The aerodynamic drag of simplified car geometry with small span and strongly separatedwake can be reduced up 20% by using pulsed jet distributed along the rear window. Resultsshow an enhancement of transversal wake size in the control region, a displacement of themean positions of vortex wake structures, a decrease of velocities near the rear part anda reduction of vortex structure recirculation in the wake. These modifications produced bythe control are analyzed, commented and model based on simple strategy to build efficientand suitable separation control strategy is proposed.

The studied movement is the “offset” skating technique. It is typically used by the skierfor higher-force-requirement situations: climbing up a hill, handling conditions (slowsnow or head-wind) or in low force situations. It is a thrust with the both poles for eachfull stroke-cycle of the legs. Firstly, we have made a model of a skier for a movementcycle and secondly a mechanical analysis to validate this model. This work was made thanksto the biomechanics software “LifeModeler”, plug-in of ADAMS software, which is akinematic and dynamic simulation tool. LifeModeler creates a human body as ananthropomorphic robot and ADAMS allows equipping it with tools and placing it on a ground.We have built a dynamic model in 3D for the skier in its environment, that is, with itsequipment on the snow. The final goal is to analyze performances parameters effect and tomaximize the movement effectiveness, what is possible by perfecting gesture, equipment andby optimizing materials used in this sport.

Since 1994, HDS is a major player in the design of complex composite parts, especiallyfor racing sailing yachts [1]. In this paper, wesuggest to present our approach in the design and finite-element modelling of the rigidwing-sail of the trimaran that won the 33rd America’s Cup, held in February 2010. From thedecision to design the wing-sail to the assembly on the maxi trimaran, we will present thedifferent steps of design and computation: principles and assessment of the aerodynamicloads, structural design and modelling with tools adapted to each problem, massoptimization. Then, we will detail some of the numerical problems that we faced in thisproject.

Crevice corrosion chemistry is modeled in galvanostatic mode using finite element method calculations. The results lead to the formulation of critical conditions for crevice propagation in terms of applied current and depassivation pHd. For a given stainless steel grade, the model predicts a linear relation IC(pHd) between a “critical propagation current” IC and the depassivation pHd. Detailed computing is performed to compare the behavior of duplex 2304, ferritic AISI 430 and austenitic AISI 304 stainless steels. The model is shown to capture correctly the major asymptotic behaviors and to fairly predict the better corrosion resistance of the duplex grade, which is attributed to its slower dissolution kinetics in acidic environment. When comparing duplex stainless steels to ferritic or austenitic ones, it is now evident that the dissolution law and the depassivation pHd are the key factors that control the resistance to crevice corrosion propagation.

Dans cet article, une étude comparative entre les caractéristiques hydrodynamiques del’écoulement laminaire généré en cuves agitées par différents mobiles de proximité de typemono et double vis avec profils simple et modifié a été menée en utilisant la simulationnumérique. Cette étude a été abordée à l’aide d’un code spécifique de dynamique desfluides numérique (CFD), basé sur la résolution des équations de Navier-Stokes par laméthode des volumes finis. Les résultats numériques obtenus montrent bien l’influence dela forme du mobile d’agitation sur le comportement de l’écoulement au sein de la cuve. Eneffet, on remarque que l’utilisation d’une vis à profil modifié favorise un champ devitesse plus actif que dans le cas des configurations à profil simple. Par ailleurs, etdans le cas d’une double vis, on note que l’effet de la dissipation visqueuse et dupompage est nettement plus prépondérant, présentant ainsi une meilleure efficacité depompage et de consommation énergétique. La comparaison de nos résultats numériques avecles résultats expérimentaux tirés de la littérature montre une bonne adéquation, ce quiprouve la validité de la méthode d’analyse adoptée.

La première étape de ce travail est le calcul ab initio des énergies de mise en solution et de mélange du chrome et du fer. Nous confirmons les résultats ab initio proposés précédemment. Nous utilisons cette même méthodologie afin de calculer les énergies de surface du fer et du chrome dans les orientations (100), (110), (111) et (211). Contrairement aux extrapolations depuis les mesures expérimentales aux hautes températures, ces calculs montrent que les énergies de surface du chrome sont supérieures à celles du fer. Nous calculons également l’énergie de ségrégation d’impureté du chrome dans le fer (100) qui est endothermique. Enfin, nous proposons un modèle énergétique ajusté sur les calculs ab initio. À partir de ce modèle, nous calculons des isothermes de ségrégation et montrons que les surfaces de l’alliage sont toujours appauvries en chrome du fait de la grande différence d’énergie de surface entre les deux éléments qui a été révélée par les calculs ab initio.

This paper presents a modelling study of a ball bearing dynamic behaviour with differentdefects types, which is part of an investigation related to the modelling of machineryrotating components. Our contribution in this work is a proposition of a five-degree offreedom model describing the nonlinear dynamic behaviour of a ball bearing. The aim is aparametric formulation of the ball bearing stiffness which allows the introduction of thedefects characteristics. This approach is a result of an intrinsic structural behaviourmaking it different from methods which introduce external impulsion to simulate defects.Hence, a more realistic dynamic ball bearing defect simulation is obtained for better usein design and maintenance domain. This simulation can be formulated by two methods. Thefirst, partial contact method, is based on elimination of some ball stiffness. The secondone imposes displacement in the system response. Obtained results give response formssimilar to standards and to different author’s results (theoretical and experimental)found in the literature. The developed model is simple, compact as compared to existingones and we can express our satisfaction about this promising model.

Ces travaux montrent la pertinence et l'utilité de la modélisation du cytosquelette des cellules par systèmes mécaniques précontraints. Ces recherches s'inscrivent dans le champ de la biomécanique cellulaire et tissulaire et deux applications sont proposées. On présente tout d'abord la recherche de forme d'une cellule isolée par modèles de tenségrité non réguliers, puis on propose une combinaison entre les modèles granulaires et l'analogie de tenségrité. L'extension prospective aux assemblages multicellulaires avec notion d'autocontrainte partagée, par modèles de grilles de tenségrité est ensuite présentée.

Progress is reported on the modelling, via RANS closures, of two swirling turbulent flows important in aeronautics: the trailing wing-tip vortex and the flow in rotor-stator cavities. For the former the decay of the vortex is only well captured at second-moment level while, for the latter, an unsteady flow computation brings out large-scale organized structures, with the number of structures varying with cavity aspect ratio and Reynolds number, a result qualitatively in accord with experiment.

The first part of this analysis highlights the running condition of hydrodynamic bearings used in thermal automotive engine. To provide this overview, the various specific parameters and their values are described. To complete this panorama a synthesis of the major damages for each kind of engine bearing are set up. Dispersive factors affecting the behaviour of hydrodynamic bearing such as oil emulsion, dirt is described. The second part is dedicated to numerical simulation. An overview of the most used models with their advantages and disadvantages is used to show the state of the art in the automotive industry. Finally, in the third part, the authors match experience and using the two previous parts. A special care is taken for damages, damage modelling, and weakness of damage prediction. From this analysis, the key aspects are detailed such as contact problem in mixed lubrication, surface roughness evolution or effect on lubrication, local or global seizure. To conclude, a special emphasis is done on mixed lubrication and associated problems. From the industrial point of view, this subject is now a key point to be considered when designing reliable bearings.

La modélisation et la fabrication des ballons pressurisés stratosphériques longue durée à usage scientifique sont un défi pour le CNES. Ils sont constitués de plusieurs fuseaux en tri-couches PET/PA/PET d'épaisseur 50 µm, assemblés entre eux par des rubans adhésifs en PET de 23 µm d'épaisseur. À ce jour, un problème majeur apparaît lors des missions de vol, se traduisant pour certains ballons par une destruction prématurée. Ce travail porte sur l'étude du comportement mécanique des ballons pressurisés stratosphériques et plus particulièrement sur les assemblages des films polymères constituant le ballon. Dans un premier temps, une campagne d'essais de nanoindentation nous permet d'identifier les propriétés élastiques des matériaux après assemblage, et ce pour deux températures de vol du ballon. Dans un second temps, nous modélisons un assemblage nominal en approche 2D puis 3D. Plus particulièrement, un exemple d'application de la technique de submodeling est présenté à partir de la modélisation d'un défaut de la jonction. Enfin, à l'aide de la méthode des plans d'expériences et de simulations éléments-finis, nous étudions l'influence des paramètres de conception sur la tenue mécanique d'un assemblage type.

Les prothèses de hanche en biocéramique sont résistantes à l'usure mais, du fait de leur fragilité intrinsèque, sont susceptibles de se rompre. Le phénomène de décoaptation, séparation de faible amplitude de la tête et de la cupule, a été mis en évidence lors de la marche, et le choc mécanique en résultant peut fortement augmenter les risques de rupture. Un modèle par éléments-finis a été développé et les résultats ont été exploités afin de simuler l'évolution de la probabilité de rupture de cupules en zircone au cours du temps. Les résultats s'accordent bien avec l'expérience, même si des améliorations sont nécessaires afin de prendre en compte l'érosion des surfaces de contact.

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 $.

Pour étudier le comportement thermo-hydro-mécanique et chimique (THMC) de l'argilite de l'Est, un modèle basé sur la thermodynamique des milieux poreux est proposé. Une réaction de dissolution est étudiée et deux analyses de tendance sur l'argilite sont effectuées à l'aide du code de calcul Cast3M. L'échantillon étudié est une galette d'argilite. L'influence d'une réaction chimique sur la succion est mise en exergue. L'article se termine par une discussion sur les évolutions futures du modèle.

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.

Le travail présenté ici porte sur l'application au laminage des modèles de comportement récemment développés en plasticité grandes déformations en vue de la simulation numérique des procédés de mise en forme et notamment de l'emboutissage : modèle rigide plastique avec écrouissage isotrope, critère de Hill quadratique ou non-quadratique, plasticité associée ou non, viscoplasticité. Après avoir brièvement présenté ces modèles nous les intégrons dans le modèle classique de laminage (méthode des tranches, équation de Karman). La solution est obtenue en déterminant le point neutre par une méthode de tir.Ces modélisations sont ensuite illustrées par une analyse paramétrique de l'influence des divers paramètres constitutifs sur la réponse et une comparaison sur un matériau donné de différents modèlesen exploitant les modèles identifiéspar A. Khalfallah, A. Znaidi et A. Darsouni finalise ce travail.

Cet article présente l'étude des instabilités d'un système d'essuyage par analyse vibratoire et en propose un modèle théorique dans un but d'aide à la conception.L'optimisation d'un système d'essuyage, qui est un objectif essentiel pour un équipementier tel que Valeo, conduit le concepteur à chercher à éliminer autant que possible les différents défauts d'essuyage qui sont pour la plupart dus à l'apparition de phénomènes vibratoires entre la lame de caoutchouc et le pare-brise. Ces phénomènes apparaissent dans différentes conditions (état et humidité du pare-brise, pression de la lame de caoutchouc sur le verre, angle d'attaque du balai sur le pare-brise, galbe du pare-brise...).Afin de limiter le nombre de paramètres intervenant dans le système, nous étudierons un système d'essuyage expérimental constitué d'un bras classique et d'une réglette rigide et plane portant une lame de caoutchouc. Nous avons donc mis en place un modèle théorique fondé sur une méthode de synthèse modale. Ce modèle nous permet de prédire les zones d'instabilités en fonction de trois paramètres qui sont apparus comme étant les plus influents à savoir : l'angle d'attaque, la force d'appui et le coefficient de frottement. La validation du modèle a consisté à confronter les zones théoriques de stabilité et d'instabilité (lieu de la bifurcation de Hopf) avec les relevés pratiques, et ceci en faisant varier les trois paramètres précités. La cohérence des résultats obtenus nous permet d'envisager une intégration du modèle dans les logiciels Métier Valeo.

L'objectif de cette étude est de définir à terme un outil fiable de dimensionnement d'assemblages collés pour favoriser l'utilisation de cette technique d'assemblage, en particulier, dans le domaine des structures marines et sous-marines. Un dispositif de type "Arcan", adapté pour l'étude du comportement d'un assemblage "métal-métal", a été développé pour se concentrer sur l'analyse du comportement de la colle en films minces. Pour analyser la cinématique de la déformation du joint de colle nous avons utilisé un système de mesure sans contact par corrélation d'images. Ainsi différentes caractéristiques du comportement non-linéaire de la colle ont été observées. Les premiers résultats obtenus pour les collages mixtes (acier, aluminium, composite) montrent des comportements similaires de la colle pour la procédure proposée. De plus, des contrôles de qualité par DSC, et des études de cuisson par DMA sont réalisées pour vérifier la conformité de la procédure de collage.

Dans cet article, on présente d'abord la validation expérimentale de l'aspect frottement du logiciel "PROFIL" d'emboutissage de tôles minces. Cet aspect a été validé par des essais expérimentaux réalisés sur la machine d'emboutissage TESTOLUB du C.E.T.I.M. La modélisation du frottement par un effort de retenue appliqué au bout de la tôle s'est avérée comme une solution simple et efficace. Ensuite, on teste numériquement ce logiciel par le code de calcul d'éléments finis "ABAQUS" en choisissant des éléments quadratiques afin de tenir compte de la variation d'épaisseur de la tôle au cours de l'opération d'emboutissage.

Le défaut de fatigue de contact des rails dénommé "head-check" comporte après amorçage une phase de propagation en mode II débouchant soit sur une bifurcation fatale, soit sur un blocage de la fissure. Pour prévoir au cas par cas les conditions qui peuvent conduire à l'une de ces issues, une modélisation de la fissuration en mode II est nécessaire. Dans cette étude, nous montrons que la méthode des dislocations est idéale pour établir les ΔKII qui permettent de décrire le comportement de la fissure en utilisant les paramètres de la loi de Paris. Nous analysons ainsi notamment l'effet de proximité dans le cas de paires de fissures, le rôle du frottement entre les faces de celles-ci et sa synergie avec les contraintes résiduelles.