La détermination de la raideur des pièces assemblées a fait l'objet d'études récentes. Cependant, la plupart des modèles proposés concernent seulement des pièces de révolution avec un chargement axisymétrique.Cet article propose une démarche permettant la détermination de la raideur axiale des pièces assemblées de forme prismatique et pour une position quelconque du boulon d'assemblage.Deux modèles sont proposés : le modèle analytique s'appuie sur un découpage de la pièce en secteurs angulaires de rigidités différentes ; le modèle "éléments-finis" basé sur la détermination de l'énergie de déformation permet de prendre en compte les différents paramètres géométriques liés à la position du boulon sur la pièce.Les résultats obtenus sont confrontés. Ils débouchent sur une formulation permettant le calcul de la raideur axiale équivalente de la pièce prismatique et sur la détermination de l'angle de basculement du plan de flexion de la tête de la vis.

La solidification des alliages binaires est problématique dans la mesure où de nombreuses hétérogénéités susceptibles de fragiliser le produit apparaissent. Ces hétérogénéités peuvent être à la fois de composition (appelées ségrégations) et de structures. Les ségrégations présentent, en outre, l'inconvénient d'apparaître aussi bien à l'échelle mésoscopique (freckles) qu'à l'échelle du lingot (macroségrégation). Il apparaît que la gravité joue un rôle prédominant dans la formation et le devenir des hétérogénéités observées. S'affranchir de cette composante peut être un des enjeux des nouveaux procédés de solidification. Par ailleurs, les alliages de titane-aluminium présentent une solidification péritectique : au cours de la solidification péritectique deux phases solides sont présentes dans le lingot. Un modèle numérique de solidification basé sur le moyennage statistique a été établi qui prend en compte la spécificité de ces alliages. Les calculs menés en condition de microgravité et de convection forcée montrent que la convection au voisinage du front de solidification influence la localisation des hétérogénéités.

Passive control of the entrainment phenomenon in the turbulent jets is a mixing enhancement economical method of wide interest in the industrial field. A lobed nozzle without lobes inclinations allows improving mixing in the generated flow compared to a reference circular jet. A second lobed nozzle, having the same exit plane geometry but with inclined lobes intensifies, in a considerable manner, the entrainment which reaches up to four times the one in the reference circular jet. The lobed jets vortical dynamics analysis shows that the azimuthal structures are not annular like in the case of a circular jet, but discontinuous, due to the shear of the transverse flow induced by the curvature variation of the exit plane. The streamwise structures development at the discontinuities locations is probably explaining the entrainment benefit observed in the lobed jet without inclination angles. The lobed jet issued from the second nozzle presents like the first lobed jet, discontinuous azimuthal structures, but its remarkable induction benefit is not merely owed to the previous phenomenon. The intensification and organisation of the streamwise vorticity field into large scale structures, resulting in a consequent mixing enhancement, are connected to the increased shear produced by the lobes inclinations.

Les paliers à roulement sont présents dans de nombreux systèmes mécaniques et divers modèles numériques existent pour introduire leur comportement lors de simulations numériques représentatives du comportement dynamique du système mécanique considéré. L'objectif de cet article est dans un premier temps de présenter différentes modélisations existantes dans la littérature puis de comparer leur influence sur le comportement modal simulé d'une boîte de vitesses automobile.

Les succès des applicationsde superfinition par toilage ont été longtemps attribués à l'artd'appliquer des combinaisons variées de conditions et de séquences,pour un dispositif de toilage particulier, sans aucune méthodeapparente établie. Du point de vue laïque ceci pourrait semblervrai. Toutefois il y a des mécanismes physiques bien définis quisont essentiellement de nature fondamentale. Une descriptionénergétique du procédé de toilage est introduite. La variabled'énergie dissipée est considérée pour étudier l'effet du temps detoilage et observer l'influence supposée d'"alignement" (oscillationaxiale de la bande abrasive). Deux régimes de toilage sontidentifiés et ainsi discutés.

Cette communication présente une étude sur l'adaptation des trajets d'usinage au processus de fabrication par UGV. La définition d'un processus performant passe par la sélection conjointe d'une stratégie d'usinage et de conditions de coupe associées. Lors de la programmation d'un trajet d'usinage, le programmeur doit choisir une stratégie d'usinage et un mode de calcul des trajets adapté à la pièce à réaliser et qui n'introduit pas de phénomènes perturbateurs sur les éléments clés de la productivité du processus de fabrication : le comportement cinématique de la machine et le comportement mécanique de l'outil. Pour réduire l'influence de ces phénomènes, les éditeurs de FAO proposent de nombreuses solutions et options. Il devient alors difficile de choisir et de paramétrer une opération d'usinage. Après avoir analysé l'ensemble des difficultés posées par l'usinage de ce type de pièce, nous présentons une classification des problèmes. Selon le besoin, cette grille d'analyse facilite le choix de la stratégie d'usinage.

L'objectif de cette étude est de minimiser, par rotationsinusoïdale, le coefficient de traînée moyen d'un cylindrecirculaire en régime laminaire. Une procédure d'optimisationcouplant modèle réduit par POD et méthode à région de confiance(TRPOD) est utilisée. Cette approche conduit à une réduction ducoefficient de traînée de 30 % pour un coût de calcul limité.

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.

Dans les pays européens à sismicité modérée comme la France, la plupart des bâtiments en béton armé a été construite avant l'application des normes parasismiques modernes. En raison de l'absence de prise en compte du séisme lors de leur dimensionnement ou de la modification de l'aléa sismique, de nombreuses structures en béton armé ne respectent pas les normes actuelles sans être pour autant moins sûres. Pour des raisons de sûreté, les structures industrielles et nucléaires font l'objet de réévaluations sismiques régulières. L'application des méthodes de dimensionnement donne des résultats irréalistes et surtout peuvent occulter les points faibles de la structure. Cet article présente les modèles non-linéaires utilisés lors de réévaluations sismiques. Ces modélisations ont été appliquées à la modélisation de structures portique et de nœuds d'ossature testées sur table vibrante à Saclay et sur le mur de réaction du CCR d'Ispra.

Les procédés d'usinage peuvent créer des contraintes résiduelles à la surface des pièces usinées et ainsi modifier la microstructure et la texture de la matière proche de la surface. De tels changements sont importants pour l'étude du comportement des pièces au cours du temps. Il est alors nécessaire de quantifier les contraintes résiduelles, les composantes de texture et de déterminer la microstructure induite par l'usinage pour comprendre et prédire le comportement des surfaces considérées. Dans cette étude, le matériau cuivre pur a été choisi et considéré comme un "système modèle". En tournage, l'influence du rayon de bec, de la vitesse de coupe et de la présence de lubrifiant sur le champ de contraintes et la texture a été quantifiée à l'aide de techniques DRX. Les modifications micro-structurales ont été évaluées à l'aide de la microscopie électronique à balayage. Enfin, le comportement électrochimique de la surface a été étudié en utilisant la technique de la micro-cellule électrochimique.

Cet article présente une simulation numérique des interactions hydrodynamiques entre une plaque solide en mouvement, un film liquide entraîné par cette plaque et un fluide gazeux au repos ou structuré en jet plan impactant ce film, dans une hypothèse de géométrie cartésienne 2D essentiellement, mais également 3D. Cette problématique se rencontre dans des applications procédés "matériaux" (contrôle d'épaisseur de dépôt ou d'états de surface en sidérurgie) ou pour dans les parois protectrices (des véhicules spatiaux en phase de rentrée atmosphérique ou des réacteurs de fusion nucléaire) et d'une certaine façon dans des problèmes de condensation avec balayage par un écoulement gazeux. Ce problème allie de nombreuses difficultés physiques et numériques : traitement des interfaces liquide-gaz et des instabilités qui y prennent naissance, turbulence dans la zone gazeuse et éventuellement dans la zone liquide. Une autre difficulté est inhérente aux multiples échelles rencontrées : procédé à l'échelle centimétrique-métrique, épaisseur de film à l'échelle millimétrique-micronique, échelles de turbulence variées. Notre travail va tenter de vaincre ces difficultés et de produire des résultats en conditions réelles ... ou du moins au plus près de celles-ci.

L'anisotropie des tôles d'aluminium est induite par le procédé de laminage, elle entraîne des défauts lors de l'opération de mise en forme de pièces par emboutissage. Le travail présenté dans cet article est une étude phénoménologique de cette anisotropie sur des tôles d'aluminium produites à SOCATRAL, au Cameroun. L'objectif est de mettre en évidence l'influence des différents paramètres en vue de mieux contrôler l'évolution de l'anisotropie.Au cours du laminage de l'aluminium, tous les paramètres susceptibles d'avoir une incidence sur la répartition des constituants insolubles dans le métal et sur la déformation des grains du métal ont un effet considérable sur l'anisotropie. Deux nuances d'aluminium (1200 et 1050) ont fait l'objet de cette étude pour laquelle tous les paramètres sont étudiés en utilisant une méthode statistique (SPC) à partir des banques de données de fabrication. Pour chaque paramètre identifié, les courbes de l'évolution de l'anisotropie sont présentées pour différentes épaisseurs de tôle. Les résultats obtenus permettront par la suite d'optimiser l'indice d'anisotropie afin de réduire les défauts à l'emboutissage.

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.

Le vidage de poche est une problématique centrale du fraisage d'ébauche. Malgré les évolutions technologiques, aucune évolution majeure n'a été observée récemment concernant les trajectoires d'usinage de ces entités. Le tréflage et l'usinage trochoïdal sont de nouveaux types de stratégies qui ont trouvé des applications dans l'usinage d'ébauche des matériaux durs. Cet article vise à évaluer leur potentiel pour le vidage de poches dans des alliages d'aluminium. Des algorithmes de génération de trajectoires de tréflage et de trochoïdes ont ainsi été développés en cherchant un compromis entre productivité et qualité des surfaces obtenues. Une étude expérimentale a également été menée. Deux machines outils ont été utilisées, l'une sérielle à 3 axes, l'autre parallèle à 5 axes. Les résultats de cette étude conduisent à une meilleure connaissance de ces nouvelles stratégies d'usinage, en vue de leur application au fraisage d'ébauche d'alliages légers.

In the present study, we propose an evaluation of a non-linear homogenization model applied to hyperelastic composites having random microstructure. This modelling approach consists in a 3D implementation of the secondorder method introduced by Ponte Castañeda & Tiberio [1]. We first recall the basic principles of this method. Then, we investigate a composite made up of an hyperelastic matrix reinforced by spherical deformable or rigid particles.Computational issues of the micromechanical model are discussed and some obtained results allowto demonstrate the reinforcement effect of the particles. In order to provide a rigorous evaluation of the methodology, finite elements computations, on an unit cell, are performed and compared to the predictions of the model. Finally, a confrontation with experimental results is provided.

Lorsque la résistance à l'oxydation à haute température des matériaux est testée, l'essai d'oxydation cyclique est souvent utilisé comme référence car il intègre la cinétique d'oxydation isotherme, l'adhérence de l'oxyde, les contraintes mécaniques, le fluage de l'alliage métallique et de l'oxyde dans des conditions proches de celles de l'utilisation. Cet article présente un nouvel outil expérimental, qui permet la mesure simultanée et individuelle de la masse de plusieurs échantillons placés dans la même atmosphère contrôlée pendant le cyclage thermique rapide. Cette thermobalance multitêtes est décrite, en association avec la description de la méthodologie de mesure. Les performances de l'appareil sont données, ceci incluant les vitesses de chauffe et de refroidissement ainsi qu'un essai de mesure de masse continue sur un échantillon de Ni20Cr.

The displacement of a plastic fluid by an elastic disc approaching a plane rigid surface oriented perpendicular to the disc axis is computed with a numerical scheme accounting for the coupled deformation of the disc and flow of plastic. The axial force to push the disc is in agreement with lubrication theory approximation. The existence of un-yielded fluid situated at the corners of the fluid region on the centre-line have been predicted, similar to the case observed for rigid disc squeeze flow.

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.

De plus en plus, les concepteurs utilisent des méthodes avancées de calcul, pour optimiser les performances des systèmes mécaniques. Ce constat est d'autant plus vrai dans le milieu aéronautique où le rapport poids puissance doit être le plus faible possible. Certains logiciels de CAO (CATIA, SOLIDWORKS, PRO ENGINEER, etc.) offrent la possibilité d'effectuer des calculs de dimensionnement. Néanmoins, ce type d'outil ne permet pas, à ce jour, d'estimer facilement les pressions de contact entre deux pièces. Cet article présente les différentes méthodologies utilisables dans un environnement CAO pour le calcul des pressions de contact dans les roulements à pistes intégrées de boîte de transmission aéronautique. Ces méthodologies sont analytiques (théorie de Hertz), numériques (éléments-finis) ou hybrides. Ces différentes approches sont analysées et comparées suivant les critères de précision, de temps de calcul et de leurs aptitudes à s'intégrer dans un processus de conception industriel. À partir de cette analyse, il sera proposé une méthodologie de calcul des pressions de contact.

De nos jours l'usinage de surfaces complexes reste une opération délicate à maîtriser. Deux procédés permettent d'obtenir de telles surfaces en usinage : le fraisage en roulant avec une fraise cylindrique ou conique et le fraisage en bout avec une fraise hémisphérique ou torique. Le fraisage en roulant étant plus productif que le fraisage en bout, il serait donc intéressant de l'utiliser pour usiner tout type de surface. Le problème de ce mode de génération de surface est qu'il engendre des interférences locales (positives ou négatives) par rapport à la surface théorique. La solution innovante proposée par ces travaux consiste à jouer sur la forme de l'outil en utilisant des fraises à géométrie particulière en forme de tonneau, le but étant de diminuer les interférences locales. L'objectif de cette étude est la géométrie de la fraise tonneau en fonction de la surface et des tolérances imposées.