Cette étude explore l'utilisation des techniques de Machine Learning pour la classification de l'état d'outils en usinage. Une analyse spectrale singulière (ASS) pseudo-locale des signaux vibratoires relevés sur le porte-outil, couplée à un filtrage passe-bande a permis la définition et la mise en évidence d'indicateurs très sensibles à l'évolution de l'état de l'outil. Ces indicateurs sont définis à partir des sommes des raies spectrales des signaux reconstruits par ASS et de leurs résidus, dans des gammes de fréquence judicieusement choisies. Les taux de reconnaissance de l'usure sont très bons et dépassent les 80 %. Cette étude met en évidence deux aspects importants : la forte richesse en information des composantes hautes fréquences des signaux vibratoires et la possibilité de s'affranchir du bruit inutile par la combinaison de l'ASS et d'un filtrage passe-bande.

La problématique de récupération d'énergie vibratoire est de plus en plus d'actualité. Cette étude fournit des éléments nécessaires à l'optimisation d'une contre-réaction électromagnétique pour la conversion d'énergie vibratoire en énergie électrique. La structure étudiée est une poutre encastrée-libre excitée autour du premier mode de flexion. Un convertisseur, de type électromagnétique sans contact, est placé dans une boucle de rétroaction passive. Pour étudier l'influence des différents types de rétroaction sur les énergies fournies et dissipées, un modèle numérique a été développé, ainsi qu'un modèle analytique simple, créé à partir du caractère mono-dimensionnel du problème. Dans le cas d'un circuit purement résistif, l'étude des énergies disponible et dissipée conduit à l'identification de trois points de fonctionnement intéressants : d'une part celui qui maximise la conversion d'énergie, d'autre part deux points conduisant à des énergies prélevées maximales pour une force d'excitation donnée. Comme ces points sont distincts, les problématiques de récupération d'énergie et d'amortissement sont donc différentes. Ces résultats analytiques et numériques sont confirmés par l'étude expérimentale.

This paper presents the structural shape optimization with linear elastic material, large displacement and small strains. The whole shape optimization process is carried out by coupling a closed geometric shape in R2 with boundaries defined by B-splines curves, automatic mesh generation at each iteration, exact sensitivity analysis and mathematical programming method (SQP: Sequential Quadratic Programming). The design variables are the control point's coordinates which minimize the Von-Mises criteria, with a constraint that the total material volume of the structure remains constant. In this work the sensitivity analysis is performed using two methods: numerically by an efficient finite difference scheme and by the new method called exact Jacobian method. The feasibility of the proposed method is carried out for two numerical examples.

Un modèle rhéologique est proposé pour décrire le comportement viscoplastique, sans écrouissage, à haute température (900 °C) d'un superalliage de nickel dans une large gamme de vitesses de déformation (10-1 à 10-4 s-1). À partir du modèle proposé, une loi de comportement viscoplastique est établie ; les paramètres de la loi de comportement sont identifiés grâce à des essais monotones en traction biaxiale de membranes soumises à une pression de gaz neutre (essais de disques sous pression d'hélium). La loi viscoplastique permet de calculer les contraintes avec une précision de 1 % aux grandes vitesses de déformation et de 4 % aux vitesses les plus faibles pour toute la gamme de déformation ; la limite d'élasticité identifiée dépend de la vitesse de déformation en suivant une loi logarithmique identique à celles indiquées par différents auteurs pour d'autres alliages métalliques. Les paramètres identifiés à partir d'essais de traction biaxiale sur tôles minces permettent de calculer, avec une bonne précision, les contraintes obtenues au cours de cycles stabilisés de traction-compression uniaxiale sur des éprouvettes cylindriques. L'avantage de la technique proposée est d'utiliser des essais de disques beaucoup plus faciles à réaliser à haute température que des essais de traction-compression uniaxiale sur éprouvette cylindrique.

Dans cette étude, on examine, par simulation numérique, la possibilité de réduire les pressions provoquées par le phénomène du coup de bélier dans un réseau de conduites quasi-rigides en remplaçant l'une des conduites du réseau par une conduite viscoélastique en polymère. Le modèle numérique développé est constitué d'un système de deux équations aux dérivées partielles non-linéaires de type hyperbolique résolu par la méthode des caractéristiques avec mise en mémoire et interpolation. Le calcul au niveau des nœuds est effectué par la résolution d'un système linéaire avec prise en considération des conditions aux limites imposées. La loi de comportement de la conduite viscoélastique est décrite par le modèle de Kelvin-Voigt. Afin de simplifier les calculs, on se limite à l'élément élastique de ce modèle. Pour les applications, un code de calcul écrit en langage FORTRAN a été élaboré. Les résultats obtenus montrent bien l'effet de l'élasticité des parois sur l'évolution et l'amortissement des ondes de pression dans les réseaux de conduites.

L'interaction entre un fluide en écoulement et les conduites de transport est en rapport avec le niveau des contraintes appliquées ainsi que la durée de vie souhaitée de la structure. L'approche numérique développée dans cette étude est basée sur une modélisation globale du fluide et de la déformation de la conduite en écoulement transitoire. La contrainte tangentielle de viscosité est exprimée par un développement polynomial mixte représentant la variation du profil radial de la vitesse du fluide. La résolution du système d'équations mis au point a été menée à partir de la méthode des caractéristiques couplée avec les différences finies. Dans le cas d'un fluide newtonien, les résultats obtenus ont pu être comparés avec les données expérimentales de Holmboe et celles théoriques de Zielke. Cette comparaison a permis de confirmer la validité du schéma de calcul utilisé. Une extension des calculs de manière analogue a été réalisée pour la même installation dans le cas d'un fluide viscoélastique linéaire.

Confined steady flows, which display on-axis or off-axis vortex breakdown, have been numerically studied, with particular attention focused on means of controlling the vortex breakdown bubbles. Firstly, the model flow driven by one end disk of a cylindrical enclosure, which exhibits two distinct on-axis vortex bubbles, has been considered. The resulting computations revealed that, sloping slightly the stationary sidewall, beyond a threshold angle, provided an effective means of removing the secondary vortex structure, and the flow remains steady. Besides, this technique is shown to significantly modify the flow topology which displays off-axis bubbles, induced by the co-rotation of the end disks. Then, the effectiveness of adding a near-axis swirl, as suggested in recent experimental works, has been analysed numerically and found to substantially alter on-axis reverse flows.

The crude oil is a non-Newtonian fluid exhibiting, during its flow, phenomena which cannot be described with the traditional models which consider the fluid as homogeneous. Thus, it is necessary to use or develop a more realistic approach which can take into account the microstructure characteristics of crude oils in the law of behaviour. The application of a non-linear differential model in the case of crude oil flow can not be used. This paper deals with the modelling approach resulting from rheology of the polymer solutions. The Modified Phan-Thien and Tanner model (MPTT) is considered in this paper for an axisymmetric flow in a pipe. The shear stresses calculation with this model is an important step as it allows to study subsequently some important phenomena as the corrosion or the pressure drop which is controlled by the friction factor under turbulent flow conditions. The calculations were about different crude oils and the obtained results are compared to experiments. Some discussions are given.

Turbochargers are widely used in Diesel engines as a means of increasing the output power. Most of them are fitted with radial or mixed flow turbines. In applications where high boost pressure is required, radial turbines are replaced with mixed flow turbines with positive rotor inlet blade angle so that they can achieve a maximum efficiency at a lower value of blade speed to isentropic expansion velocity ratio than the usual 0.7 (for radial turbines). This study, performed with the ICEM and CFX softwares of ANSYS, presents a numerical performance prediction of a mixed flow turbine for a wide range of rotational speeds and pressure ratios. The influence of the clearance between the rotor tip blades and the casing on the turbine performances is also investigated. A simulation of the turbine under pulsed inlet flow conditions is also presented.

Cette étude s'inscrit dans le cadre d'une approche globale d'unité d'incinération (four tournant, chambre de postcombustion, traitement des fumées), dont l'objectif est l'identification du comportement aéro-thermo-chimique de l'écoulement réactif au sein de la chambre de postcombustion. Le travail développé ici, dans une démarche d'ingénierie, s'intéresse tout particulièrement à la vérification de la règle des trois T (Température, Turbulence et Temps de séjours) dans l'unité primaire de traitement des fumées. L'étude est menée au travers de simulations numériques en écoulement réactif d'une chambre de postcombustion d'une unité fonctionnant en four tournant de 1,5 MW et consommant un combustible gazeux. Les simulations sont effectuées au moyen du code de calcul Phoenics, en utilisant le modèle de combustion turbulente Eddy Break Up couplé avec le modèle de turbulence K–$\varepsilon $.