale, plusieurs séries d'expériences ont été réalisées sur des roulements à billes et à rouleaux cylindriques, sur lesquels différents défauts ont été provoqués. Les mesures ont été prises dans différentes configurations, 210 signaux ont été mesurés dans plusieurs fréquences d'échantillonnage et vitesses de rotation sur un banc d'essais, l'application industrielle est faite sur un groupe turbo-alternateur.

Une étude théorique du comportement statique et dynamique d'un palier lisse indéformable lubrifié par des huiles additivées en prenant en considération le défaut de mésalignement est présentée. Ces huiles dont le comportement rhéologique est non-newtonien sont modélisées comme des fluides à couple de contrainte. D'après la théorie des milieux continus de V. K. Stokes qui tient compte de la taille des particules, ces fluides se caractérisent par deux constantes physiques qui sont la viscosité dynamique (µ) et une deuxième caractéristique responsable des couples de contrainte dans le fluide (η). Les effets des couples de contrainte sur le comportement statique et dynamique du palier aligné ou mésaligné sont étudiés en définissant un paramètre du couple de contrainte adimensionnel. Les résultats obtenus montrent que la présence des additifs dans le lubrifiant a une influence non négligeable sur les performances statiques et dynamiques ainsi que la stabilité et la réponse dynamique du palier surtout pour les grandes valeurs du paramètre du couple de contrainte, c'est-à-dire dans le cas des polymères de longue chaîne moléculaire. Toutefois, leur influence sur le débit de fuite est négligeable sauf pour les grandes excentricités de fonctionnement.

Les méthodes d'homogénéisation ont été utilisées de façon assez courante dans l'industrie nucléaire, en particulier pour la modélisation des faisceaux de tubes. L'application de cette approche à la modélisation numérique d'un réacteur nucléaire, avec prise en compte des effets de couplage et de confinement induits par la présence des structures internes du réacteur, est étudiée dans le présent article. La modélisation est ainsi basée sur une approche homogénéisée de l'interaction fluide/structure entre les structures internes, réparties de façon périodique dans le réacteur, et le fluide contenu entre la structure constituant l'enveloppe résistante et la structure de supportage du cœur. Les bases théoriques de l'approche homogénéisée sont rappelées dans un premier temps et la méthode est ensuite détaillée dans le cas de structures rigides périodiques. La validation numérique de l'approche couplée est établie par comparaison entre une modélisation tridimensionnelle "complète" du réacteur avec détail de la géométrie des structures internes et des espaces fluides et une modélisation bidimensionnelle "réduite" utilisant un fluide homogène équivalent. L'importance des effets de confinement est ainsi mise en évidence dans le cas industriel étudié.

La part des matériaux composites dans les structures aéronautiques devient de plus en plus importante et devrait se situer aux alentours de 50 % d'ici 2012. Dans la phase d'assemblage des tronçons d'avions, les centres de production aéronautiques actuels utilisent des Unités de Perçage Automatique (UPA) pneumatiques positionnés manuellement sur un outillage dédié pour le perçage axial des panneaux de structure. Les panneaux à percer sont des assemblages de matériaux composites, aluminium et titane. En particulier, le perçage de matériaux composites (hétérogène et anisotrope) peut engendrer l'apparition de défauts, tels que le délaminage ou l'écaillage, influençant directement les propriétés mécaniques. Les paramètres de coupe caractéristiques et l'usure des outils nécessitent d'être suivis et maîtrisés pour diminuer l'apparition de ces défauts macro et microgéométriques. Cet article présente donc la problématique du perçage de panneaux multi-matériaux, en rappelant les spécificités des matériaux usinés, les moyens de générations actuels ainsi que les modes de dégradations rencontrés. Un point sera fait sur l'influence des paramètres d'usinage sur la qualité géométrique et les défauts de surface. Les conclusions montreront les résultats obtenus et les développements à mener dans un futur proche.

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.

Les tubes en plastiques utilisés pour le transport d'eau et de gaz continuent à être le sujet de beaucoup d'études qui traitent divers aspects de comportement de matériaux. Des statistiques récentes indiquent que plus de 90 % de systèmes de distribution de gaz nouvellement installés dans le monde entier sont exclusivement construits en polyéthylène (PE) en raison de sa facilité d'installation et de coûts relativement bas. Les essais à charge constante montrent deux mécanismes généraux de propagation de fissure : une rupture ductile qui est dominée par des déformations homogènes à grande échelle dans le volume et une rupture fragile qui commence aux points de concentration des contraintes. Ce travail vise à étudier la transition fragile-ductile de fatigue dans les tubes de polyéthylène et la caractérisation de la zone d'endommagement associée. La méthode proposée est basée sur la mesure de deux paramètres de fatigue : la vitesse de propagation de la fissure, obtenue à différents niveaux de charge et le taux de travail irréversible qui est calculé à partir des boucles instantanées d'hystéréisis. Les corrélations obtenues, pour des charges maximales de fatigue entre 20 % et 35 % de la contrainte au seuil d'écoulement, donnent des taux de restitution d'énergies critiques moyens de 211 J.m-2 et de 695 J.m-2 respectivement pour des régimes fragile et ductile.

L'augmentation de la productivité des opérations de perçage est un problème industriel qui existe depuis longtemps. Un des facteurs limitants dans les opérations de perçage est l'évacuation du copeau dès que le trou devient trop profond. La mauvaise évacuation du copeau entraîne souvent une mauvaise qualité de la surface usinée et le bris de l'outil. Pour résoudre ce problème, une technique de perçage vibratoire à basse fréquence auto-entretenu a été développée et dont le but est une meilleure fragmentation du copeau afin d'améliorer son évacuation. Pour cela, un porte-outil de perçage spécifique a été mis en place. La génération naturelle des vibrations de l'outil est fortement conditionnée par le choix des conditions de coupe et de la géométrie du foret. De plus, les phénomènes de talonnage perturbent le bon fonctionnement de la tête en amortissant les vibrations. Pour prédire le comportement du porte-outil de perçage vibratoire, une modélisation des différents efforts issus des différents phénomènes de coupe le long de l'arête du foret ainsi que la génération de la surface usinée a été effectuée. Ces modèles sont maintenant intégrés dans un simulateur numérique permettant d'étudier, en particulier, l'influence du talonnage sur le comportement du porte-outil de perçage vibratoire. Différentes campagnes d'essais sont réalisées pour permettre la validation des différents modèles intégrés dans le simulateur.

Les instabilités générées par frottement sont responsables des divers bruits tels que le crissement, le sifflement ou le broutement... Pour modéliser et comprendre ce phénomène d'instabilités, les analyses temporelles et aux valeurs propres sont utilisées sur un système modèle constitué de deux poutres en contact. Dans l'analyse aux valeurs propres, l'instabilité se manifeste par la coalescence de deux modes propres du système. Dans l'analyse temporelle, l'instabilité est caractérisée par des zones d'adhérence ou de décollement qui apparaissent au niveau de la surface de contact. Les résultats issus des deux analyses sont cohérents et complémentaires. Une validation expérimentale a été effectuée et montre une bonne corrélation entre les résultats numériques et expérimentaux.

The present study is devoted to the development and validation of a non-linear homogenizationapproach of the mechanical behavior of Callovo-Oxfordian argillites. The material is modelled as an heterogeneous one composed of an elastoplastic clay matrix and of linear elastic or elastic damage inclusions. The macroscopic constitutive law is obtained by adapting the Hill-type incremental method [1]. The approach consists in formulating the macroscopic tangent operator of the material from the non-linearlocal behavior of its phases. Due to the matrix/inclusion morphology of the microstructure of the argillites, a Mori-Tanaka scheme is considered for the localization step. The developed model is first compared to Finite-Elements calculations and then validated and applied for the prediction of the macroscopic stress-strain responses of argillites.

Cet article est consacré à la simulation numérique, par couplage externe de codes, de vibrations de structures flexibles induites par écoulements. Une revue des développements réalisés sur les deux codes disciplinaires mis en œuvre est tout d'abord présentée, puis une application au cas d'un tube flexible soumis à un écoulement interne pour de petits déplacements et un écoulement laminaire est proposée.

Les opérations d'alésage à outil $\raise.5ex\hbox{$\scriptstyle 3$}\kern-.1em/ \kern-.15em\lower.25ex\hbox{$\scriptstyle 4$} $ sont utilisées pour réaliser des alésages pour lesquelles le perçage dans le plein n'est pas capable de procurer la qualité spécifiée et lorsque les contraintes de productivité et d'encombrement n'autorisent pas d'autres procédés et outils. L'article présente une étude de faisabilité réalisée récemment, concernant la possibilité d'utiliser le principe du perçage vibratoire pour les opérations d'alésage à forets $\raise.5ex\hbox{$\scriptstyle 3$}\kern-.1em/ \kern-.15em\lower.25ex\hbox{$\scriptstyle 4$} $, afin de favoriser la fragmentation des copeaux et leur évacuation. Les modèles mathématiques du perçage vibratoire sont présentés et une discussion sur la méthodologie employée pour le calcul des paramètres opératoires est donnée. Le phénomène de talonnage est discuté et nous démontrons que son influence, prouvée néfaste pour les opérations de perçage dans le plein, est bien limitée lors des opérations d'alésage. Les résultats expérimentaux obtenus sur un banc d'essai ont validé avec précision les modèles développés et nous permettent d'envisager des essais "in situ", destinés à une industrialisation du procédé.

L'étude présentée dans cet article concerne le problème industriel de l'usure dans les contacts roulants sous charge. La déformation locale de la zone de contact associée à l'existence d'efforts tangentiels conduit à du micro glissement et de l'usure superficielle qui "creuse" la piste de roulement. D'un point de vue industriel, cette usure détériore le fonctionnement des machines pilotées par des systèmes "came–galet". Dans le prolongement de l'étude présentée dans [1] les auteurs proposent une démarche qui permet de suivre l'évolution de l'usure au cours du temps tout en prenant en compte les dispersions expérimentales observées sur banc d'essai. Les méthodes présentées ici, peuvent être appliquées au dimensionnement des roulements et engrenages par exemple, et plus généralement à tout mécanisme dans lequel il y a du roulement faiblement lubrifié entre deux solides. Dans le cadre de cet article on se limite au cas stationnaire pour lequel la charge normale et la vitesse de renouvellement du contact n'évoluent pas au cours du temps. C'est dans ce cadre que nos essais d'usure ont été réalisés et l'objectif de cette étude est de simuler ces essais. La démarche suivie prend en compte les dispersions de positionnement des pièces, les dispersions mesurées sur l'effort de contact et les incertitudes du coefficient de frottement au travers d'une approche probabiliste.

Pour étudier le comportement thermo-hydro-mécanique et chimique (THMC) de l'argilite de l'Est, un modèle basé sur la thermodynamique des milieux poreux est proposé. Une réaction de dissolution est étudiée et deux analyses de tendance sur l'argilite sont effectuées à l'aide du code de calcul Cast3M. L'échantillon étudié est une galette d'argilite. L'influence d'une réaction chimique sur la succion est mise en exergue. L'article se termine par une discussion sur les évolutions futures du modèle.

Cet article présente la simulation d'écoulements autour decorps en mouvement basée sur un solveur Navier-Stokes utilisant destechniques d'adaptation locale de maillage.Après une description des méthodes utilisées, une application à l'étude d'impacts sera présentée. On mettra en évidencel'intérêt de l'adaptation locale de maillage dans ce type de simulation,notamment pour la capture précise des pics de pression engendrés lors des impacts.

La prédiction des conditions de stabilité en usinage est d'une grande importance pour les opérations de fraisage à grande vitesse. Dans cet article un modèle dynamique de broche UGV est élaboré sur la base de la théorie de la dynamique des rotors. Les analyses dynamiques du modèle montrent une dépendance forte du comportement dynamique de la broche par rapport à sa vitesse de rotation. Une prédiction précise des conditions de stabilité en usinage doit nécessairement prendre en compte ces propriétés du comportement. En introduisant la fonction de transfert en bout d'outil de la broche, obtenue par le modèle, dans l'approche analytique d'analyse de la stabilité de la coupe d'Altintas et Budak, un nouveau diagramme de lobes de stabilité est élaboré. Chaque point de ce diagramme de lobe de stabilité est calculé sur la base des propriétés effectives de la broche à la fréquence de rotation considérée. Les limites de stabilité prédites par notre approche indiquent des variations significatives de stabilité, et permettent une prédiction plus précise des conditions d'usinage sans broutement. Des essais de coupe sont réalisés et permettent de valider expérimentalement les résultats en terme de stabilité obtenus par le modèle.

This paper presents a hydrogen storage system using metal hydrides for a Combined Heat and Power CHP) system. Hydride storage technology has been chosen due to project specifications: high volumetric capacity, low pressures (<3.5 bar) and low temperatures (<75 °C: fuel cell temperature). During absorption, heat from hydride generation is dissipated by fluid circulation. An integrated plate-fin type heat exchanger has been designed to obtain good compacity and to reach high absorption/desorption rates. At first, the storage system has been tested in accordance with project specifications (absorption/desorption 3.5/1.5 bar). Then, the hydrogen charge/discharge times have been decreased to reach system limits. System design has been used to simulate thermal and mass comportment of the storage tank. The model is based on the software Fluent. We take in consideration heat and mass transfers in the porous media and a convective flow for cooling/heating the system during absorptions/desorptions. The hydride thermal and mass comportment has been integrated in the software. The heat and mass transfers experimentally obtained have been compared to results calculated by the model.

Afin de démontrer la faisabilité du stockage de l'hydrogène grâce à l'hydrure de magnésium activé, un réservoir de 250 cm3 contenant 120 g d'hydrure a été réalisé. Le magnésium réagit avec l'hydrogène de façon réversible et absorbe jusqu'à 7,6 % massique. Le fonctionnement de ce réservoir fait l'objet de cette étude. Le logiciel Fluent a été utilisé pour le modéliser numériquement. Le code s'appuie sur des conditions aux limites et certaines données thermiques déduites de l'expérience. La pression est considérée comme homogène dans le réservoir. Les simulations sont en accord avec l'expérience dans les domaines de température et de pression favorables à une charge ou une décharge du réservoir rapide.

Dans le processus de fabrication par enlèvement de matière sur machines-outils, l'apparition des vibrations est inévitable. Dans les situations où l'amplitude dépasse les limites de la précision dimensionnelle, le phénomène vibratoire est préjudiciable. L'étude expérimentale présentée ici permet d'identifier les principaux paramètres relatifs au comportement dynamique du système usinant. La localisation des déplacements de la pointe de l'outil dans un plan est démontrée grâce aux résultats expérimentaux. L'existence de ce plan et les corrélations avec les caractéristiques élastiques du système usinant permettent de simplifier le modèle dynamique 3D. Avec l'approche expérimentale réalisée, un modèle dynamique est proposé en concordance avec les résultats expérimentaux.

Un handicap important pour l'utilisation des machines outils à structure parallèle pour des opérations d'Usinage à Grande Vitesse (UGV) se situe au niveau de la précision de pose de l'outil. Dans le cas des mécanismes à structure parallèle, ce défaut de pose est surtout dû aux erreurs liées à la transformation inverse de la commande. Ces erreurs peuvent être réduites à l'aide d'une identification des paramètres géométriques du modèle géométrique. Le but de cet article est de présenter différentes méthodes d'identification applicables aux machines outils à structure parallèle. Dans un premier temps, nous présentons les principes généraux de l'identification géométrique des machines outils à structure parallèle. Puis, nous décrivons une méthode statique issue de l'expérience acquise sur les machines outils sérielles utilisant un ball-bar 3D. Cette méthode est aujourd'hui appliquée sur la machine outil Verne qui se situe à l'IRCCyN (Nantes). Finalement, nous présentons une nouvelle méthode d'identification basée sur la mesure d'une pièce usinée. Cette méthode est réalisé en trois étapes : l'usinage d'une pièce dédiée, sa mesure sur une Machine à Mesurer Tridimensionnelle (MMT) et l'identification numérique des paramètres géométriques.