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.

Ce travail est consacré à la présentation d'une nouvelle méthodologie de prévision de l'usinage par enlèvement de copeau. Cette méthodologie est basée sur le couplage fort entre le comportement thermo-mécanique et l'endommagement ductile. Elle utilise également une adaptation de la taille des éléments en fonction de critères physiques (endommagement, plasticité, ...) et géométriques (courbures locales, ...). Cette approche est étudiée et comparée à l'approche classique basée sur le simple écoulement visco-plastique.

L'identification des paramètres influants pour le comportementdes liaisons par contact (coefficients de frottement, jeux, ...) n'est pas chose aisée. La mesure de tels paramètres est biensouvent fortement entachée d'erreurs très importantes.Les phénomènes mis en jeux (contact et frottement)sont fortement non-linéaires. La construction par simulationsnumériques de réponses moyennes de l'assemblage ou bien desurfaces de réponse nécessite un grand nombre de calcul trèscoûteux. Des techniques efficaces pour l'obtention rapide de telles informations sont proposées dans cet article.Pour décrire les assemblages nous utilisons une décomposition detype sous-structures et interfaces. L'algorithme de résolution utilisé est basé sur la méthode LATIN.Pour construire à moindre frais la surface de réponse,nous utilisons un résultat de calcul obtenu préalablementpour un jeu de paramètres comme initialisation pour un calculavec un autre jeu de paramètres.Dans un second temps, nous proposons une méthode de constructiondes caractéristiques stochastiques de la réponse de l'assemblage,par projection de la solution dans une base de type chaospolynomial.

Cet article a pour but de donner un aperçu des différents procédés de microstéréolithographie développés au niveau international. En effet, ces techniques connaissent actuellement un développement notable, grâce à des avancées technologiques importantes effectuées dans le domaine des afficheurs UV à micromiroirs, mais aussi grâce au contrôle de l'absorption à deux photons. Les applications qui en découlent concernent le micro-prototypage rapide, la micromécanique, mais aussi la microfluidique et de manière plus générale la réalisation de microcomposants tridimensionnels de formes complexes, y compris en matériaux frittés.

Lors de leur cycle de fabrication, des contraintesrésiduelles sont générées notamment dans la partie fragiled'assemblages céramique/métal. Ces dernières sont responsables del'amorçage et de l'arrêt des fissures générées par ce cycle,mettant en défaut les traitements probabilistes de la rupturebasés sur l'hypothèse du maillon le plus faible. Un modèleprobabiliste de fissuration est proposé et permet d'appréhender detels arrêts. Une extension de ce modèle considère la fiabilité desassemblages soumis à de la fatigue statique. Une méthodologied'identification des paramètres aléatoires microstructuraux estproposée. La démarche est ensuite appliquée à la prévision de ladurée de vie d'un composant industriel.

Dans le secteur automobile, depuis plusieurs années, les amortisseurs utilisés dans les suspensions font l'objet de nombreuses études. Afin d'améliorer leurs performances, leurs comportements doivent être connus et cette identification nécessite des essais appropriés. Un vérin grande vitesse a été mis en oeuvre au laboratoire LAMEFIP afin de caractériser des structures et des matériaux sous impacts. Parce que le pilotage de cet actionneur hydraulique permet de piloter le déplacement de la tige du vérin et d'imposer par exemple de grande vitesse de déplacement constante pendant le choc (vitesse maximum 5 m/s), ce nouveau dispositif a été utilisé pour la première fois pour caractériser en dynamique un amortisseur utilisé habituellement dans une suspension de véhicule tout terrain. Les premiers essais réalisés avec ce vérin dynamique ont permis d'estimer les performances mécaniques de ce nouveau dispositif expérimental de sollicitations dynamiques et d'identifier en sus le comportement mécanique de cet amortisseur.

La maîtrise des délais de conception et la robustesse des gammes de fabrication des turbo-réacteurs sont aujourd'hui incontournables. Les modélisations des procédés de fonderie et de forge sont couramment mises en oeuvre lors des développements afin d'optimiser la définition pièce aux procédés cibles, mais les insuffisances de modèles d'usinage actuels se font cruellement sentir. Une démarche d'analyse globale de faisabilité d'une pièce sensible a été mise en œuvre montrant l'intérêt potentiel et les attendus de l'usinage virtuel.

La liaison entre une tuile en composite carbone/carbone (CFC) et un substrat métallique est du même type qu'une liaison céramique/métal. Elle est difficile à réaliser du fait des différences de dilatation entre les matériaux ce qui induit des contraintes internes très importantes. Pourtant dans la machine de fusion contrôlée Tore Supra (CEA Cadarache, 13108 St Paul Lez Durance, France) ce type de liaison, développée avec succès depuis de nombreuses années, a permis d'aboutir à la fabrication d'un limiteur toroïdal de 7,6 m2, ce qui représente la réalisation de jonctions CFC/métal de plus de 12 000 tuiles. Le procédé utilisé consiste en une structuration géométrique de la surface de CFC à joindre, par un traitement laser, ce qui permet un bon accrochage mécanique de la tuile avec la brasure ou le métal fondu.

Nous introduisons dans cet article une application de la méthode des éléments finis étendus (X-FEM) au cas de la simulation numérique de la coupe, qui se trouve encore confrontée à des limitations d'ordre numérique. La gestion du problème du contact à l'interface outil/copeau est présentée, et l'intérêt du couplage entre X-FEM et la méthode des level-sets pour ce problème est mis en valeur. Les résultats de la validation, effectuée sur des exemples typiques, sont détaillés. Les premières validations sur un test d'usinage sont ensuite présentées, pour une loi de comportement de type fluide newtonien. Nous dégageons enfin les améliorations futures que la méthode est à même d'apporter à la simulation numérique de la coupe.

Les rideaux d'air sont des jets plan traversants conçus pour isoler deux volumes adjacents communicants. De tels systèmes sont communément utilisés dans le but de minimiser les transferts de masse ou de chaleur entres deux zones tout en conservant une libre circulation des personnes et des engins entre ces mêmes zones.Des installations expérimentales ont été conçues pour étudier plusieurs configurations de rideaux d'air et déterminer la meilleure efficacité pour préserver l'énergie ou pour confiner les fumées dans le cas de feux en tunnels routiers. L'analyse a porté principalement sur la dynamique de l'écoulement. Deux configurations composées d'un ou deux rideaux de jet d'air simple ou double ont été comparées. Elles ont été réalisées pour faciliter les mesures vélocimétriques par images de particules (PIV).

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.

On explique le faïençage thermique à grand nombre de cycles d'une structure, par l'arrêt de propagation dans l'épaisseur des fissures initiées à la surface. Sur certains composants de centrales nucléaires les configurations des réseaux de faïençage près des soudures ont été reliées aux signes des contraintes résiduelles de soudage. On montre par ailleurs que les contraintes résiduelles locales de soudage dépendent de la dérivée seconde spatiale du champ de température de soudage. Loin des soudures dans les zones de fortes compressions on explique la présence du réseau par l'effet pénalisant, pour un acier austénitique, du pré-écrouissage sur la fatigue en déformation contrôlée. On conclut finalement que l'opération du grenaillage peut être pénalisante pour les aciers austénitiques en fatigue thermique.

Les céramiques piézoélectriques présentent un couplage électromécanique leurdonnant la capacité de développer sous une contrainte mécanique une charge électrique proportionnelle à celle-ci et de se déformer en présence d'un champ électrique.Cette propriété est à la base des nombreuses applications telles que des actionneursou des capteurs. Pour des chargements plus importants, la réponse n'est pluslinéaire. Ce comportement s'explique par la rotation de zones uniformément polariséesqui engendre une polarisation et une déformation irréversibles responsablesdes comportements ferroélectrique et ferroélastique. L'exploitation de ces comportements non-linéairespermet des déplacements plus importants mais elle est freinée par la complexitédu comportement et l'absence d'outils de dimensionnement.Une modélisation phénoménologique décrivant la piézoélectricité, ferroélasticitéet ferroélectricité est présentée. Des cyclages électriques ainsi que le phénomène de dépolarisation mécaniquesont simulés sur la base de ce modèle.

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.

Le but de ce travail est de mettre en évidence les paramètres qui influent sur la trajectoire de la tête lors d'une reconstruction d'accidents piétons en vue d'une meilleure prédiction numérique du risque lésionnel. Celle-ci est réalisée à partir d'un couplage de modèles multi-corps (pour le piéton) et éléments finis (pour la tête et le véhicule).

Cet article s'intéresse au problème de l'évaluation des modes de déplacement d'un robot à locomotion hybride roue-patte. Après une brève description du système mécatronique, nous présentons sa modélisation cinémato-statique dont l'originalité repose sur l'intégration des interactions roue-sol en terrains naturels. Les modèles d'interaction sont validés expérimentalement à l'aide d'un banc d'essai spécifique. Les modèles analytiques sont ensuite exploités pour réaliser une analyse comparative des performances de locomotion pour chacun des modes de déplacement sur différents terrains. Les critères considérés sont la marge de stabilité, la gradabilité et la consommation d'énergie.

Lorsqu'on brise en flexion des tiges cassantes, telles que lesspaghetti crus, on obtient plus de deux morceaux, souvent trois,quatre ou plus. Dans le but d'expliquer ces brisures multiples, nousétudions la dynamique d'une tige fléchie juste en-deçà de sa courbure de rupture lorsqu'elle est soudainement libérée à une extrémité. Noustrouvons que la relaxation brusque de la courbure au bout qui vientd'être libéré induit un train d'onde de flexion dont la dynamique est décrite par une solution auto-semblable sans paramètre ajustable. Cesondes de flexion augmentent localement la courbure et nous montronsque ce mécanisme contre-intuitif est à l'origine de la fragmentationdes tiges cassantes en flexion. Nous présentons une expérience simple qui confirme cette assertion.

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.