Concernant la pollution particulaire des ambiances, qu'elles soient habitables ou destinées à accueillir une population parfois importante (telles que les grands halls publics, les gares ou lieux de vie), c'est essentiellement l'étude du dépôt des particules ou de leur migration dans l'air, qui a le plus souvent été traité dans la bibliographie. Pour l'instant trop peu d'études ont été consacrées aux aspects de la remise en suspension des particules car de façon générale, qu'il s'agisse d'habitations ou de grands volumes ouverts au public, les vitesses de l'air restent relativement faibles et permettent difficilement d'"arracher" les particules déposées. C'est dans cet esprit que nous avons élaboré en cellule-test, un protocole expérimental pour mettre en évidence ce phénomène. Nos expérimentations permettront une quantification de la contribution de l'activité humaine (déplacement par la marche) dans la remise en suspension de particules initialement sur le plancher. Le paramètre sur lequel nous nous sommes focalisés ici concerne la rugosité du revêtement posé au plancher (même nature mais de rugosité différente). Nos résultats permettront d'une part de caractériser le facteur humain comme une "pseudo-source" de pollution particulaire, et d'autre part, de l'inclure dans la caractérisation particulaire des ambiances.

Nous proposons dans notre article, la confrontation entre un modèle de lubrification mixte et une étude expérimentale sur le comportement au frottement lubrifié d'une denture d'engrenage droit, effectuée sur un tribomètre pion disque. La configuration de la machine ainsi que les éprouvettes ont été adaptées pour l'étude du contact linéaire hertzien cylindre sur plan. Les travaux ont été menés sur quatre lubrifiants de différentes viscosités avec trois niveaux de pression. Les résultats montrent la convergence partielle ou totale entre le modèle et l'étude expérimentale.

Numerical simulations of the isothermal turbulent jets mixing flows exhausted from twodifferent circular lobed nozzles are presented in the present paper. The numerical studieshave been conducted using a Favre-Reynolds Averaged Navier-Stokes approach, using thesecond-order Reynolds Stress Model (RSM) and structured mesh. Thevalidation of the numerical results with experimental data has been carried out only withone nozzle for the same configuration. This comparison shows reasonable agreement,principally, in terms of centreline longitudinal velocity, longitudinal fluctuatingvelocity and streamwise vorticity. In the second part, the effects of the inlet isothermallobed jet on the mixing process with variable density have been studied numerically. Forthe same area exit geometries (axisymmetric and asymmetric), a qualitative comparison ofthe numerical results with experimental data have been presented. All these indicated thebetter mixing enhancement performance of a lobed nozzle over asymmetric and axisymmetricnozzles respectively.

Cet article présente un élément de coque bilinéaire enrichi, adapté à la modélisation des tôles soudées par points de soudure électrique, et implémenté sous Abaqus. L'élément de base est un élément de Simo-Rifaï en petits déplacements et en élasticité linéaire. La modélisation proposée des points de soudure s'inspire des méthodes de modélisation d'inclusion dans un milieu infini par éléments-finis étendus. Le point de soudure est considéré comme quasi ponctuel dans le milieu continu 2D de la tôle ; les fonctions d'enrichissement de l'espace d'approximation des déplacements représentent les modes de déformation locaux des tôles autour des points de soudure, et permettent de représenter correctement les déformées de tôles assemblées sans avoir à mailler les points de soudure. Des exemples démontrent la possibilité de calculer des assemblages de tôles maillées indépendamment.

Le pliage, en tant que procédé, est une opération de mise en forme à froid d'un matériau plat avec ou sans lubrification, obtenue par dépassement de sa limite élastique. Après recul des outils et relâchement des contraintes, il se produit un retour élastique à l'issue duquel persiste une déformation permanente dépendant des paramètres du pliage utilisés. Ce travail constitue une analyse de ce procédé par la méthode des éléments-finis (EF). On se contente dans l'étude de présenter une méthode numérique fiable pour la prédiction de l'effort de pliage et la distribution de champs des contraintes dans la tôle déformée. La fiabilité d'une telle prédiction dépend de plusieurs paramètres tels que le frottement, les propriétés de matériau et de l'endommagement. Le modèle proposé est développé selon un critère élasto-plastique de type von Mises intégrant le mécanisme d'endommagement tel que formulé par Lemaître en 1985. Le comportement du matériau à l'interface tôle/poinçon est modélisé par la loi de frottement de Coulomb. Le modèle étant développé et la maquette numérique construite sur ABAQUS/Standard, le calcul peut être effectué dans tout le domaine de variation des paramètres considérés. L'influence du rayon de la matrice et du jeu tôle-poinçon a été analysée. Les résultats ont été analysés par la méthode des surfaces de réponse (RSM). L'utilisation des surfaces représentatives pour toutes les combinaisons considérées a pour objectif d'optimiser le procédé et d'identifier le paramètre le plus influant sur la qualité finale de la pièce. La technique d'optimisation par les plans d'expériences qui a été adoptée a conduit à minimiser les contraintes de traction et de compression localisées dans les zones les plus endommagées. Les résultats obtenus montrent la robustesse du modèle proposé et sont analysés en détail dans cette étude.

L’alimentation en air de l’habitacle d’une automobile se fait par l’intermédiairede la boîte à eau (BAO), réceptacle également destinaé recevoirl’eau de pluie ruisselant du pare-brise. Une meilleure connaissance des écoulements d’airet d’eau et des instabilités générées à l’intérieur de cette BAO est nécessaire pourassurer à la fois une bonne évacuation de l’eau vers l’extérieur et une alimentation enair sec, dépourvue de gouttelettes, vers l’intérieur. Les résultats tirés de cetteapproche expérimentale doivent permettre de faire évoluer les modèles numériques utilisésdans l’entreprise.

La dynamique des fils, et en particulier le problème de la "corde vibrante", a de nombreux champs d'application et met en jeu de multiples phénomènes complexes que seule une modélisation rigoureuse en déplacements finis peut faire apparaître. Les difficultés auxquelles on se heurte, avant tout liées à la cinématique, sont celles rencontrées en mécanique des poutres, cadre général dans lequel on se place.Le mouvement étant tridimensionnel, on détaille le paramétrage permettant de rendre compte facilement de la torsion matérielle. On s'attache ensuite à construire les équations du mouvement pour un fil linéairement élastique dont la tension dépend aussi de la torsion.Ces équations exhibent de nombreux couplages dont les mécanismes peuvent être mis en évidence par projection sur les modes spatiaux dans le cas d'extrémités fixes. Le système d'équations modales obtenu fait apparaître des règles de sélection précises portant sur la distribution spatiale des modes, la modulation des parties temporelles n'intervenant qu'en terme d'efficacité sur les couplages.

Le but de ce travail dans le thème "Modélisation de structures composites" est la modélisation en flexion de structures sandwiches. Les étapes principales de cette étude sont : la détermination des constantes élastiques du matériau par une homogénéisation numérique à l'aide du logiciel "Samcef" ; le développement analytique et l'implémentation dans le logiciel de calcul formel "Mathematica" de modèles raffinés de la flexion 3 et 4 points ; la validation expérimentale des différents modèles développés. Il est important de noter la mise en œuvre de nouveaux moyens de mesure tels que la stéréocorrélation d'images et l'interférométrie laser pour la mesure de déformations, des déplacements et des contraintes.

Ce travail porte sur l'étude du comportement en fatigue d'assemblages soudés en acier S355NL, représentatifs d'éléments de structures navales.L'objectif est de développer une méthodologie pour estimer la durée de vie à l'amorçage d'une fissure de fatigue pour ce type de structures.Notre approche se décompose en deux étapes.Premièrement, un calcul de structure par éléments-finis permet d'obtenir les cycles contrainte-déformation stabilisés en tout point de l'assemblage soudé pour un chargement d'amplitude constante ou variable.Ce calcul prend en compte le comportement élastoplastique du métal de base, une variation de la limite d'élasticité dans les différentes zones de la soudure basée sur des mesures de dureté, la géométrie locale du pied de cordon mesurée sur des photos de profil des éprouvettes, et éventuellement la présence de contraintes résiduelles.Deuxièmement, dans le cas où une adaptation élastique rapide se produit, un post-traitement permet de calculer la durée de vie à l'amorçage d'une fissure de fatigue, par l'utilisation d'un modèle d'endommagement à deux échelles basé sur les travaux de Lemaitre et al.Les paramètres matériaux de ce modèle ont été identifiés à partir de courbes d'endurance établies pour le métal de base.Pour valider l'approche proposée, des essais de fatigue en flexion quatre points ont été réalisés pour deux rapports de charge (0,1 et 0,3), sur des éprouvettes soudées réalisées par DCN.Pour compléter l'analyse, des mesures de contraintes résiduelles présentes dans les éprouvettes soudées ont été réalisées par diffraction de rayons X.Les comparaisons entre les durées de vie expérimentales et les durées de vie calculées sont encourageantes pour la campagne d'essais réalisée.L'exploitation de la méthode proposée est à l'étude pour un autre mode opératoire de soudage.

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.

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.

Lorsqu'on cherche à réduire les écarts de suivi de trajectoire, la structure de la machine est astreinte à des accélérations susceptibles d'engendrer des déformations et des vibrations d'autant plus intenses que la vitesse exigée est élevée. Le choix de la trajectoire et de la loi de mouvement n'est pas anodin car, selon les cas, on peut observer des différences substantielles d'amplitude de déformation et de vibration. Il s'agit alors de déterminer des trajectoires et des lois de mouvement réalistes, que les asservissements soient capables de suivre sans erreur de poursuite ni vibration induite. Différentes voies de génération de lois de mouvement optimisées sont présentées, avec une analyse du gain qu'elles peuvent apporter.

Cet article illustre la mise en évidence des phénomènes d’entrée liés à la valeur finiedes rayons de deux disques, l’un est tournant et l’autre est fixe. L’analyse del’écoulement est faite à partir d’une configuration des lignes de courant pariétalesinduites au voisinage d’un disque tournant en utilisant la technique de visualisation del’écoulement pariétal par dépôt électrolytique qui a donné de bons résultats dansplusieurs cas de solides en rotation. Cette méthode expérimentale a permis de montrer lesdifférents phénomènes caractérisant ce type d’écoulement tels que les effets de bord et devérifier les résultats théoriques concernant le champ des vitesses obtenues grâce à unmodèle mathématique basé sur une méthode itérative à tir corrigé. L’écoulement est de typeBatchelor : deux couches limites développées sur chaque disque, séparées par un noyau defluide tournant à 0,3 ω (ω étant la vitesse de rotationdu disque tournant).

Une procédure numérique est développée pour étudier les effets de la forme du raccordement rainure/coussinet (carrée, et arrondie avec différents rayons de courbure) d'un palier hydrodynamique sur le développement de l'écoulement, le débit et la distribution de la pression. Les équations bidimensionnelles de Navier-Stokes, écrites pour un écoulement laminaire d'un lubrifiant incompressible, sont résolues numériquement par la méthode des éléments finis en utilisant la méthode de chargement par incrémentation. La simulation numérique utilise la vitesse de l'arbre et la pression d'alimentation comme paramètres dynamiques, alors que le rayon de courbure de raccordement rainure/coussinet est utilisé comme paramètre géométrique. Le travail présenté dans cet article souligne que la pression d'alimentation, l'interaction de la couche de cisaillement avec l'écoulement dans la cavité et l'interaction du coussinet avec le domaine de la rainure à travers un raccordement carré ou arrondi influencent l'écoulement, aussi bien que la magnitude et le profil des pressions et des vitesses dans la rainure. Il est en particulier montré qu'un choix judicieux de profil de raccordement – à pression d'alimentation égale – permet de doubler l'apport de fluide frais dans le film lubrifiant.

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.

La société Thales Angénieux souhaite intégrer des dioptres asphériques dans les systèmes optiques complexes de grande qualité qu'elle fabrique. C'est à la fois un enjeu technologique et commercial. Ces dioptres asphériques sont soumis aux mêmes critères de forme et de rugosité que les dioptres sphériques ou plans. Cependant, ils ne peuvent être fabriqués avec les méthodes conventionnelles utilisées pour les autres dioptres. Il a donc été nécessaire d'utiliser des techniques de production différentes. Parmi les techniques envisageables, Thales Angénieux a choisi de développer un processus de fabrication industrielle articulé autour de deux procédés : la micro-rectification et la finition magnéto-rhéologique. Pour atteindre le niveau final de qualité requis, il s'est avéré indispensable d'intercaler une phase de transition de polissage souple entre la micro-rectification et la finition magnéto-rhéologique.Ce nouveau processus de fabrication permet d'une part de réaliser des dioptres asphériques dont la forme présente un PRt de l'ordre de 0,150 µm et pour la rugosité un Ra inférieur à 3 nm, et s'avère d'autre part parfaitement utilisable en milieu industriel.

Showerhead cooling process which consists of internal convective cooling and externalfilm cooling of a turbine blade is investigated using ANSYS-CFX software. The aim of thepresent investigation is to provide a better understanding of the fundamental nature ofshowerhead cooling using the three dimensional Reynolds averaged Navier Stokes analysis. Anumerical model has been developed to study the effects of coupled internal and externalcooling of the leading edge for a semi-elliptical body shape with the SST k-ω model. This modelconsists of all internal flow passages and cooling hole rows at the leading edge. Thenumerical results obtained are discussed and compared with experimental data available inthe literature. The results show that the cooling efficiency increases with the increaseof the blowing ratio and the Mach number, therefore, the overall efficiency for the steelbecomes less important compared to the plexiglas which has a low thermal conductivity.

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.

Subsystems of rotary-wing aircrafts, such as helicopters for instance, are strongly interrelated due to their intrinsic specificities. Convergence to a feasible design is then not ensured and implies an iterative process. Moreover, rotorcrafts must cover a much wider range of missions than their fixed-wing counterparts. For those reasons a correctly sized rotorcraft is difficult to obtain and finding the best design for a defined set of missions needs numerous iterations. This article presents the application of a multi-objective optimization approach from the predesign stage. The standard predesign approach has been reformulated to highlight sizing constraints and three strategies are then proposed to solve those constraints: the first one is the basic transcription of the standard predesign approach; the second one leaves the problem solving to the genetic optimizer through penalization; the third one is a hybrid of both previous methods based on a constraint repairing approach. Those strategies also involved the adaptation of the helicopter modelling. Here, the focus is on two components of that new model: namely the main rotor polar and the weight assessment model.