Dans le cas d'un assemblage soudé, le niveau de contrainte admissible, vis-à-vis de la fatigue, dépend de la présence d'imperfections apportées par l'opération de soudage.L'augmentation de ce niveau de contrainte passe par une amélioration de la qualité de la soudure, en particulier, en limitant les défauts présents et en jouant sur la géométrie du cordon de soudure.Dans ces conditions, des gains supérieurs à 50 % sur la résistance à la fatigue peuvent être obtenus.Dans ce contexte, cet article a pour objectif, tout d'abord, de préciser les types d'imperfections à améliorer, ensuite, d'indiquer les méthodes d'évaluation de ces imperfections et de proposer des voies d'amélioration, enfin, de proposer des méthodes analytiques ou numériques, afin de prendre en compte la qualité de la soudure au stade de la conception des composants soudés.L'application de cette démarche de qualité conduit à la fois à des gains de fabrication, résultant d'une augmentation des niveaux de contraintes admissibles et à une meilleure maîtrise du procédé de soudage et donc à un accroissement de la fiabilité des produits.

L'objectif de ce travail est l'étude du comportement à la fatigue cyclique de disques sollicités en compression diamétrale en biocéramiques orthopédiques d'alumine et de zircone (Al2O3, ZrO2) utilisées pour la conception des prothèses ostéo-articulaires. Nous étudions, grâce aux calculs numériques, l'état de contraintes sur un cotyle d'une prothèse totale de hanche en se basant sur les travaux de Pauwels [Pauwels, Biomécanique de la hanche saine et pathologique, principe, technique et résultats d'une thérapeutique causale, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York, 1977]. La zone la plus sollicitée en contrainte de traction potentiellement à l'origine d'une rupture par fatigue est déterminée. Nous rassemblons des résultats sur la propagation et l'amorçage des fissures de fatigue sous chargement cyclique en compression sur des éprouvettes de simulation de type disque brésilien chargées en mode I et en mode mixte I+II.

Dans cet article nous présentons quelques plans d'essais accélérés pour estimer la fiabilité des produits. Les plans étudiés sont basés sur le modèle standard de vie accélérée (SVA) en considérant des estimations paramétrique et non-paramétrique. Des applications sur des trombones, soumis à de la fatigue oligocyclique, sont présentées pour illustrer ces différents plans.

Les joints de dilatation jouent un rôle important dans les garnissages réfractaires. Ils permettent de diminuer les contraintes durant la montée en température. Il est alors nécessaire de les prendre en compte lors d'un calcul mécanique. Dans le cas où le garnissage est une maçonnerie (composée de briques), il n'est pas possible de modéliser chaque brique et joint. La solution proposée est de remplacer la maçonnerie par un matériau qui aurait le même comportement. Du fait qu'il est difficile de réaliser des essais sur un ensemble de briques (dans le but d'identifier les paramètres du matériau équivalent), ces chargements ont été simulés sur une cellule élémentaire en utilisant un modèle développé à l'échelle des composants, à laquelle les joints sont représentés par un contact. Une identification inverse a permis d'obtenir les paramètres d'un matériau équivalent simplifié qui a été validé à l'aide d'un essai thermomécanique sur une structure réelle.

De plus en plus fréquemment, l'analyse modale d'une structure en laboratoire est complétée, voire remplacée, par une analyse modale de la structure "en service". Les sollicitations du système sont alors presque toujours inconnues. On pratique alors un mode d'analyse dit "purement stochastique". Les caractéristiques modales identifiées sont alors également de nature stochastique. Les taux d'amortissement, qui déjà, dans des conditions déterministes, sont souvent obtenus avec une faible précision, se trouvent alors fortement sujets à caution. Il est donc souhaitable d'assortir ces résultats d'une fourchette de validité statistique, et cela sans avoir recours à une coûteuse campagne statistique de résultats. Certains auteurs (Viberg, Jansson, ...) ont montré que la procédure d'identification elle-même est capable de fournir cette fourchette. Leur approche est ici mise en application dans le cas de l'identification des amortissements et est prolongée dans le cadre de l'approche stochastique de Van Overshee-De Moor. Deux validations en simulation, et une validation expérimentale sont présentées.

L'objectif de ce travail est de déterminer une forme de profil de vitesse à l'entrée d'un tube circulaire, ainsi que la forme géométrique de la paroi de la conduite correspondant, permettant de maximiser le transfert de chaleur à l'intérieur de la conduite. On considère la convection mixte, bidimensionnelle, laminaire pour un fluide newtonien, en géométrie axisymetrique. Le profil de vitesse axiale à l'entrée du tube optimum, est obtenu numériquement, en résolvant le système d'équations aux dérivées partielles en coordonnées cylindriques, par une méthode aux différences finies. Pratiquement ce profil est obtenu en modifiant sur une longueur donnée, la forme de la paroi de la conduite créée par des perturbations particulières du profil amont, ce qui permet de générer le profil choisi.

Cavitation erosion is a current wear type in hydraulic turbines, on pump impellers, on ship propellers, valves, heat-exchanger tubes and other hydraulic structures in contact with high-velocity liquids subjected to pressure changes. Much effort has been done to optimise the design and operating parameters in order to avoid cavitation wear for the equipment. But, this type of wear has also been observed in mechanical devices which such as plain bearings, seals, orifices in which fluid goes through severe restrictions. Cavitation damage may occur when surfaces in contact with fluid are subjected to vibrations, e.g.: water-cooled Diesel-engine cylinder liner. Sometimes, cavitation can initiate other types of wear such as adhesion or abrasion because of wear particles produced at the friction interface, making the failure analysis more difficult.Cavitation wear mechanisms were showed through three industrial examples. The first one is a hydrodynamic plain bearing which was heavily damaged by cavitation wear due to flow instability. The second one concerns a low speed translating plain bearing. Firstly, abrasion traces were observed on the contact surface. But a deeper study showed that solid particles produced by cavitation wear had been the main cause of the abrasion wear. The last example presents several cases of cavitation damage in oil lubricated plain bearing observed in medium/slow speed diesel engine for marine or power station applications. Because of fluctuation of radial force from crankshaft and instability of lubricant flow, variation of oil pressure can be sufficient to produce bubble inception, collapse and microjet formation process.

La séparation de la phase huileuse à partir d'effluents huile-eau comportant des émulsions secondaires est très difficile par les procédés traditionnels et nécessite l'emploi de l'ultrafiltration. Des émulsions huile-eau contenant 2 et 4 % d'huile ont été ultrafiltrées à l'aide d'un prototype de filtration dynamique comportant un disque tournant à grande vitesse près d'une membrane de 50 kDa de 190 cm2 de surface. La turbidité de la solution initiale à 4 % (21 900 NTU) chute à 2 NTU dans le perméat après 15 min de filtration, ce qui représente une rétention de 99,5 % de l'huile. Les flux de perméat augmentent avec la vitesse de rotation du disque pour atteindre environ 90 l.h-1.m-2 à 2000 tr.min-1 à 24 °C. L'ajout d'ailettes de 6 mm de hauteur permet de doubler le flux de perméat à la même vitesse. Les microémulsions sont constituées de 4 à 20 % de cyclohexane, 0,5 à 16 % de 2-butanol et de 0,25 à 8 % de dodecyl sulfate de sodium (SDS) dans de l'eau pure. Les flux de perméat, très élevés (200 l.h-1.m-2) à 2000 tr.min-1 avec un disque lisse pour la solution la plus diluée chutent à 15 l.h-1.m-2 pour la plus concentrée. L'ajout d'ailettes permet de doubler ces flux.

Ce papier relate certains faits expérimentaux relatifs à l'usinabilité à grande vitesse des couches de rechargement base-nickel pour la fabrication d'outillages de travail à chaud. L'étude part des examens métallurgiques des couches rechargées et s'étend aux facteurs limitatifs de la coupe observés lors des essais de rainurage instrumentés. La limitation principale de ces rechargements à la coupe est liée à leur structure métallurgique fortement hétérogène. Cette hétérogénéité consiste en un réseau dendritique (phase-nickel ductile) séparé par une dispersion interdendritique fragile (phase-carbures et phases finement ou grossièrement précipitées). Ceci se traduit en usinage par un écrouissage superficiel élevé à l'origine ensuite d'une usure prématurée des outils de coupe. Cette dégradation est dominée par une adhésion entretenue du copeau (frottement sec collant) conduisant à des entailles ainsi qu'un écaillage très sévères de l'outil de coupe consécutif à un effritement du matériau de coupe.

Une nouvelle méthode de détermination des propriétés mécaniques d'aciers homogènes et d'aciers nitrurés présentant un haut gradient de dureté est présentée. Cette méthode est basée sur la modélisation de la courbe d'indentation (F−δ) obtenue avec un indenteur sphérique en fonction des paramètres de la loi de comportement élastoplastique de l'acier testé. Après avoir donné une méthode de détermination de la dureté (HV) à partir des propriétés mécaniques d'un matériau homogène, le modèle proposé est validé expérimentalement sur divers aciers non durcis. Pour les aciers nitrurés étudiés, une loi des mélanges basée sur le rapport des énergies plastiques dissipées dans la couche durcie et dans le substrat lors de l'indentation est établie. Une procédure d'optimisation numérique nous permet d'obtenir l'épaisseur et la contrainte d'écoulement de la couche mince supposée homogène. À partir de ces résultats et en utilisant la méthode de détermination de la dureté, on peut accéder au profil de dureté des aciers nitrurés. Les résultats déduits sont comparés avec ceux obtenus expérimentalement par des essais classiques de filiation de dureté, et confirment l'intérêt de la méthode proposée.