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Dissertations / Theses on the topic 'Cathodes – Matériaux – Propriétés thermomécaniques'
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Bouzemmi, Wadii. "Caractérisation des matériaux carbonés des blocs cathodiques utilisés dans la cuve d'électrolyse Hall-Héroult." Thesis, Université Laval, 2010. http://www.theses.ulaval.ca/2010/26933/26933.pdf.
Full text
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Faraoun, Houda Imane. "Modélisation des propriétés thermomécaniques des matériaux abradables." Besançon, 2005. http://www.theses.fr/2005BESA2008.
Full textAbstract:
Les joints abradables sont conçus pour le contrôle des fuites de gaz entre parties statiques et tournantes dans les turbines et les compresseurs. La bonne abradabilité implique une certaine absence de rigidité, et une dureté suffisante pour résister à l'érosion, l'oxydation, la corrosion, le choc thermique et la combustion spontanée. Les abradables consistent en un mélange de différents éléments structuraux : matrice métallique, une phase de lubrifiant solide et un taux contrôlé de porosité. Le développement de la composition et de la structure des abradables a toujours été principalement empirique alors que les études théoriques se résument en peu de modèles schématiques établis sur des observations expérimentales. Dans cette thèse, nous initions un modèle qui servira à l'amélioration des structures des abradables. C'est une partie d'une plus large activité de recherche dans le cadre d'un projet européen visant à développer des abradables avec une durée de vie améliorée par le contrôle de la microstructure et son impact sur le comportement mécanique. La première activité était d'acquérir une compréhension supplémentaire de la relation entre l'abradabilité et la structure par le biais de description théorique améliorée. Une procédure d'analyse d'image est développée pour quantifier les paramètres géométriques des éléments structuraux. Elle est ensuite utilisée pour estimer quantitativement les propriétés thermomécanique de quelques revêtements de référence par la méthode des éléments finis. Une approche pour la prédiction des propriétés pour des revêtements avant leur réalisation est proposée et les outils de simulation nécessaires pour son application sont développésAbradable seals are made for gas flux control in turbines and compressors. Good abradability implies reasonably low rigidity and sufficient hardness to resist to erosion, corrosion, oxidation, thermal choc and spontaneous combustion. Abradable materials consistent of a mixture of several structural elements: metallic matrix, solid lubricant phase and controlled amount of porosity. The development of composition and structure of abradables was until now mostly empirical using wear-maps, when theoretical studies resume to few schematic models established on experimental observations. In this thesis, we initiate a model that serves to structure improvement of abradables. It's a part of larger research activity within a European project aiming at developing enhanced abradables coatings by controlling the microstructure and its impact on mechanical properties. The first activity was to acquire more understanding on the relation between abradability and structure using morphological description of coatings. An image analysis approach was developed to quantify the geometrical parameters of structural elements. It is then used to get quantitative thermomechanical properties of some reference coatings by means of finite element analysis. A procedure for properties prediction for coatings before their spraying is proposed and the simulation tools necessary to its application created
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Carbonneau, Xavier. "Etude des propriétés thermomécaniques de mullite zircone et de zircon." Lyon, INSA, 1997. http://theses.insa-lyon.fr/publication/1997ISAL0105/these.pdf.
Full textAbstract:
Cette étude porte sur la caractérisation du comportement mécanique de mullite zircone et de zircon entre 1000 et l 300°C. Une caractérisation microstructurale fine des différentes nuances est tout d'abord réalisée, avec notamment de nombreuses observations en microscopie transmission. Ceci a pour but de mieux connaître la localisation et la composition de la phase vitreuse. La propagation des fissures à haute température est ensuite étudiée grâce à des essais de double torsion. La guérison des fissures observée au cours de ces essais est plus particulièrement étudiée dans le cas du zircon. Des mesures de spectrométrie mécanique ont aussi été réalisées pour mettre en évidence des mécanismes liés à la présence de phase vitreuse. Enfin une étude du comportement en fluage a été réalisée par des essais de flexion. Ces résultats sont complétées par une série d'essais sur des éprouvettes préalablement indentées ce qui permet de mieux comprendre le comportement à la rupture, et a montré l'existence d'un seuil dans le mode de propagation des fissures. Ces résultats ont pu être rapprochés de ceux obtenus en double torsionThe high temperature mechanical properties of mullite zirconia obtained by reaction sintering, and zircon have been studied. Numerous transmission electron microscopy observations have been conducted to obtain an accurate microstructural characterization, and a better knowledge of the glassy phase composition and localization. Crack propagation is then measured at high temperature using the double torsion technique. Crack healing observed during these tests is especially studied in the case of zircon. Internal friction measurements have also been conducted to try to characterize the glassy phase. In addition, the creep behavior has been studied using bending tests. These results are completed with others obtained on previously indented specimens to better understand the fracture behavior. A threshold has been observed in the crack propagation in zircon. These results are close to those obtained with the double torsion technique
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Pedraza, Alvaro. "Propriétés thermomécaniques d’enrobés multi-recyclés." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSET001/document.
Full textAbstract:
Les premiers recyclages d’enrobés bitumineux à 50% sont apparus sur autoroutes françaises dans les années 1990 – une charte de l’innovation spécifique aux enrobés drainants intégrant 50% de recyclés fut notamment délivrée début 2002 (SETRA - CSTR, 2002). Un nouveau cycle de recyclage à fort taux de ces tout premiers enrobés a été entrepris ici ou là, depuis quelques années. Le multirecyclage des agrégats d’en-robé (AE) dans les mélanges d’enrobés bitumineux est de ce fait une problématique actuelle, qui va se gé-néraliser dans l’avenir, lorsqu’il faudra recycler des enrobés contenant déjà des enrobés recyclés plusieurs fois. Le projet visant à étudier le MUlti-Recyclage des Enrobés tièdes a été labellisé projet national (PN MURE). Une part du projet MURE regroupant des aspects scientifiques particuliers a été regroupé au sein du projet « IMPROVMURE », financé par l’Agence Nationale de la Recherche, et qui a débuté en mars 2014. L’objectif du projet « Innovation en Matériaux et PROcédés pour la Valorisation du MUlti-Recyclage des En-robés » (IMPROVMURE) est de fournir des éléments de réponse raisonnés et quantifiés, en laboratoire et sur sites pilotes, afin de faire du multi-recyclage des enrobés fabriqués à chaud et tiède. Les questions sociétales, environnementales, règlementaires ou normatives sont également prises en compte dans le cadre du projet. Un des objectifs du projet IMPROVMURE est l’étude des propriétés thermomécaniques des enrobés. C’est dans le cadre de cet objectif que s’inscrit le travail de thèse présenté dans ce document. Cette thèse est le fruit d’une collaboration entre le Laboratoire Génie Civil et Bâtiment de l’ENTPE (LGCB)/Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes (LTDS) et l’entreprise EIFFAGE Infrastructures. 15 types d’enrobés ont été testés pour l’étude des propriétés thermomécaniques des enrobés multi-recyclés. Les enrobés diffèrent par leur condition de fabrication (Laboratoire ou chantier), leur procédé de fabrication (chaud ou tiède mousse), le taux d’agrégat d’enrobé introduit (0%, 40%, 70% ou100%) et le nombre de cycles de recyclage (un, deux ou trois). Trois caractéristiques ont été communes à tous les types d’enrobés fabriqués, sauf pour l’enrobé contenant 100% d’agrégats d’enrobé. La première est la même courbe granulométrique des granulats, la troisième est la teneur en liant de 5.4% en masse et la troisième est le type d’enrobé « Béton Bitumineux Semi-Grenu » (BBSG) de type 03 selon la norme EN 13108-1. Trois domaines du comportement des enrobés bitumineux ont été étudies : Viscoélasticité linéaire (VEL), couplage thermomécanique à basse température et fissuration à froid. Pour le domaine de comportement VEL, les enrobés bitumineux ont été étudiés à l’aide des essais de module complexe en traction-compression réalisés sur une large gamme de températures et de fréquences sur éprouvette cylindrique à l’ENTPE. Les résultats sont modélisés à l’aide du modèle analogique 2S2P1D qui a été développé au laboratoire LGCB de l’ENTPE. Des essais de propagation d’ondes ont aussi été réalisés. La méthode de détermination du temps de vol des ondes « P » et des ondes « S » et la méthode Impact Résonance sont utilisées. Ces essais utilisent des méthodes non destructives et faciles à réaliser. On peut ainsi calculer les valeurs de modules et de coefficients de Poisson des matériaux. Puis, le couplage thermomécanique à basse température est caractérisé à l’aide de l’essai de retrait thermique empêché (TSRST), qui utilise le même dispositif que l’essai de module complexe mais les éprouvettes utilisées sont de géométrie différente. Finalement des essais de propagation de fissure ont été réalisés avec des sollicitations monotones. La propagation de la fissure suivie utilisant la méthode de corrélation des images. Des estimations de la hauteur de fissure ont été faites sur la basse de la méthode DRCL développée à l’ENTPEReuse of Reclaimed Asphalt Pavement (RAP) is considered as one of the main solutions to cope with the objectives of worldwide sustainable development. In this way, the reuse of RAP in bituminous mixtures has been matter of study in previous papers (Chen et al., 2009; Kaur et al., 2013; Mogawer et al., 2012; Ru-bio et al., 2012; Sias Daniel et al., 2013; Valdés et al., 2011) and had concluded be economically profitable as well as had demonstrated the durability of the tested materials. Nowadays, new topics overcome dealing with how increase the RAP content and how many times RAP could be recycled. In France, a collaborative research and development project called “Multi-recycling of warm foam bitu-minous mixtures” (MURE) have brought together all the stakeholders involved in road construction. The pro-gram has run since March 2014. The scientific part of MURE project is IMPROVMURE project (Innovation for Materials and Processes for Improving the Multi-Recycling of Mixes). The overall budget of the project were €4.7M, €2.3M of which been provided by the ANR (National Re-search Agency) in the framework of the IMPROVMURE project, which has gotten under way in March 2014 and its main goal of characterizing the remobilization of the binder from recycled materials was the evalua-tion of the durability of mixes with the addition of binder. Thus, one objective of this project is to determine the thermomechanical properties of multi-recycled bi-tuminous mixtures, so in the context of this goal the current study was made. Likewise this investigation was a collaboration between the Tribology and System Dynamics Laboratory (LTDS) of the University of Lyon/ENTPE (“Ecole Nationale des Travaux Publics de l’Etat” ) and the French company EIFFAGE Infra-structures. For this study 15 types of bituminous mixtures were tested, the bituminous mixtures were produced in the laboratory and construction site, also two different techniques were studied for mixtures elaboration: hot and warm using foamed bitumen in both cases, the RAP content on these were 0%, 40%, 70% and even close to 100% produced after several recycling operations (up to 3 cycles). All bituminous mixtures have 3 invariants: the first is the same aggregate grading curves (except the bituminous mixture with 100% of RAP). The second one is the total binder content (5.4% in total weight). The last is classified as BBSG-03 0/10 bitu- 15 minous mixture, as is specified in the European standards for classification of bituminous mixtures (NF EN 13108-1 - 2007). Three domains of behaviour were studied: Linear Viscoelastic behaviour (LVE), cracking behaviour at low temperature and the fracture behaviour at low temperature. The LVE was studied considering complex modulus tests on bituminous mixtures and were performed in tension/compression on cylindrical samples, thus LVE behaviour was then modelled with 2S2P1D rheological model, developed at Uni. of Lyon / ENTPE, for the other hand cracking behaviour at low temperature was studied considering Thermal Stress Restrained Specimen Tests (TSRST), and finally fracture behaviour at low temperature was studied with the crack propagation tests as a monotonic loading
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Hebert, Jean-Pierre. "Contribution à l'étude du comportement thermomécanique de matériaux composites pour applications aérospatiales." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10069.
Full textAbstract:
Le role primordial de la liaison d'interface entre matrice et fibre ainsi que l'influence de la geometrie et de l'orientation des renforts ont ete demontres a partir des principes du renforcement. A l'aide des modeles de calcul correspondant aux recherches les plus recentes, des mecanismes de comportement thermomecanique ont ete elabores pour les materiaux composites organiques, metalliques et ceramiques. Une analyse des facies de rupture sous differentes sollicitations a permis de relier les mecanismes de comportement thermomecanique avec la capacite du materiau composite et de sa microstructure a transferer les contraintes macroscopiques au niveau de l'interface fibre-matrice. L'effet de l'endommagement et des imperfections de structure eventuels a ete etudie. Des techniques appliquees a la connaissance de la liaison interfaciale matrice-renfort ont ete developpees, une methode originale de caracterisation par analyse enthalpique differentielle a ete mise au point. Des materiaux composites performants correspondant aux besoins nouveaux des applications aerospatiales ont ete presentes. L'etude d'un procede d'elaboration d'un materiau composite economique a base d'aluminium renforce par des fibres de carbone, obtenu par cofilage a ete faite. L'importance du developpement des matrices intermetalliques et ceramiques et des materiaux composites carbone-carbone a ete mise en evidence pour les emplois a tres haute temperature des projets futurs
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Hernandez, Jean-François. "Comportement thermomécanique des bétons réfractaires et des revêtements monolithiques des poches a acier : influence de la déshydratation." Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066519.
Full textAbstract:
Cette recherche s'inscrit dans un projet visant a maîtriser la tenue mécanique des réfractaires utilises dans les réacteurs métallurgiques. Cette problématique est complexe en raison de la structure composite des revêtements réfractaires, de la nature des matériaux dont le comportement est fortement non linéaire et des sollicitations (thermique, mécanique et chimiques) couples et peu connues. Les modèles numériques développes a cet effet doivent notamment intégrer une description fine des transformations et des mécanismes mis en jeu dans les matériaux. Cette étude apporte une contribution en enrichissant la base de donnée des réfractaires non-faconnes au travers d'essais thermomécaniques de compression, flexion et de dilatation thermique et d'essais d'analyse thermique (at gravimetrique et at differentielle). Une modélisation est proposée à différentes échelles pour caractériser d'une part la cinétique de déshydratation du béton réfractaire et d'autre part l'évolution des propriétés thermodestructions en fonction de sa composition minéralogique. Un modèle macroscopique simple mais intégrant le changement de phase est identifie et utilise dans un calcul de structure pour prédire la tenue mécanique de la couche de sécurité d'une poche a acier dans la phase de séchage. Les calculs de structure sont valides par les observations in situ de fissuration et de dégradation des revêtements. Ce travail contribue par sa démarche a faciliter le choix des matériaux adaptes au secteur métallurgique.
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Lallam, Abdelaziz. "Corrélations entre les propriétés thermomécaniques de films diélectriques plastiques et les caractéristiques de composants passifs." Lyon 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LYO19054.
Full textAbstract:
Etude physicochimique des films dielectriques (pp, pet, ps). Etude des variations dimensionnelles et capacitives des condensateurs en fonction de la temperature. Etude du coefficient de temperature et recherche de methodes de calcul theorique de ce parametre
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Leroy, Lise. "Structure et comportements thermomécaniques de matériaux à base d’amidon." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10199/document.
Full textAbstract:
Ce travail, en amont du projet WIBIO portant sur le développement de films d’emballage alimentaire partiellement biosourcés, a pour but de caractériser et de comprendre les relations entre la structure et les propriétés thermomécaniques de l’amidon et du Gaïalène, mélange à base d’amidon et de polyoléfine. L’étude des amidons natifs souligne l’influence de l’eau sur leurs propriétés thermiques ainsi que la difficulté de les déstructurer sans induire de recristallisation. La caractérisation thermomécanique des amidons thermoplastiques plastifiés par l’eau ne permet pas de trancher entre les effets de masse moléculaire et de composition. Malgré un taux d’étirage élevé, aucun phénomène significatif d’orientation n’a cependant pu être mis en évidence. L’étude de tri-esters d’amidon, obtenus par substitution des groupements OH de l’amidon par des chaînes alkyles, montre que ces matériaux hydrophobes présentent une structure en feuillets dans laquelle les chaînes amylacées sont confinées dans des zones planaires séparées par les chaînes alkyles. La composition des amidons n'affecte pas les propriétés thermiques. La longueur des chaines alkyles induit par contre une réduction drastique de la ductilité, dès lors qu'elles ont la capacité de cristalliser. Le suivi par diffraction X in-situ de l’évolution structurale sous étirage des matériaux amorphes révèle une orientation progressive des chaînes amylacées selon l’axe de sollicitation durant l’étirageThe present work, carried out in the frame of the WIBIO project which deals with the development of partly bio-based food packaging, is aimed at understanding relationships between structure and thermo-mechanical properties of starch based films.The study of native starches underlines the influence of water on the thermal properties and the difficulty to achieve destructuration without promoting recrystallization. Mechanical characterization of water plasticized thermoplastic starch does not enable to conclude on the respective influences of molar mass and composition. Also, in spite of achieving a fairly large draw ration, no significant orientation phenomenon is revealed from X-ray analysis. Structural investigations of starch triesters, obtained by full substitution of starch OH groups by alkyl chains, show that these hydrophobic materials display a sheet-like structure in which the amylaceous chains are confined in planar zones separated by extended alkyl chains. Starch composition has no influence on the thermal properties of these materials. On the contrary, alkyl chain length induces a drastic reduction in drawability, as soon as the chains are long enough to interpenetrate and crystallize. In-situ X-ray diffraction experiments reveal the gradual orientation of amylaceous chains towards the draw axis during the stretching of fully amorphous compositions
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Homerin, Pierre. "Préparation et caractérisation de matériaux céramique à base d'alumine renforces par une dispersion de zircone." Lyon, INSA, 1987. http://www.theses.fr/1987ISAL0041.
Full textAbstract:
L'utilisation des céramiques à usage thermomécanique est limitée par leur fragilité. Parmi les voies proposées pour augmenter leur résistance et leur ténacité à la rupture, la dispersion de particules de zircone (ZrO2) dans une matrice céramique (ZrO2, Al2O3, mullite, Si3N4, SiAlON. . . ) permet d'obtenir un renforcement particulièrement remarquable. L'optimisation des paramètres d'élaboration en vue d'obtenir des matériaux présentant des propriétés thermomécaniques améliorées· dans le cas du renforcement d'une matrice Al2O3 a fait l'objet de notre étude. Les mécanismes de renforcement étant basés sur la transformation cristallographique quadratique-monoclinique de la zircone, elle-même liée à la taille des particules dispersées, une attention particulière a été accordée à l'optimisation de la microstructure et de 1a qualité de la dispersion de la zircone, Les différentes étapes de la préparation des matériaux ont été passées en revue : choix des poudres de départ, optimisation des conditions de mise en suspension aqueuse, de broyage, de séchage, de mise en forme et de frittage ; dans le cas d'un procédé faisant appel à un sel organique précurseur de la zircone, la mise au point des conditions d'hydrolyse, de séchage et de calcination de celui-ci ont également retenu notre attention.
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Navarri, Philippe. "Etude du séchage par rayonnement infrarouge : application à un produit capillaro-poreux et à une enduction." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10265.
Full textAbstract:
Des emetteurs d'infrarouge electriques ont ete utilises comme sources de chaleur au cours du sechage sous fortes densites de puissance de deux types de materiaux dont les caracteristiques thermophysiques, les proprietes radiatives et les eclairements recus ont ete obtenus par des techniques appropriees. Les cinetiques de sechage d'un produit granulaire (sable de riviere) en fonction des principales variables du procede nous ont permis de verifier la validite de l'analogie de colburn en presence de flux de chaleur et de matiere eleves. Les courbes du sechage et de temperature ont ete interpretees par un modele a front ou le produit est suppose opaque vis-a-vis du rayonnement. Etendu a l'echelle d'un sechoir continu, ce modele a clairement mis en evidence l'avantage d'un chauffage radiatif intense en termes de longueur d'appareillage. L'etude experimentale a ete ensuite etendue au cas d'une colle hydrosoluble, produit mince et semi-transparent. Ces essais, associes a un modele diffusif approprie et a un algorithme d'optimisation, ont permis l'identification d'un coefficient de diffusion apparent de l'eau en fonction de la temperature et de l'humidite. Notre modele, associe a un bilan thermique global, a ete ensuite utilise pour simuler les courbes de sechage et de temperature du film de colle pour d'autres conditions operatoires
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Witz, Jean-François. "Relations entre texture et propriétés thermomécaniques de laines minérales." Paris 6, 2009. http://www.theses.fr/2009PA066762.
Full textAbstract:
Les laines minérales possèdent une texture hétérogène qui a une forte influence sur les propriétés mécaniques (produits crêpés de densité moyenne) et thermiques (produits légers). Ce mémoire porte sur la prise en compte de cette texture dans l’analyse de leurs propriétés. En ce qui concerne les laines minérales crêpées, des essais mécaniques imposant des sollicitations globales homogènes (compression, compression/cisaillement) ont été caractérisés par corrélation d'images permettant d'accéder à des champs de déplacements spatialement résolus bi et tridimensionnels. Ces champs cinématiques auxquels sont adjoints des champs d’orientation locale, permettent d’apprécier un comportement élastique localement orthotrope par une technique numérique d’identification. En ce qui concerne les produits légers, les transferts thermiques locaux ont été observés à l'aide d'une caméra infrarouge. L’hétérogénéité des flux thermiques en régime stationnaire est très directement corrélée avec la transmission dans le spectre visible (0. 56 à 0. 70 µm), ce qui permet d’apprécier quasi-instantanément cette caractéristique dont l’établissement en thermique est assez longue (plusieurs dizaines de minutes) et constitue un premier pas vers le contrôle en ligne des performances thermiques. Une technique d'identification tridimensionnelle exploitant la loi de Fourier sous hypothèse d’isotropie transverse et des mesures de champs de température sur toutes les faces libres a été développée et utilisée dans le cadre d'un essai plan chaud stationnaire. Pour ces deux types de matériaux et de propriétés étudiés, la modélisation proposée et son identification permettent d’apprécier a priori l’effet d’une modification de microstructure sur les propriétés macroscopiques. Cette démarche, dont un enjeu est le contrôle en ligne de production des performances mécaniques, a été validée sur quelques exemples
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Peczalski, Roman. "Comportement hygrothermique et mécanique d'aggloméré d'abrasif hygroscopique : application au séchage des meules de rectification." Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10231.
Full textAbstract:
La modelisation et l'etude numerique de l'evolution de la distribution de la teneur en eau et de la temperature a l'interieur des meules de rectification crues au cours du sechage ont ete developpees. Les resultats de cette etude ont ete exploites dans des simulations de l'etat des contraintes mecaniques dans les meules au cours du procede. Des modifications de la conduite du procede de sechage industriel ont ete proposees, visant a eviter la fissuration a la surface des meules. Les proprietes thermophysiques, cinetiques et mecaniques du materiau etudie necessaires aux calculs numeriques ont ete determinees experimentalement. Les phenomenes de transfert a l'interieur du milieu poreux etudie sont decrits a l'aide du modele classique de la diffusion de vapeur d'eau et de la conduction de la chaleur avec des conditions aux limites de type convectif. La diffusivite massique equivalente de la vapeur d'eau et la diffusivite thermique equivalente ont ete obtenues respectivement par l'analyse des profils de la teneur en eau en transfert unidirectionnel isotherme et par la methode dite flash. Les coefficients globaux d'echange convectif de matiere et de chaleur a la surface des meules ont ete determines a partir des correlations de la litterature. Le systeme d'equations non-lineaires couples obtenu est discretise dans le domaine spatial selon le principe du volume fini et integre dans le domaine temporel selon la procedure de runge-kutta-fehlberg a l'aide du logiciel acsl. Le systeme d'equations non-lineaires assurant l'equilibre global de la structure est obtenu par application du principe de minimisation de l'energie interne compte tenu de la loi de comportement elasto-plastique. Le module d'elasticite, le module tangent plastique et la contrainte de rupture pour differents etats hygrothermiques du materiau ont ete obtenues a partir d'essais de compression et de flexion en ambiance controlee sur des echantillons conditionnes. La deformation relative due a la contraction de sechage a ete determinee par mesure de l'evolution de la longueur des echantillons avec l'evolution de leur teneur en eau lors de sechage par micro-ondes. L'evolution de la distribution du tenseur des contraintes de sechage dans la meule est determinee par la methode des elements finis a l'aide du logiciel industriel abaqus
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Lakrit, Mohamed. "Comportement et cinétique de transformation martensitique sous sollicitation multiaxiale des matériaux métastables." Thesis, Brest, 2016. http://www.theses.fr/2016BRES0021/document.
Full textAbstract:
La transformation de phase influence considérablement les propriétés thermomécaniques des matériaux métastables. Elle est prise en considération dans des modèles numériques qui simule le comportement de ces derniers dans des codes de calcul et qui nécessitent des résultats expérimentaux. Ainsi, ces travaux concernent la caractérisation du comportement axial et multiaxial de deux aciers iTRIP à savoir l’acier 301L et l’acier 304L ainsi qu’un alliage à mémoire de forme à base de CuAlBe. Cette caractérisation est couplée avec un suivi de la cinétique des transformation de phase entreprise par la mesure de la résistance électrique. Le premier chapitre est une étude bibliographique des deux classes de matériaux métastables cités précédemment ainsi que du phénomène de transformation de phase et les techniques permettant sa caractérisation. Le deuxième chapitre, s’intéresse aux essais uniaxiaux thermomécaniques réalisés sur un acier iTRIP afin de valider la méthode de dosage de phase. Aussi, les essais thermomécaniques multiaxiaux réalisés sur des éprouvettes tubulaires en acier iTRIP 304L y seront présentés. Le troisième chapitre est consacré aux essais uniaxiaux réalisés sur des éprouvettes de CuAlBe ainsi qu’au dosage de phase des cas biphasé et triphasé. Aussi, la validation de l’hypothèse de linéarité entre la fraction volumique de martensite et la déformation de transformation équivalente dans le cas de chargements multiaxiaux proportionnels et non proportionnels est faitePhase transformation considerably influences the thermomechanical properties of metastable materials. This is reflected in the numerical model that simulates the behavior of these materials for the calculation codes and require experiments.Thus, the present work concerns the characterization of the axial and multi-axial behavior of two iTRIP steels, 301L steel and 304L steel in addition to a shape memory alloy based on CuAlBe. This characterization is coupled with monitoring of phase transformation kinetics through the measurement of the electrical resistance.The first chapter is a bibliographic study of the two classes of metastable materials mentioned above as well as the phase transformation phenomenon and its characterization techniques. The second chapter deals with uniaxial thermomechanical tests on a steel iTRIP to validate the phase assay. The multiaxial thermomechanical testing performed on specimens tubular steel 304L iTrip will be presented.The third chapter is devoted to uniaxial tests performed on CuAlBe spicemens and realization phase doping in a three-phase case. Also, the validation of the assumption of linearity between the martensite volume fraction and the equivalent transformation strain in the case of proportional and non-proportional loading is done
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Kong, Xiang Zheng. "Copolymérisation en émulsion acétate de vinyle-acrylate de butyle : relations procédé de synthèse-structure : propriétés thermomécaniques." Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO19047.
Full textAbstract:
Preparation par differents procedes (batch, batch corrige, semicontinu et multietapes) de polymerisation en emulsion conduisant a des particules de latex de structures tres differentes et controlees. Cinetique. Simulation basee sur le partage des monomeres
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Plouraboué, Thibaud. "Optimisation des propriétés thermomécaniques d’adhésifs polyépoxydes structuraux en conditions extrêmes : relation structure-propriétés." Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0413.
Full textAbstract:
La démocratisation des technologies du collage dans le domaine aérospatial amène les industriels à exiger des adhésifs toujours plus performants. L’objectif de cette thèse est d’optimiser les propriétés thermomécaniques d’un adhésif polyépoxyde bi-composant qui devra présenter des propriétés structurales entre -150°C et +150°C, tout en respectant des exigences de mise en oeuvre.L’analyse de la littérature et des expériences préliminaires a permis de sélectionner le système polyépoxyde modèle binaire le plus pertinent en termes de réactivité à l’ambiante et de propriétés sur assemblage collé. Pour optimiser la résistance en température élevée de ce système, deux voies ont été explorées : l’incorporation d’époxydes multi-fonctionnalisés pour augmenter la densité de réticulation, et l’utilisation d’amines cycliques qui accroit la rigidité des segments macromoléculaires. Pour améliorer les propriétés de résistance à la propagation de fissure à basse température, les additifs de renforcement montrent un intérêt certain pour la formulation d’adhésifs structuraux polymérisés à température ambiante. Sur la base de ces résultats, plusieurs formulations complexes ont pu être élaborées. Des phénomènes de synergie et d’inhibition entre les différents éléments des formulations ont été constatés, sans pouvoir être totalement compris ce qui met en lumière la difficulté de prévoir le comportement d’adhésifs complexes, à l’image des formulations commerciales.Ces travaux de thèse ont permis de développer un adhésif structural répondant aux exigences strictes du secteur aérospatial, et de dégager une stratégie de formulation qui pourra être appliquée à d’autres secteurs d’activitésThe democratisation of bonding technologies in aerospace field leads industrials to demand more and more efficient adhesives. The aim of this thesis is to optimise thermomechanical properties of two-component epoxy adhesives which need to preserve structural properties on a large scale of temperature (from -150°C to +150°C) and observing application process requirements.The analysis of scientific literature and preliminary experiments enable to select the most relevant binary epoxy system in terms of reactivity and bonding mechanical properties. To optimise high temperature resistance of this epoxy system, two approaches have been explored: addition of multi-functionalised epoxy resin to extend the crosslink density, and use of cycloaliphatic amines which increase the rigidity of macromolecular segments. To improve crack propagation resistance in low temperature, tougheners reveal an interest to formulate room temperature structural adhesives. On the basis of these results, complex formulations have been developed. Synergy and inhibition phenomenon between the formulation blends have been observed without being able to fully understand them which highlight the difficulty to predict the behaviour of complex adhesives such as commercial formulations.This thesis works allowed to develop a two-component epoxy adhesive formulation which meets aerospace requirements, and to bring about a formulation strategy which could be adapted to others sectors activities
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Conchin, Frédéric. "Etude du comportement thermomécanique en relation avec la microstructure de matériaux à renfort fibreux SiC/C/SiC 2D." Lyon, INSA, 1994. http://www.theses.fr/1994ISAL0006.
Full textAbstract:
L'étude des mécanismes d'endommagement et du comportement à la rupture de deux nuances, d'un composite céramique-céramique (SiC/C/SiC 2D), est faite au moyen d'essais mécaniques. Ces derniers sont réalisés à température ambiante (T. A. ) ainsi qu'à chaud, et à T. A. Après vieillissement sous différents types d'environnements (vide, argon et air). Dans l'hypothèse d'un comportement linéaire élastique, les courbes R montrent une différence de comportement à la rupture entre les deux nuances à T. A. : propagation quasi statique de la zone endommagée (de grande taille) avec la fissure principale pour l'une et effet de bord prépondérant (zone pontée importante) dans l'autre. Les matériaux se dégradent à chaud, alors qu'après vieillissement à chaud aucun changement significatif n'est observé. Les chutes des propriétés mécaniques à chaud sont dues à la modification de( s) l'interface( s) ainsi que de l'interphase et dans une moindre mesure à la dégradation des fibres. L'étude des courbes R montre la difficulté d'obtention de paramètres intrinsèques dans le cas des composites fibreux (fissure pontée). C'est pourquoi une nouvelle approche basée sur l'évolution des contraintes de pontage en fonction de l'ouverture de la fissure (courbe μ-u) est proposée. Les résultats préliminaires effectués à T. A. Et à chaud semblent bien valider l'analyse théoriqueThe study of damage mechanisms and fracture behaviour of two ceramic-ceramic composite grades (2D SiC/C/SiC) is achieved by mechanical tests. These are conducted at room temperature (R. T. ), at high temperature (H. T. ) and at R. T. After ageing under different environments (vacuum, air and argon). The R curves are plotted under linear elastic behaviour assumption. At R. T. A fracture behaviour difference between two grades is exhibited : pro cess zone (large size) quasi static propagation with crack for the first one and edge effect (large bridging length) for the another one. At H. T. Degradation of the materials being observed and after ageing no significant variation is observed. The mechanical properties drops at H. T. Are due to the interface and interphase modifications and degradation fibres and to a lower extent to fibre degradation The study of R curves shows the difficulty to obtain intrinsic parameters m case of fibre composites (bridged crack). This is the reason for which a first approach based on bridging stresses crack opening dis placement relationship (μ-u curve) is proposed. The first results at R. T. And at H. T. Seem to confirm the theoretical analysis
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Ratovoson, Domoina. "Propriétés thermomécaniques de la peau et de son environnement direct." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00716268.
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Le but de cette étude est de proposer un modèle combiné au transfert de chaleur dans les veines et les tissus de la peau humaine. Ce modèle permet de mieux comprendre les comportements thermomécaniques de la peau et de son environnement direct lorsqu'ils sont exposés à de fortes variations thermiques. Le travail est basé sur des études expérimentales et numériques. La première étape expérimentale consiste à placer une barre d'acier cylindrique refroidie ou réchauffée sur la peau d'un avant-bras humain et de mesurer l'évolution de température en utilisant une caméra infrarouge. L'influence de la circulation sanguine dans les veines sur la diffusion de la chaleur est très nettementmise en évidence. La deuxième étape expérimentale consiste à mesurer les propriétés géométriques des veines et la vitesse du sang en utilisant une sonde d'écho-Doppler. Ces mesures expérimentales servent à l'élaboration et à la validation d'un modèle numérique de la peau et de son environnement direct. Ce modèle tridimensionnelmulticouche utilise l'équation de Pennes pour modéliser les tissus et celle de la chaleur dans un fluide pour modéliser le sang. Les propriétés des matériaux sont tirées de la littérature et validées par notre expérimentation. Le modèle numérique permet de retrouver lesmesures expérimentales, mais aussi d'accéder à la température et à la vitesse du sang dans les veines. Enfin, un modèle numérique d'endommagement thermique, couplé aumodèle multicouche de la peau, a été développé dans cette étude. Il permet de simuler l'endommagement suite à une brûlure de la peau et de tester l'efficacité de différents traitements visant à limiter les lésions.
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Petitjean, Marie. "Propriétés et réactivité de ferromanganites de lanthane strontium, cathodes de piles à combustible SOFC." Dijon, 2003. http://www.theses.fr/2003DIJOS057.
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Desmarres, Jean-Michel. "Composites à matrice Si(3)N(4) et Trichites SiC : élaboration, comportement à l'oxydation, propriétés thermomécaniques." Limoges, 1989. http://www.theses.fr/1989LIMOA002.
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Gaudon, Alain. "Etude expérimentale et numérique de la résistance aux chocs thermiques de céramiques thermomécaniques." Toulouse 3, 1993. http://www.theses.fr/1993TOU30252.
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L'utilisation des ceramiques techniques dans des structures soumises a des sollicitations thermomecaniques necessite la connaissance du comportement de ces materiaux face a une charge thermique exceptionnelle: le choc thermique. Apres une etude bibliographique prealable, un banc d'essai a ete construit. Celui-ci permet de generer un choc thermique par trempe a l'eau d'un echantillon prealablement chauffe dans un four. Il permet egalement l'acquisition numerique des temperatures lors de la trempe. Enfin il est equipe de hublots grace auxquels les phenomenes apparaissant lors de la trempe peuvent etre observes et filmes en ultra-cinema. L'analyse de tels films permet de mettre en evidence les differents phenomenes d'ebullition apparaissant lors de la trempe dans de l'eau a differentes temperatures (20c-100c) et de leur associer, par l'intermediaire d'un calcul numerique utilisant la technique des differences finies, le coefficient d'echange superficiel de chaleur correspondant. Une phase transitoire entre le debut du choc et l'etablissement d'un regime d'ebullition a ete mise en evidence. L'evaluation des etats de contrainte dans l'echantillon a ete realisee grace a un calcul thermomecanique utilisant la methode des elements finis (code de calcul samcef). Un calcul de probabilite de rupture utilisant les hypotheses formulees par weibull permet d'acceder a la probabilite de rupture en fonction du temps. Une etude experimentale a ensuite ete conduite sur du carbure de silicium puis sur un composite a matrice ceramique de type sic/sic. La determination de l'ecart critique de temperature (ecart minimal entre la temperature initiale de la piece et celle du bac de trempe pour lequel apparait une degradation de l'echantillon) pour le sic en fonction de la temperature du bain de trempe a permis de confirmer les resultats des calculs precedents. Les eprouvettes en sic/sic ont ete choquees thermiquement puis soumises a un essai de traction impose. L'augmentation de l'ecart de temperatures provoque une diminution du coefficient de proportionnalite. Des observations micrographiques au microscope electronique a balayage ont mis en evidence des fissures a travers les torons de fibres et une degradation des interfaces fibre-matrice localisee en peripherie de l'echantillon
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Joliff, Yoann. "Etude expérimentale et numérique des propriétés d'élasticité de matériaux modèles hétérogènes." Limoges, 2006. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/2a4370fc-c301-4729-ac60-860e0d601595/blobholder:0/2006LIMO4072.pdf.
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Le comportement thermomécanique des matériaux réfractaires dépend fortement des valeurs de leur module d’Young. Cependant leur microstructure, toujours complexe, rend difficile la compréhension de l’influence de la température sur le module d’élasticité. Ce travail s'intéresse aux propriétés d’élasticité, en fonction de la température, de matériaux réfractaires réels, par l'étude de matériaux modèles biphasés (matrice de verre et inclusions d’alumine). Le différentiel de dilatation thermique non nul présent dans ces matériaux génère des décohésions aux interfaces matrice/inclusions. L’absence de modèle analytique capable de prédire la valeur du module d'Young apparent de ces matériaux, nous a conduits à utiliser une approche numérique basée sur la méthode des éléments finis. Des modèles numériques mono et multi-inclusionnaire(s) soumis à des sollicitations thermiques ont été étudiés. La variation de température (ascendante et/ou descendante) induit un endommagement à l’interface matrice/inclusion. Le module d’Young de ces échantillons est alors estimé en simulant un essai de compression et/ou de traction. En parallèle, des valeurs expérimentales du même paramètre sont obtenues par une technique ultrasonore permettant de suivre in situ l’évolution du module d’Young en fonction de la température. La confrontation des résultats numériques et expérimentaux pour des échantillons de mêmes teneurs en inclusions est généralement très satisfaisante et valide ainsi la démarche adoptéeThe thermomechanical behavior of refractory materials strongly depends on the values of their Young's modulus. However their microstructure, always complex, makes difficult the comprehension of the temperature influence on their elastic moduli. This work is devoted to the study of the temperature dependance of the elastic properties of real refractory materials, by means of the study of bi-phased model materials (glass matrix and alumina inclusions). The thermal mismatch in the thermal expansion coefficients of the material components induces debondings at the matrix/inclusions interfaces. The lack of analytical model able to predict the apparent Young's modulus value of such materials, led us to implement a numerical approach using the finite element method. Numerical models containing one or many inclusion(s) are subjected to thermal loadings which damage the matrix/inclusion(s) interface because of the temperature variation imposed (increase and/or decrease). Then, the Young's modulus of these materials is estimated by simulating a compression and/or tension test. Moreover, experimental values of the same parameter are obtained by an ultrasonic technique making it possible to follow in situ the evolution of the Young's modulus according to the temperature. The comparison of the numerical and experimental results for samples exhibiting the same inclusions contents is generally very satisfactory and thus valids the approach developed in the present work
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Issoupov, Vitali. "Proposition d'une procédure pour la simulation de l'effet d'un environnement spatial d'orbite basse sur des matériaux composites." Toulouse 3, 2002. http://www.theses.fr/2002TOU30074.
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Shi, Huiji. "Etude en fatigue thermomécanique sur un acier inoxydable : réalisation d'essais et prévision de la durée de vie du matériau." Metz, 1992. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1992/Shi.Huiji.SMZ9214.pdf.
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Les essais de fatigue thermomécanique, sous amplitudes de déformation totale imposée, ont été effectués sur un acier inoxydable 316L. A l'aide d'un micro-ordinateur, on réalise la superposition des cycles mécaniques et thermiques, hors phase et en phase. La variation de température est contrôlée sur deux intervalles, 250c-500c et 250c-650c, avec la même forme de cycle mécanique. La vitesse de déformation est 0,0001/s et les amplitudes de déformation imposée sont comprises entre 1,0% et 2. 4%. Une simulation de la réponse contrainte-déformation en fatigue thermomécanique au cycle stabilisé a été réalisée à partir de la loi de comportement à écrouissage cinématique à différentes températures et avec les données issues de la fatigue isotherme. Dans cette simulation la fonction de cycle thermique est considérée comme une variable interne. La boucle d'hystéresis calculée par cette méthode s'accorde bien avec celle obtenue experimentalement. D'après l'obtention de la simulation, un modèle d'endommagement associé à la densité d'énergie dissipée équivalente est établi pour prédire la durée de vie du matériau en fatigue thermomécanique. L'endommagement par cycle est apporté au cycle stabilisé et le cumul d'endommagement est considéré linéaire. L'influence de la variation de température est introduite par le biais du facteur d'endommagement de température. La prévision de la durée de vie en fatigue thermomécanique en phase et hors phase sur l'acier 316L avec notre méthode donne des résultats satisfaisants et proches des données expérimentalesLow cycle thermal mechanical fatigue tests were carried out on 316L stainless steel specimens. These tests were automatically controlled by a micro computer which permits to realize the superposition of thermal and mechanical cycles with the waveforms of out-of-phase and in-phase. Two temperature ranges (250° C-500°C and 250°C-650°C) of thermal cycling were controlled with the same waveform as the mechanical cycling. Both types of tests (in-phase and out-of-phase) were conducted at the same strain rate of 0,0001/s. The total strain range were realized from 1,0% to 2,4%. To predict the lifetime of components submitted to thermal mechanical fatigue, first the stress strain response of the material in stabilized cycles was simulated by a non linear kinematic hardening model. An internal variable was introduced into this model in order to describe the thermal cycling effect. With isothermal fatigue data this kinematic hardening model using three parameters depending on temperature and plastic strain range can correctly yields a very good approximation of hysteresis loop for low cycle thermal mechanical fatigue. To describe the influence of the variable tempetature on damage in thermal mechanical fatigue, a temperature damage factor was introduced. To study the fatigue damage process, a typical stabilized hysteresis loop of thermal mechanical cycling is considered to be the combination of great deal of parts, each of them corresponding to a given temperature, and a linear damage model based on the total strain energy density is supposed. This method using the isothermal fatigue data gives satisfactory results for thermal mechanical fatigue life prediction
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Laloui, Lyesse. "Modélisation du comportement thermo-hydro-mécanique des milieux poreux anélastiques." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1993. http://www.theses.fr/1993ECAP0276.
Full textAbstract:
Nous présentons un modèle mathématique qui décrit le comportement thermo-hydro-mécanique des milieux poreux saturés. En homogénéisant les relations microscopiques nous obtenons les équations de conservation du milieu continu équivalent d'un milieu forme d'une matrice solide saturée par un fluide. La phase solide a un comportement complexe caractérise par des non-linéarités et de la thermo-plasticité. Ce phénomène dissipatif est modélisé par une extension d'une loi de comportement cyclique multimécanismes viscoplastique à une loi thermo-viscoplastique qui prend en compte l'écrouissage thermique et l'évolution des surfaces de charges avec la température. La loi thermo-visco-plastique, testée à travers un certain nombre de chemins de sollicitations, donne des résultats satisfaisants. Apres la formulation variationnelle du problème THM et les discrétisations spatiales et temporelles des relations du comportement, une présentation de schémas de résolution de la formulation couplée avec leurs critères de stabilité est faite. Nous vérifions sur un cas test de consolidation thermo-élastique la validité de l'un de ces critères. Des applications numériques terminent cette thèse. Elles abordent particulièrement l'analyse du comportement, dans différentes configurations du sol adjacent à un puits où sont enfouies des sources thermiques
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Soro, Julien. "Elaboration par coulage en bande et caractérisation de composites fibreux à matrice à base de ciment alumineux." Limoges, 2005. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/277b6612-aad6-4cc7-b012-240bd5893755/blobholder:0/2005LIMO0003.pdf.
Full textAbstract:
Pour des applications « grand public », correspondant à des besoins en matériaux susceptibles de présenter des performances thermomécaniques intéressantes à des températures de l’ordre de 1200°C, un programme de recherche a été entrepris pour appliquer la technique de coulage en bande à des matériaux de grande diffusion : les ciments alumineux (SECAR 71 – Lafarge-Alumitnates). L'objectif est de fabriquer des matériaux composites à matrice minérale de faible coût, renforcée avec des fibres en configuration 1D ou 2D à plis croisés, pouvant être utilisés en atmosphère oxydante. Les résultats obtenus montrent qu’il est possible de réaliser, par la technique de coulage en bande, des composites à matrice à liaison hydraulique renforcée par des fibres céramiques, présentant un comportement non fragile et conservant un bon niveau de résistance à la rupture après déshydratationFor "large public" utilisation, corresponding to materials with good thermo-mechanical properties at temperatures about 1200°C, a research program was undertaken to apply the tape casting method in to great diffusion materials such as aluminous cements (SECAR 71 – Lafarge-Alumitnates). The object is to manufacture composite materials with low cost mineral matrix reinforced with fibres in 1D or 2D configuration, which can be used in oxidizing atmosphere. The results we have obtained, show that it is possible to make by tape casting, composites with hydraulic binder matrix reinforced by ceramic fibres, presenting a non-fragile behaviour and preserving a good level of rupture strength after dehydration
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Benzaid, Rajaa. "Comportement thermomécanique de céramiques nanostructurées." Lyon, INSA, 2009. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2009ISAL0041/these.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail a été consacré d’une part l’étude des mécanismes de dégradation du nanocomposite 10Ce-TZP/30 vol% Al2O3 en termes de propagation de fissures sous sollicitation statique et cyclique, et d’autre part l’étude des propriétés thermomécaniques de nanocomposites Al2O3/SiC. Pour étudier le comportement mécanique et particulièrement la propagation sous-critique de fissures dans le nanocomposite 10Ce-TZP/30 vol% Al2O3, les courbes de propagation sous critique de fissures, V-KI (vitesse de propagation de fissure en fonction du facteur d’intensité de contrainte), ont été déterminées en réalisant des essais de double torsion dans différents environnements et sous chargement statique ou cyclique. La courbe V-KI dans l’air, fait apparaître les trois stades caractéristiques de la corrosion sous contraintes et un seuil de propagation KI0 de 4,5 MPa. M1/2. Cette étude a montré que le nanocomposite 10Ce-TZP/30 vol% Al2O3 constitue une alternative prometteuse de céramique à vocation biomédicale, du fait qu’il présente une ténacité et un seuil de propagation (sous chargement statique ou cyclique) plus élevés que ceux des céramiques monolithiques utilisées en orthopédie (alumine et zircone Y-TZP), ainsi qu’une excellente résistance au vieillissement. Les mécanismes de renforcement évoqués sont d’une part la transformation de phase de la zircone et d’autre part le pontagePour les nanocomposites Al2O3/SiC frittés naturellement ou par SPS, l’étude des propriétés mécaniques (contrainte à la rupture, dureté et module d’élasticité) à température ambiante a permis de déterminer l’influence de divers paramètres tels que la taille de grains et le taux du renfort. Les essais de fluage ont été conduits sous air en flexion 4-points entre 1200°C et 1400°C et sous une contrainte allant de 50 MPa jusqu’à 150 MPa. Les mécanismes de fluage, ainsi que ceux responsables de l’amélioration des propriétés à haute température ont été identifiés en corrélant une étude microstructurale menée (MEB, TEM) avec les paramètres de fluage (l’exposant de la contrainte n et l’énergie d’activation Q) obtenus. Les résultats ont montré que les propriétés mécaniques à température ambiante des composites Al2O3/SiC obtenus par frittage naturel sont plus faibles que celles des matériaux obtenus par frittage SPS. L’étude du comportement en fluage nous a montré que l’addition de nanoparticules de SiC à une matrice d’alumine renforce incontestablement le matériau en terme de résistance au fluage. Il est important de noter que même avec les microstructures non optimisées des nanocomposites Al2O3/SiC étudiés (porosité importante), nous avons obtenu des résistances au fluage très intéressantes. L’analyse des paramètres de fluage (exposant de contrainte et l’énergie d’activation) en corrélation avec l’étude microstructurale menée a montré que ce sont essentiellement des mécanismes faisant intervenir la cavitation et la microfissuration qui sont responsables de la déformation des l’alumine et des nanocomposites Al2O3/SiC.
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Tessier-Doyen, Nicolas. "Etude expérimentale et numérique du comportement thermomécanique de matériaux réfractaires modèles." Limoges, 2003. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/6053bd07-6cc3-4e47-b2cd-93801a27e7b2/blobholder:0/2003LIMO0030.pdf.
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Caillard, Renaud. "Synthèse, propriétés supraconductrices et thermomécaniques de céramiques texturées des systèmes Y-Ba-Cu-O et Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O." Caen, 2002. http://www.theses.fr/2002CAEN2016.
Full textAbstract:
Au cours de leur cycle d'utilisation, les céramiques supraconductrices sont soumises à des contraintes mécaniques et / ou thermiques qui peuvent entraîner une dégradation rédhibitoire des performànces électriques, voire la destruction des dispositifs. Dans ce travail, nous avons élaboré puis évalué les caractéristiques thermomécaniques de céramiques texturées des systèmes Y-Ba-Cu-O et Bi-Pb-Sr-Ca-Cu-O. Pour assurer une stoechiométrie et une homogénéité constantes et maîtrisées des matières de départ, nous avons synthétisé les poudres précurseurs par voie sol-gel pour Bi2223 et par voie solide pour Y123. Les conditions optimales de formation (température et durée de frittage sous air) de la phase Bi2223 ont été déterminéess et les produits finaux caractérisés par diffraction RX, granulométrie et par des observations au MEB. L'influence des paramètres majeurs de frittage-forgeage (cycles thermiques et de pressage, durée de maintien sous charge) a été étudié et un cycle optimisé sous air a ainsi été défini par une température de 845° C et une contrainte de 23,6 MPa appliquée pendant 20 heures. La texturation du système Y-Ba-Cu-O a été effectuée par la méthode de Top Seeding Melt Texture growth (TSMTG) [etc]
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Coativy, Gildas. "Optimisation des propriétés de mémoire de forme de l’amidon : rôle des procédés thermomécaniques et apport de l’introduction de nanocharges." Nantes, 2013. http://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show.action?id=dd59b6e5-214f-4120-a9fc-fc73e3210d86.
Full textAbstract:
L’amidon amorphe possède des propriétés de mémoire de forme : une fois déformé à chaud puis refroidi, il peut recouvrer sa forme initiale lors du passage de la transition vitreuse par chauffage ou par absorption d’eau. L’objectif principal de ce travail était d’améliorer les performances mécaniques du matériau lors de la recouvrance de forme. Deux approches ont été étudiées : l’optimisation de la mise en forme du matériau à chaud et l’introduction de nanocharges lamellaires (montmorillonites) dans la matrice par extrusion bi-vis. Le développement de procédés modèles et de méthodes spécifiques de caractérisation, structurale et thermomécanique, a permis l’optimisation de l’élaboration des matériaux et une meilleure compréhension des mécanismes à l’origine de la mémoire de forme et de la contrainte de relaxation. Des composites contenant entre 1 et 10% de nanocharges ont été élaborés à l’aide d’un micromélangeur bi-vis permettant la simulation du procédé d’extrusion. Les meilleurs états de dispersion ont été obtenus sans ajout de surfactant, l’amidon cationique utilisé induisant une agrégation des nanocharges. Les bionanocomposites obtenus présentent une amélioration significative des performances mécaniques sans altération des propriétés de mémoire de forme et avec une amélioration de la contrainte de relaxation. Toutefois un ralentissement de la cinétique de recouvrance de forme est observé, qui pourrait être lié à une modification de la dynamique macromoléculaire en présence des nanocharges, détectée par calorimétrie et par analyse thermomécanique dynamiqueStarch has shape memory properties: after hot forming and quenching, it is able to recover its initial shape by crossing the glass transition, by heating and/or by moisture uptake. The target of the present work is to improve the material’s thermomechanical performances during shape recovery. Two approaches were studied: the optimization of the hot forming process and the introduction of lamellar nanofillers (montmorillonites) in the matrix by twin screw extrusion. Model processes and specific structural and thermomechanical characterization methods allowed optimizing the elaboration process and allowed a better understanding of the shape memory and stress relaxation mechanisms. Composites containing 1 to 10% of nanofillers have been processed using a twin screw microcompounder allowing simulating the extrusion process. The best dispersion states were obtained without addition of a surfactant. Indeed, an aggregation of the nanoparticles was induced by the cationic starch used. The obtained bionanocomposites showed a significant increase of mechanical performances, without decrease of the shape memory properties and with an improvement of the relaxation stress. However, the shape relaxation kinetics appears to be slowed down. This could be related to a modification of the macromolecular dynamics observed in presence of the nanofiller by calorimetry and dynamic mechanical thermal analysis
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Durieux, Sylvain. "Contribution à l'étude des propriétés thermo-mécaniques de composites à matrice métallique à renforts particulaires." Lyon, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAL0096.
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Ce travail de thèse est destiné à apporter une contribution à la compréhension des mécanismes régissant le comportement thermo-mécanique des composites à matrice métallique. En particulier, les relations entre la mésostructure et les comportements mécanique et thermo-mécanique du composite étudié sont mises en évidence. Cette étude est articulée autour de quatre axe de recherche principaux : une caractérisation fine, d'une part, de la mésostructure qui met en évidence une orientation privilégiée des renforts liée au process d'élaboration du matériau, et d'autre part, de la microstructure qui permet d'identifier les acteurs agissant à l'échelle microscopique sur le comportement visco-plastique de la matrice; une étude des comportements élastique et micro-plastique du composite. La relation entre l'isotropie transverse des constantes d'élasticité et l'orientation privilégiée des renforts est ainsi clairement démontrée, à la fois expérimentalement et analytiquement au moyen de modèles de comportement (Mori/Tanaka et Ponte Castaneda/ Willis). Le comportement micro-plastique permet, par l'intermédiaire d'une méthode d'analyse développée au laboratoire, de caractériser, d'une part, \es champs de contrainte résiduels dus à \'élaboration du composite, et d'autre part, la limite d'écouleront locale de la matrice ; une caractérisation du comportement du composite sous une sollicitation thermo-mécanique qui montre une accélération de la vitesse de déformation en cyclage thermique sous charge par rapport au fluage isotherme. L'effet des caractéristiques de la sollicitation thermo-mécanique sur la déformation est étudié de manière approfondie. En outre, des observations de l'endommagement après un grand nombre de cycles thermiques sous charge sont présentés et permettent d'identifier les mécanismes d'amorçage; une analyse théorique des différents résultats expérimentaux, basée sur l'étude des champs de contrainte générés par les incompatibilités de déformation entre la matrice et les renforts, qui montre que l'accélération de la déformation en cyclage a pour origine les processus d'accommodation plastique qui agissent à l'échelle microscopique. Nous présentons en outre une analyse des mécanismes d'amorçage de l'endommagement, qui ouvre la voie au développement d'une méthode de prédiction de la durée de vie du composite en cyclage thermique sous chargeThis thesis work is a contribution for understanding the mechanisms which govern the thermo-mechanical behaviour of a metal matrix composite. Namely, the relations between the mesostructure and the mechanical and thermo-mechanical behaviours of the studied composite are shown. This study is based on four major research axes : a fine characterisation, first, of the mesostructure, which points out a preferential orientation of reinforcement linked to the elaboration process of the material and, second, of the microstructure, which allows to identify the phenomena acting at the microstructural scale on the visco-plastic behaviour of the matrix ; a study of elastic and micro-plastic behaviours of the composite. The relation between the transversal isotropy of elastic constants and the preferential orientation of reinforcement is clearly shown, both experimentally and analytically through behaviour models (Mari/Tanaka and Ponte-Castaneda/Willis). The micro-plastic behaviour allows. Through an analysis method developed at the laboratory, to characterise, first, the residual stress fields due to the composite elaboration and, second, the local yield stress of the matrix ; a characterisation of the therrno-mechanical behaviour of the composite which shows an enhancement of the thermal cycling strain rate with respect to isothermal creep. The effects of the thermo-mechanical parameters on the strain are deeply studied. Observations of damage after numerous thermal cycles under load, are presented and allow to identify the initiation mechanisms; a theoretic analysis of experimental results, based on the study of stress fields generated by strain incompatibilities between matrix and reinforcement, which shows that the strain enhancement during thermal cycling is originated by the plastic accommodations processing acting at microstructural scale. Besides, an analysis of the damage initiation mechanisms is presented, which initiates the development of a life length prediction during thermal cycling under load
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Maurel, Gaëtan. "Simulations multi-échelles de matériaux polymères." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2014. http://www.theses.fr/2014CLF22512/document.
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Les matériaux polymères sont aussi bien utilisés dans des applications de la vie courante que dans des domaines de haute technologie. Ces matériaux font intervenir des échelles spatiales et temporelles variées et étendues, rendant la modélisation de leurs propriétés inaccessible avec une seule méthode. Cette thèse propose le développement d’une stratégie multi-échelle, couplant ainsi plusieurs niveaux de représentation de la matière. Le but est d’accéder aux propriétés rhéologiques d’un polymère, faisant intervenir des temps de relaxation lents, tout en conservant les caractéristiques chimiques intrinsèques à sa microstructure de façon à pouvoir établir des relations structure-propriétés. Les potentiels d’interaction de l’échelle mésoscopique sont développés à partir des configurations atomistiques. Ils permettent ensuite une reproduction quantitative de plusieurs propriétés structurales du polymère, telles que la masse volumique ou la distance bout à bout. La transférabilité des potentiels mésoscopiques a été étudiée à travers la dépendance des propriétés thermomécaniques en température, en pression et en nature du polymère. À partir de ces potentiels, des simulations hors équilibre ont permis de déterminer des grandeurs caractéristiques comme la masse d’enchevêtrement ou le module élastique. L’approche multi-échelle est étendue à l’interaction polymère-silice, dans le but d’étudier l’impact des facteurs comme le degré de confinement ou la densité de greffage sur les propriétés dynamiques et structurales des chaînes au voisinage de la surfacePolymer materials are widely used, both for everyday applications and in high-technology products. These materials involves a wide range of time and length scales, making the modelling of their properties challenging by using only one method. This thesis focuses on the development of a multiscale strategy, combining different levels of description of the matter. The aim is to reach the rheological properties of a polymer over a large time scale, while retaining the chemical structure inherent of its microstructure. The investigation of structure-property relationships will then be facilitated. The mesoscopic potentials are developped from atomistic configurations. A quantitative reproduction of several structural properties of the polymer such as density or end to end distance is obtained. Then, the transferability of the potentials has been studied through the dependence of temperature, pressure or polymer structure on thermomechanical properties. By using these potentials, nonequilibrium simulations have been carried out to calculate the entanglement mass and the plateau modulus. The multicale approach has been extended to model the polymer-silica interaction in order to study the impact of the degree of confinement or the grafting density on the dynamical and structural properties of polymer chains close to the surface
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Germidis, Angelos. "Comportement thermomécanique de structures alvéolaires pour pots catalytiques." Paris, ENMP, 1996. http://pastel.paristech.org/3517/01/Germidis.pdf.
Full textAbstract:
Les structures alvéolaires en alliage réfractaire Fer-Chrome-Aluminium pour pot catalytique sont sollicitées à haute température en milieu oxydant. Les travaux menés sur le matériau et la structure ont visé à comprendre les mécanismes d’endommagement des pièces en service, principalement la ruine par oxydation ou couplage entre oxydation et fatigue thermomécanique. Le volet matériau a été étudié en trois temps : Etude microstructurale et cinétique du vieillissement. Etude du comportement mécanique du feuillard métallique à haute température (800-1000°C) et basses contraintes. Etude expérimentale et numérique du composite oxyde-métal et plus, particulièrement l’effet de renfort et les instabilités dimensionnelles isothermes et anisothermes. Ce travail fournit les éléments essentiels pour définir un traitement de pré-oxydation optimisant accrochage du wash-coat, protection contre l’oxydation et stabilité dimensionnelle. D’un point de vue plus fondamental, nous avons aussi étudié les déformations de croissance dans une couche d’oxyde reposant sur l’analyse d’essais spécifiques, le dispositif d’essais mécaniques pour feuillards minces développé au Centre des Matériaux et le code de simulation numérique Zebulon. Le volet structure a concerné le cas du monolithe métallique spirale. L’étude des propriétés élastiques locales du nid d’abeilles a mis en évidence l’importance de la géométrie exacte de la zone brasée sur le comportement de l’ensemble, et des deux microstructures extrêmes du monolithe spirale, en phase et en opposition de phase, qui présentent un comportement élastique et en cyclage thermique très différents. Une analyse mathématique a permis de déterminer la loi de répartition de ces deux phases en fonction du rapport L/e entre le pas et l’amplitude du feuillard ondulé. Un examen de pièces endommagées a confirmé l’influence de ce paramètreHoneycomb structures for catalytic converters made of refractory Iron-Chromium-Aluminium alloy work at high temperature in oxidizing conditions. This thesis aims at understanding the damage mechanisms of parts in service, mainly due to oxidation or coupled oxidation and thermal fatigue of the structure. Material related aspects have been studied in 3 steps : Microstructural and kinetic study of ageing. Study of the mechanical behaviour at high temperature (800-1000°C) and low stresses of the metallic foil. Experimental and numerical simulation of the metal-oxide composite, with focus on reinforcement effects and isothermal/ anisothermal dimensional stability issues. This works basic data and knowledge to define an optimal preoxidation treatment optimising wash-coat adhesion, oxidation protection and dimensional stability. More fundamentally, we have studied growth deformations in oxide layers based on the analysis of specific experiments, the mechanical testing system developed at Centre des Matériaux and the FEM simulation Code Zebulon. Regarding the structure, we have focused on the metallic spiral monolith. The study of the local elastic properties of the honeycomb has shown the importance of the exact geometry of the brazed area on the mechanical behaviour of the whole. In addition, the extremes microstructures found in the monolith, in phase and out-of phase, displayed a very different behaviour in elastic properties and behaviour under thermal cycling, the former being the best. The repartition law between those 2 phases as a function of the L/e ratio between wave length and amplitude of the corrugated foil has been determined. Observations on damaged parts have confirmed the role of this distribution
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tardif, nicolas. "Étude du comportement à haute température d'une fissuration instable dans l'acier 16MND5 et application au calcul de la rupture d'un fond de cuve en cas d'accident grave." Lyon, INSA, 2009. http://www.theses.fr/2009ISAL0105.
Full textAbstract:
L'objet de la thèse porte sur la prévision de la ruine (déchirement) d'un réacteur à eau pressurisée sous chargement accidentel thermomécanique. Des essais réels étant inenvisageables, la méthode utilisée consiste à reproduire ce type de chargement sur maquette instrumentée et de comparer les résultats obtenus sur deux grades d'acier de cuve (16MND5) à des simulations numériques. Une part très importante de ce travail a été la conception et la mise au point de ce dispositif expérimental. La maquette est un tube en traction et pression interne dont l'état de contrainte et le volume de gaz disponible sont comparables au cas réel. Le tube est de plus chauffé à 900 ou 1000°C ce qui correspond au cas accidentel. Aux habituelles mesures de température, effort, déplacement et pression, on filme également le tube par deux caméras numériques rapides et une infrarouge. On extrait de ces essais les conditions d'initiation et de propagation de fissure ainsi que la loi de dépressurisation. A ces températures, le fluage induit de très grandes déformations avant l'apparition des fissures qui peuvent dans le pire des cas se propager à des vitesses de plusieurs mètres par seconde. Les simulations numériques sont conduites en utilisant les éléments finis, l'initiation et la propagation de la fissure est modélisée par une zone cohésive dont le trajet est connu à l'avance. Une formulation 3D d'élément cohésif a été développée et implémentée dans le code de calcul ABAQUS6. 6-1. Ces éléments cohésifs supportent les très grands déplacements et supposent une loi de traction-séparation durcissante, seule capable de reproduire les essais réels. L'identification a été faite sur des essais sur éprouvette CT réalisés au CEA. Enfin, la base de données de caractérisation en traction de l'acier 16MND5 a été complétée pour des températures voisines de 900-1000°C et des vitesses de déformation vraie supérieures à 0. 1s-1. Ces vitesses de déformation sont représentatives des vitesses de déformations locales lors du fluage tertiaire de la cuve
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Connesson, Nathanaël. "Contribution à l'étude du comportement thermomécanique de matériaux métalliques." Troyes, 2010. http://www.theses.fr/2010TROY0016.
Full textAbstract:
Le comportement thermomécanique des matériaux a parfois été utilisé pour déterminer des propriétés en fatigue ou d’autres caractéristiques mécaniques des matériaux. Cependant, ces méthodes empiriques manquent de justification physique. Ce travail de thèse a donc eu pour objectif d’apporter des réponses aux questions : quels phénomènes physiques sont-ils à l’origine des échauffements des matériaux ? Quelles informations peut-on obtenir par l’intermédiaire de mesures thermiques ? Après avoir développé et caractérisé une méthode de mesure très précise de l’énergie dissipée (moyenne ou champs d’énergie dissipée) et du travail plastique par cycle (sollicitations en traction-traction), l’analyse des caractéristiques thermomécaniques de quatre matériaux (un aluminium, un acier ferritique, un acier inoxydable et un acier dual phase) a été effectuée. De nombreuses données expérimentales ont ainsi pu être générées, données permettant d’étudier le comportement de ces matériaux en cours d’écrouissage (dans l’optique d’établir un bilan énergétique cycle par cycle) ou les caractéristiques de l’énergie dissipée de ces matériaux. Généralement, la dissipation d’énergie s’est montrée insensible à la vitesse de déformation, augmente avec la contrainte maximale appliquée, augmente lorsque les matériaux sont écrouis, peut dépendre des temps de re-pos, etc. Ces résultats expérimentaux pourraient servir dans le cadre de la modélisation du comportement des matériauxThermomechanical measurements are some-times performed to estimate fatigue limits and other mechanical properties of materials. How-ever, these empirical methods lack physical justification. What are the physical phenomena causing materials self-heating? What information can be obtained through thermal measurements? The aim of this work is to provide answers to theses questions. A precise dissipative energy measurement method (fields or spatially averaged dissipative energy) has been developed. A method to measure the plastic work per cycle (loading in tension-tension) has also been proposed. The thermomechanical characteristics of four materials (aluminum, ferritic steel, stainless steel and dual-phase steel) have then been studied. Much experimental data have been generated during this work, studying the energy behaviour of these materials during strain-hardening process (the aim was to establish an energy balance cycle by cycle) or simply studying the main characteristics of these materials dissipative energy in viscoelastic behaviour. Thus, the dissipative energy was usually proved insensitive to the strain rate, increased with the applied maximum stress, increased with plastic strain, was aging depend, etc. Theses experimental data could be used to feed mathematical models
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Guichard, Bryan. "Renforcement thermomécanique et amélioration des propriétés barrière aux essences du HDPE par des approches (nano)composites." Thesis, Lyon, 2019. http://www.theses.fr/2019LYSE1031/document.
Full textAbstract:
Depuis quelques années, les polyoléfines et en particulier le Polyéthylène présentent un intérêt économique qui se traduit par un marché en croissance constante. Cependant, il est souvent nécessaire d’améliorer leurs propriétés d’usage notamment pour des problématiques liées à l’industrie automobile. Dans ce contexte, une amélioration des propriétés thermomécaniques et barrière aux vapeurs et liquides du Polyéthylène sur une gamme de température étendue constitue un nouveau challenge scientifique et environnemental. Dans cette étude, nous avons tout d’abord étudié l’impact de charges inorganiques et d’un recuit à 125°C sous air sur les propriétés thermomécaniques d’un HDPE. Le deuxième axe de recherche s’est concentré sur l’amélioration des propriétés barrière aux essences de ce polymère en favorisant les charges lamellaires pour leur haut facteur de forme induisant un effet de tortuosité élevé. L’impact de ce type de charges sur les phénomènes de sorption et d’extraction a été étudié dans le but de définir une formulation à base HDPE optimale pour limiter la perte physique d’oligomères et d’antioxydants. Le but de ces travaux étant de mieux comprendre les différents mécanismes mis en jeu, nous avons cherché à établir les relations Structure / Morphologie / Propriétés pour les deux axes d’étude développésIn the recent years, the use of polyolefin and especially Polyethylene are of economic interest resulting in a growing attention concerning the improvement of its properties of use, especially for automotive application. In this context, the reinforcement of its thermomechanical properties and the improvement of its barrier properties to different fuels over an extended temperature range constitute a major scientific and environmental challenge. In this study, we first decided to analyze the impact of silica particles and of an annealing at 125°C under air atmosphere on thermomechanical properties of a HDPE. The second area of research was focused on the improvement of its barrier properties to fuels by the addition of lamellar charges known for their high aspect ratio inducing a tortuosity effect. The impact of these particles on sorption and extraction phenomena was also studied to determine an optimal HDPE-based formulation in order to limit the physical loss of oligomers and antioxidants. The guideline of this project was the determination of Structure / Morphology / Properties relationships to have a better understanding of the involved mechanisms
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Julliere, Benjamin. "Contrôle actif à l'aide de piézocomposites des déformations induites thermiquement dans les matériaux composites." Thesis, Université Laval, 2006. http://www.theses.ulaval.ca/2006/23611/23611.pdf.
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Houel, Adrien. "Endommagement à la fatigue et fissuration mécanique des enrobés bitumeux sur dalle orthotrope." Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0035/these.pdf.
Full textAbstract:
Le comportement du revêtement bitumineux sur les ponts métalliques à dalle orthotrope est complexe. Il doit répondre à des critères mécaniques comme la souplesse, une bonne résistance à la fissuration. L'essai français de dimensionnement en laboratoire, normalisé en 2006, est 1' essai de flexion sous moment négatif. Un dispositif est opérationnel depuis 2003 au laboratoire Géomatériaux (ENTPE). Les échantillons sont représentatifs d'une structure réelle. Suite aux résultats obtenus, il est défini précisément une instrumentation basée sur des jauges de déformations ou capteurs de déplacement afin de suivre en continu l'évolution du comportement du revêtement. Grâce au développement d'essais non-destructifs par propagation d'ondes, un suivi continu des caractéristiques intrinsèques du revêtement et la détection de l'apparition d'une macro-fissure sont possibles. Une modélisation fine des matériaux permet une étude préliminaire du comportement du revêtement sur dalle orthotropeThe behavior of asphalt layers on steel decks is complex. It is a soft support and must have a strong resistance to cracking. The five-point bending fatigue test is the standard deviee in France for the dimensioning of the asphalt layer in laboratory. A deviee bas been improved operational since 2003 at the ENTPE laboratory. Specimens are representative of a real deck. The mechanical evolution is monitored with strain gauges and displacements sensors throughout the test. Moreover a non-destructive test based on ultrasonic measurements bas been developed. Thus, mechanical characteristics are followed up, and it makes it possible to plot damage evolution curve for each asphalt mix tested. This test is finally modeled with high quality that enables a preliminary study of the behavior of different asphalt mix
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Hidalgo, Manuel. "Synthèse et caractérisation physicochimique et thermomécanique des matériaux filmogènes issus de latex à base styrène-acrylate de butyle fonctionnalisés." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10015.
Full textAbstract:
On a etudie les aspects lies a la synthese chimique par polymerisation en emulsion de latex a base d'acrylate de butyle, d'une part et de copolymeres styrene-acrylate de butyle, d'autre part, fonctionnalises par des monomeres reticulants, ainsi que les aspects lies aux proprietes thermomecaniques des films obtenus a partir de ces latex. Les resultats ont ete regroupes en quatre parties, a savoir: i) etude des systemes a base de styrene-acrylate de butyle non fonctionnalises, utilises comme systemes de reference; ii) etude des systemes a base de styrene-acrylate de butyle fonctionnalises par un monomere carboxylique, l'acide methacrylique; iii) etude des systemes a base d'acrylate de butyle fonctionnalises par des monomers reticulables derives de l'acrylamide et du methacrylamide; iv) etude des systemes a base de styrene-acrylate de butyle fonctionnalises par les memes monomeres utilises dans l'etude precedente. On a conduit chacune de ces etudes en suivant des approches chimiques et physiques liees respectivement a la synthese des latex (microstructure des macromolecules et structuration des particules) et aux proprietes des films en relation avec la morphologie. La complementarite des renseignements obtenus en suivant cette demarche a pu etre demontree et des bases pour l'etablissement de modeles theoriques quantitatifs ont ete jetees
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Gakwaya, Myriam. "Compensation des déformations induites thermiquement dans les matériaux composites à l'aide d'un piézocomposite." Thesis, Université Laval, 2006. http://www.theses.ulaval.ca/2006/23590/23590.pdf.
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Lanfant, Briac. "Élaboration et étude des propriétés thermomécaniques de composites à matrice SiC nanostructurée renforcée par des nanotubes de carbone." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112275/document.
Full textAbstract:
Le carbure de silicium (SiC), grâce à sa légèreté, son caractère réfractaire, sa tolérance à l’oxydation et sa faible absorption des neutrons, constitue un candidat intéressant pour des applications comme l’aéronautique, l’aérospatiale ou le nucléaire du futur. Cependant, son comportement fragile est un inconvénient majeur qu’il convient de dépasser pour ces applications. La réduction de la taille des grains à une échelle nanométrique pourrait contribuer à améliorer son comportement mécanique pour être utilisé sous forme monolithique, en tant que revêtement ou bien encore en tant que matrice dans un compositeCette thèse s’inscrit dans ce contexte, et s’intéresse à l’élaboration et à l’étude des propriétés thermomécaniques de composites à matrice SiC nanostructurée renforcée par des nanotubes de carbone. Dans un premier temps les travaux se sont portés sur l’élaboration et l’étude de l’effet de la nanostructuration de la matrice seule de SiC frittée sans ajout de frittage. Des échantillons nanostructurés (taille moyenne des grains de 100 nm) et denses à plus de 95,5% ont été obtenus grâce à la mise en place d’un procédé de dispersion efficace et à l’étude des effets des paramètres de frittage. Associés à ces hautes densités, de très bonnes duretés (jusqu’à 2200 Hv) et des ténacités convenables (3,0 MPa.m1/2) ont été atteintes. Ces travaux ont également montré l’importance primordiale de l’effet de polluants fréquemment rencontrés dans les poudres (oxygène et carbone) sur la microstructure et les propriétés mécaniques du SiC. Si l’oxygène, présent sous forme de silice ou d’oxycarbure de silicium semble favoriser les mécanismes de densification, un excès de carbone libre (3,5%m) provoque au contraire une diminution de la taille des grains et des densités. Les propriétés mécaniques (950 Hv et 2,4 MPa.m1/2) sont également sensiblement affectées. Une telle dégradation est expliquée par la localisation spécifique du carbone structuré entre les grains de SiC. La deuxième partie des travaux s’est concentrée sur l’ajout de Nanotubes de Carbone (NTC) dans la matrice SiC nanostructurée dans le but d’améliorer les propriétés mécaniques et de compenser la forte réduction de la conductivité thermique, détériorée par l’augmentation importante de la densité de joints de grains. Des crus chargés jusqu’à 5%m en NTC individualisés et répartis de façon homogène ont été réalisés. De manière similaire au carbone libre, la localisation spécifique des NTC cause une diminution de la taille des grains. L’établissement d’un réseau de percolation de NTC au-dessus de 1%m, associé à la méthode de frittage non conventionnel SPS, permet cependant d’améliorer les densités jusqu’à 97%. L’apport de NTC contribue également à l’obtention de dureté (jusqu’à 2550 Hv) et de ténacité (4,0 MPa.m1/2) plus élevées. Malgré les bonnes propriétés thermiques des NTC, l’augmentation de la densité des joints de grains amoindrit la conductivité thermique de nos compositesCeramic carbides materials such as SiC, due to their refractory nature and their low neutron absorption are believed to be promising candidates for high temperature nuclear or aerospace applications. However, SiC brittleness has limited its structural application. In this context this work examines in a first part the possibilities to perform dense nanostructured SiC matrix by SPS without the use of sintering additive. Indeed a reduction of grain size (below 100 nm) accompanied by a high final density seem to be the solutions to counteract the brittleness and thus to improve mechanical properties. Dense (95%) and nanostructured (grain size around 100 nm) SiC samples were obtained thanks to the realization of an effective dispersion technique and the study on the sintering parameters effect. High hardness (2200 Hv) and decent fracture toughness (3.0 MPa.m1/2) were achieved. This first work also showed the preponderant influence of recurrent pollutants (oxygen and carbon) found in SiC powders on the final microstructure and mechanical properties of sintered samples. The oxygen as silica or silicon oxycarbide seems to promote densification mechanisms while free carbon (3.5%wt) causes lower grain size and densification state. Mechanical properties with carbon are also negatively impacted (950 Hv and 2.4 MPa.m1/2). Such degradation is due by the specific localization of carbon structure between the grains. In return of the expected mechanical properties improvement by reducing the grain size, the thermal conductivity is drastically decrease of due to the phonon scattering at the grain boundaries. With the aim of reducing this effect, a second study was initiated by introducing multiwalled carbon nanotubes (MWCNTs) into the SiC matrix. The MWCNTs by exhibiting a high toughness could also help to enhance the mechanical properties. Green bodies with different amounts of well dispersed MWCNTs (0%wt to 5%wt) were realized. Like free carbon, MWCNTs are located between the grains and induce a reduction of grain size. However the appearance of CNTs percolation for an amount above 1%wt, with the SPS sintering technique, allows an improvement of densification up to 97%. Hardness (up to 2550 Hv) and fracture toughness (4.0 MPa.m1/2) are also achieved with the SiC/NTC composites. Despite the good thermal properties of MWCNTs, the increase of grain boundary decreases the thermal conductivity of these composites
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Laouati, Atmane. "Modélisation de problèmes thermoélectriques non linéaires dans un milieu fissuré par la méthode XFEM." Thesis, Université Laval, 2013. http://www.theses.ulaval.ca/2013/30001/30001.pdf.
Full textAbstract:
L’objectif principal de cette thèse est le développement d’un outil numérique, en utilisant l’approche XFEM, permettant la simulation des problèmes transitoires non linéaires thermoélectriques dans un milieu fissuré en deux dimensions, avec prise en compte des échanges thermiques et électriques entre les lèvres de la fissure. La simulation numérique de la propagation de fissures présente un grand intérêt pour de nombreux secteurs industriels (production d’aluminium, aéronautique, nucléaire, etc.). De plus, c’est un problème complexe sur le plan numérique. La méthode d’éléments finis classiques présentent des contraintes importantes de raffinement de maillage en fond de fissure, de remaillage pendant la propagation de la fissure avec la projection des champs, ce qui a pour effet d’augmenter le temps de calcul et de dégrader la précision des résultats. D’autre part, la méthode des éléments finis étendue XFEM, a reçu un succès grandissant pour le traitement de problèmes avec fissures durant la dernière quinzaine d’années. Elle permet d’utiliser un maillage qui ne se conforme pas à la géométrie des fissures, ceci grâce à un enrichissement de l’approximation éléments finis. Dans cette thèse, on s’intéresse à étendre le champ d’application de la méthode XFEM pour les problèmes non linéaires thermoélectriques avec fissures. En effet, le problème thermique transitoire est couplé avec le problème électrique par la génération de la chaleur dans le solide, et la génération de chaleur à la fissure à cause de la résistance de l’interface. Les échanges thermiques et électriques entre les lèvres de la fissure sont aussi considérés, et dépendent, respectivement, du saut de la température et du potentiel électrique à la fissure. En raison de la génération de la chaleur dans le solide et aux lèvres L’objectif principal de cette thèse est le développement d’un outil numérique, en utilisant l’approche XFEM, permettant la simulation des problèmes transitoires non linéaires thermoélectriques dans un milieu fissuré en deux dimensions, avec prise en compte des échanges thermiques et électriques entre les lèvres de la fissure. La simulation numérique de la propagation de fissures présente un grand intérêt pour de nombreux secteurs industriels (production d’aluminium, aéronautique, nucléaire, etc.). De plus, c’est un problème complexe sur le plan numérique. La méthode d’éléments finis classiques présentent des contraintes importantes de raffinement de maillage en fond de fissure, de remaillage pendant la propagation de la fissure avec la projection des champs, ce qui a pour effet d’augmenter le temps de calcul et de dégrader la précision des résultats. D’autre part, la méthode des éléments finis étendue XFEM, a reçu un succès grandissant pour le traitement de problèmes avec fissures durant la dernière quinzaine d’années. Elle permet d’utiliser un maillage qui ne se conforme pas à la géométrie des fissures, ceci grâce à un enrichissement de l’approximation éléments finis. Dans cette thèse, on s’intéresse à étendre le champ d’application de la méthode XFEM pour les problèmes non linéaires thermoélectriques avec fissures. En effet, le problème thermique transitoire est couplé avec le problème électrique par la génération de la chaleur dans le solide, et la génération de chaleur à la fissure à cause de la résistance de l’interface. Les échanges thermiques et électriques entre les lèvres de la fissure sont aussi considérés, et dépendent, respectivement, du saut de la température et du potentiel électrique à la fissure. En raison de la génération de la chaleur dans le solide et aux lèvresThe main objective of this thesis is the development of a numerical tool, using the XFEM approach, for the simulation of transient nonlinear thermoelectrical problems in fractured media in two dimensions, taking into account thermal and electrical exchanges between the crack’s lips. Numerical simulations of crack propagation are of great interest for many industrial sectors (aluminum production, aerospace, nuclear, etc.). In addition, this is a numerically complex problem. The classical finite element method has important constraints of mesh refinement at the crack tip, remeshing during crack propagation and field projections, which has the effect of increasing the computation time and degrading the accuracy. On the other hand, the eXtended Finite Element Method (XFEM), has received a growing success for the treatment of the problems containing cracks in the last fifteen years. It allows using a mesh that does not conform to the geometry of the crack; this is possible by the enrichment of the finite element approximation. In this thesis, we are interested in extending application field of the XFEM method to the nonlinear thermoelectrical problems with cracks. Indeed, the transient thermal problem is coupled to the electrical problem by the heat generation in the solid, and the heat generation at the crack’s lips due to the interface resistance. The heat and electrical exchanges between the crack’s lips are also considered, and depend, respectively, on the temperature and the voltage jump at the crack. Due to the heat generation in the solid and in crack’s lips (Joule effect), and the temperature dependence of the physical parameters of the material, the problem is nonlinear and fully coupled. The discretized nonlinear system by the XFEM method is solved using the Newton-Raphson algorithm. The robustness of the proposed technique is demonstrated through the simulation of different examples, and the results shows an excellent agreement with the analytical solution, or with the finite element solution using a refined mesh.
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Touchaleaume, François. "Elaboration de nanocomposites à matrice polypropylène chargée d'argile native." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10177.
Full textAbstract:
Cette étude porte sur l’élaboration de nanocomposites à matrice polypropylène (PP) chargée de montmorillonite native (NaMMT). La stratégie retenue est basée sur l’utilisation d’une phase polaire intermédiaire sous forme de mélanges maîtres, dont l’élaboration est réalisée par extrusion avec injection d’eau.Dans une première partie la dispersion de NaMMT et à titre de comparaison de montmorillonite modifiée par extrusion assistée eau dans le polyamide 6 (PA6) a été étudiée grâce à une analyse de la morphologie et de son influence sur les propriétés thermomécaniques. Par la suite, des mélanges maîtres à base de PA6 ont été élaborés par ce procédé et dispersés dans le PP via une compatibilisation réactive. L’analyse de la morphologie, en relation avec les conditions d’élaboration et les performances des mélanges nanocomposites est ensuite présentée.Dans une deuxième partie, un copolymère bloc polyether-bloc-amide (PEBA) a été utilisé comme matrice hôte de NaMMT. Sa dispersion dans le PEBA par extrusion assistée eau a été étudiée par une étude morphologique liée aux propriétés thermomécaniques et aux mécanismes de déformation. Le PEBA a ensuite été utilisé comme phase intermédiaire pour disperser NaMMT dans le PP. L’analyse de la morphologie des mélanges nanocomposites est présentée, en lien avec leurs conditions d’extrusion et leurs propriétés macroscopique.Finalement, la comparaison des résultats obtenus dans le cas des mélanges nanocomposites à base PA6 et PEBA est proposée afin de mettre en évidence le rôle de la polarité de la phase intermédiaire, de la rhéologie des constituants et des conditions de procédé sur les propriétés macroscopiques des matériauxThis work focuses on polypropylene (PP)/clay nanocomposites based on pristine montmorillonite (NaMMT). The elaboration strategy involves the use of a polar polymer based masterbatch to disperse NaMMT in the PP matrix. Water assisted extrusion is used to finely disperse the native montmorillonite in the polar host polymer.In the first part, the dispersion of modified and pristine montmorillonite in polyamide 6 (PA6) using water assisted extrusion is presented. The morphological analysis of the PA6 nanocomposites and its outcome on the thermomechanical properties were studied. PA6 masterbatches were then elaborated using water assisted extrusion and dispersed in PP to obtain nanocomposites blends. Their morphologies are detailed, in relation with the processing conditions, and the related mechanical properties.In the second part, polyether-block-amide (PEBA) was used as host polymer to disperse modified and native montmorillonite. Their dispersion is obtained thanks to the water assisted extrusion process. The morphological analysis and its influence onto the thermomechanical properties and on the deformation mechanisms were studied. PEBA masterbatch were then prepared using water assisted extrusion and dispersed into PP to obtain nanocomposites blends. The study of their morphologies is presented, related to the extrusion conditions, and the corresponding macroscopic performances.Finally, the comparison of the results obtained in the case of PA6 and PEBA nanocomposites blends is discussed to evidence the influence of components rheology and polarity as well as the processing conditions onto the macroscopic behaviors of the materials
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Benseddiq, Noureddine. "Optimisation des garnitures composites pour freins à disques ferroviaires." Lille 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LIL10076.
Full textAbstract:
Les limites actuelles des freins à disques ferroviaires sont principalement issues des échauffements considérables en surface des matériaux de friction. Ce travail a pour objet de présenter une optimisation de la structure et de la forme d'une garniture de frein, dans le but d'améliorer le contact frottant et par conséquence de réduire les températures et les gradients thermiques correspondants. Cette démarche fait suite à la mise au point d'un algorithme de simulation du comportement thermomécanique des freins a disques, base sur l'enchaînement d'une résolution thermique et thermomécanique avec la résolution du problème de contact et la prise en compte du phénomène d'usure. L'incidence de l'optimisation sur les échauffements est quantifiée ainsi que sur les propriétés tribologies : l'usure globale du disque et de la garniture ainsi que le coefficient de frottement. La mesure de température par thermographie infrarouge sur l'objet tournant, a permis de valider les modèles élaborés.
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Couture, Adrien. "Automatisation de la modélisation numérique des microstructures de matériaux hétérogènes basée sur une intégration CAO-calcul." Thesis, Lorient, 2019. http://www.theses.fr/2019LORIS543.
Full textAbstract:
La simulation numérique des matériaux hétérogènes suscite beaucoup d'intérêt de la part de la communauté scientifique puisqu'elle est une solution attrayante et économique au problème de la caractérisation du comportement thermomécanique des matériaux hétérogènes. Le comportement d'un matériau hétérogène est difficile à prédire même lorsque les propriétés des constituants sont connues et leurs forme et position bien définies. La modélisation numérique des matériaux hétérogènes permet de simuler des échantillons du matériau à étudier. Ces échantillons sont des Volumes Élémentaires Statistiques (VES) et représentent une portion de la microstructure du matériau. Pour obtenir une représentation statistique du comportement du matériau, il faut habituellement générer et simuler beaucoup de VES. L'objectif de cette thèse est de proposer une nouvelle approche automatisée de modélisation numérique des microstructures de matériaux hétérogènes basée sur l'intégration des outils de la Conception Assistée par Ordinateur (CAO), de la génération automatique de maillages et de la simulation par la Méthode des Éléments Finis (MEF). Cette approche est proposée dans le contexte des matériaux hétérogènes à particules, mais peut s'appliquer à toutes les formes de microstructures. Le potentiel de l'approche intégrée CAO-MEF est mis en évidence par une étude comparative de l'influence de la forme des constituants et du degré des éléments de maillage sur les propriétés thermomécaniques apparentes d'un composite verre / époxy. Une méthode novatrice qui permet de générer des microstructures à fractions volumiques élevées de particules élancées est introduite. Cette nouvelle méthode est utilisée pour simuler le comportement d'un composite constitué de particules de chanvre et d'une matrice cimentaire et les résultats numériques sont confrontés aux résultats expérimentauxNumerical simulation of heterogeneous materials is of great interest to the scientific community since it is an attractive and economical solution to the problem of characterizing the thermomechanical behavior of heterogeneous materials. Heterogeneous materials behavior is difficult to predict even when the constituents properties are known and their shape and position well defined. This difficulty is related to the physical phenomena that occur at the constituents scale. They originate from the constituents interaction and the way they are assembled together. Numerical modeling of heterogeneous materials can simulate samples of the material to be studied. These samples are the Statistical Volume Elements (SVE) and represent a portion of the material microstructure. To obtain a statistical representation of the thermomechanical behavior, it is usually necessary to generate many SVE. This thesis objective is to propose a new automated approach to numerical modeling of microstructures based on the integration of Computer Aided Design (CAD) methods, automatic mesh generation methods and Finite Element Analysis (FEA) method. This approach is proposed in the context of heterogeneous particulate materials but can be applied to all types of microstructures. The potential of the CAD-FEA integrated approach is illustrated with a comparative study of the influence of the constituents shape and the mesh degree on the apparent thermomechanical properties of a glass / epoxy composite. An innovative method for generating microstructures with high volume fractions of slender particles is introduced. This new method is used to simulate the behavior of a hemp and cement composite and the numerical results are confronted with the experimental results
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Bosq, Nicolas. "Nanocomposites à matrice polymère : influence de silices nanostructurées sur la cristallisation, la transition vitreuse et les propriétés thermomécaniques." Phd thesis, Université Nice Sophia Antipolis, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00932853.
Full textAbstract:
Le but de ce travail est de comprendre l'influence des nanoparticules de silice sur les transitions physiques de matrices polymères de nature différente : l'alcool polyfurfurylique (PFA), le polytétrafluoroéthylène (PTFE) et le polydiméthylsiloxane (PDMS). Pour cela, les techniques d'analyse thermique conventionnelles (ATG, DSC, DMA) ont été couplées à des techniques atypiques (DSC multifréquence, FSC, UFSC).Dans le cas du PFA, les nanoparticules de silice ont entrainé une augmentation de la Tg ainsi qu'une amélioration des propriétés thermomécaniques. En outre, il a été démontré que la seule présence de silice suffit à favoriser les mécanismes de polymérisation. La cristallisation du PTFE à partir de l'état fondu a été étudiée pour la première fois sur une gamme de vitesse de refroidissement très large (jusqu'à 800 000 K.s-1). L'effet nucléant des nanoparticules de silice a également été mis en avant à faibles vitesses de refroidissement lors de l'étude de la cristallisation du PTFE chargé. Cependant, il s'est avéré qu'elle ralentit également la diffusion des chaines dans le milieu pour certaines vitesses. L'influence des nanoparticules de silice sur la transition vitreuse et la cristallisation du PDMS a finalement été étudiée. Les résultats ont montré que la silice n'induit pas d'effet significatif sur la transition vitreuse. D'autre part, la silice influence fortement la cinétique de cristallisation. Cet effet a été directement lié au fait que la silice favorise la nucléation sans influencer la diffusion des chaines.
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Marzagui, Hicham. "Étude de deux bétons réfractaires silico-alumineux : microstructure et comportement thermomécaniques en traction et en flexion." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30016.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est l'étude du comportement de deux bétons réfractaires silico-alumineux: un béton réfractaire à base d'andalousite et à très basse teneur en ciment et un béton réfractaire à base de bauxite et à ultra basse teneur en ciment. L'évolution de la microstructure lors de la première chauffe a été étudiée par dilatométrie, diffraction de rayons X et microscopie électronique à balayage environnementale à haute température. Un intérêt particulier a été porté aux rôles des granulats dans les mécanismes d'endommagement générés par le premier cycle thermique. Le comportement thermomécanique a été caractérisé à 20°C et à haute température en flexion 4 points et en traction uniaxiale. Les deux matériaux ont montré des évolutions différentes de leurs propriétés mécaniques. L'établissement de relations entre microstructures et comportement mécanique permet une meilleure compréhension des spécificités des deux matériaux et l'évolution de leurs comportementsThe aim of this work is to study the behaviour of two high alumina refractory castables: a bauxite-based ultra low and an andalousite-based low cement content. The microstructure evolutions during the first heating were studied by dilatometry, X ray diffraction and environmental scanning electron microscopy at high temperature. A particular interest was carried to the roles of aggregates in the damage mechanisms generated by the first thermal cycle. The study of the mechanical behaviour was carried out by uniaxial tensile and four points bending tests. The two materials have shown different evolutions of their mechanical properties. The establishment of relationships between microstructures and mechanical behaviours allows to obtain a better understanding of the specificities of these materials and of their behaviour evolutions
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Su, Yishi. "Modélisation analytique et numérique de structure des mousses métalliques MPPCs et du comportement mécanique." Troyes, 2011. http://www.theses.fr/2011TROY0018.
Full textAbstract:
L’objectif principal de ce travail est la modélisation analytique et numérique du comportement statique, dynamique et thermique des matériaux innovants (mousses métalliques et composites MPPCs). Dans un premier temps, la technique d’infiltration à pression négative est utilisée pour la fabrication des mousses d’aluminium à cellules ouvertes et des composites MPPCs. Compte tenu des arrangements des cellules ouvertes, trois modèles analytiques sont proposés à l’échelle microscopique pour prédire et optimiser la porosité du matériau. Les microstructures sont analysées expérimentalement afin d’étudier le comportement mécanique des composites MPPCs. Dans la seconde étape, nous avons proposé un modèle constitutif de contrainte-déformation dans le cas de la compression uni axiale statique sur la mousse d’aluminium. Ce modèle est utilisé pour simuler numériquement par éléments finis le comportement en compression. Le modèle est ensuite utilisé dans le cas dynamique en choc. Les modèles sont validés par des essais expérimentaux. La dernière partie concerne l’étude du comportement thermomécanique des composites MPPCs avec les microstructures des cellules sphériques et de Kelvin. Des simulations numériques en thermomécaniques sont réalisées sur ABAQUSThe main objective of this work is analytical and numerical modeling of the static, dynamic and thermal mechanical properties of the innovative materials (metal foam and composites MPPCs). Initially, the negative pressure infiltration technique is applied to manufacture the open-cell aluminum foams and the composites MPPCs. Considering the open-cell arrangements, three analytical models are proposed at the microscopic level to predict and optimize the porosity of the materials. The microstructures are experimentally analyzed to study the mechanical behavior of the composites MPPC. Secondly, we proposed a constitutive model of stress-strain in the case of uniaxial static compression of metal foam. This model is utilized with the finite element to numerically simulate the compressive behavior. Afterwards, the model is once again used in the case of dynamic low-velocity impact of metal foam. These models are verified by the experimental tests. Finally, we study the thermomechanical behavior of the composites MPPCs with the micro-structures of spherical and Kelvin cells. The numerical simulations of thermomechanical properties are carried out with the program ABAQUS
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Bahloul, Ouziyine. "Evolutions en fonction de la température de propriétés élastiques de bétons réfractaires à base de carbure de silicium." Limoges, 2009. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/cb05da59-6efa-42c4-8dbf-ceda841d169d/blobholder:0/2009LIMO4025.pdf.
Full textAbstract:
Ce mémoire de thèse est réalisé dans le cadre du Programme National de Recherche (DRuIDe), et a été menée sur deux types de bétons réfractaires à base de carbure de silicium (B-SF60, B-CV85) et à basse teneur en ciment. Une étude détaillée de l’évolution des propriétés thermomécaniques sous atmosphère oxydante et neutre des bétons et de leurs matrices associées a permis d’identifier les différentes transformations microstructurales. A température ambiante après traitement préalable à 110, 600, 800, 1000, 1200°C les bétons présentent un comportement élastique linéaire fragile sous une charge uniaxiale avec un module d’Young plus élevé pour B-CV85 en lien avec la teneur de SiC. Par contre, les lois de contrainte-déformation en température (800°C-1200°C) évoluent vers un comportement type élasto-visco-plastique en lien avec la viscosité de la phase vitreuse présente. Par ailleurs, une étude détaillée sur le comportement à l’oxydation de ces agrégats à permit d’établir des corrélations entre l’avancement de l’oxydation et les expansions volumiques constatées sur les bétonsThe thesis work was part of the framework of the National Research Program (DRuIDe), and was carried out on two types of silicon carbide refractory castable containing SiC (B-SF60, B-CV85) with a low content of cement. Detailed studies of the evolution of the thermomechanical properties in oxidizing and neutral atmospheres on these refractories and their associated matrices have been carried out in order to identify the microstructural transformations. At room temperature after preliminary treatments at 110, 600, 800, 1000, 1200°C the refractories present a brittle linear elastic behaviour when subjected to uniaxial load with a higher value of Young’s modulus for B-CV85 in relationship with the content of SiC. The stress-strain behaviour laws at high temperature (800°C-1200°C) become elasto-visco-plastic in close relations to the viscosity of a vitreous phase witch is formed. A detailed study of the behaviour with oxidation of these aggregates (SIC) has established correlations between the advance of oxidation and the volume expansions observed in these concretes
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Lestrade, Laurent. "Etude de la fusion superficielle au four solaire de barrières thermiques ZrO2-Y2O3 projetées par plasma." Perpignan, 1996. http://www.theses.fr/1996PERP0241.
Full textAbstract:
Les barrieres thermiques sont principalement utilisees dans les moteurs thermiques (turboreacteurs) afin de proteger les pieces metalliques qu'elles recouvrent. Elles permettent, compte tenu de leur faible conductivite thermique, d'augmenter la temperature de fonctionnement et donc le rendement energetique de tels moteurs. Cependant la permeabilite des ceramiques deposees aux gaz de combustion conduit a une degradation de l'interface ceramique/metal, puis a un decollement de la couche projetee, et finalement a la destruction de la barriere thermique. Une densification superficielle de ce type de depot poreux et microfissure est une bonne solution pour ameliorer la longevite des barrieres thermiques. L'emploi d'un concentrateur solaire de 2kw permet, par rapport aux lasers de forte puissance, de mieux apprehender les phenomenes se produisant lors de traitements de ce type et d'autre part, en diminuant les contraintes thermomecaniques au sein du materiau, de reduire une fissuration nefaste a la duree de vie de la barriere thermique. Cette etude a ete realisee sur des barrieres thermiques a base de zircone partiellement stabilisee a l'yttrine et grace a un montage experimental developpe specifiquement. Une modelisation thermique du procede associee a des mesures specifiques des proprietes thermoradiatives des echantillons, a permis, avec une bonne reproductibilite, l'obtention de resultats comparables a ceux obtenus avec des lasers. Une modelisation numerique du comportement thermomecanique des barrieres thermiques au cours d'un traitement superficiel prevoit une diminution de la fissuration de la ceramique par reduction des gradients thermiques. Experimentalement, le chauffage par le substrat des echantillons pendant les traitements confirme cette prevision
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Maquin, François. "MÉTHODOLOGIE EXPÉRIMENTALE D'ÉTUDE DU COMPORTEMENT THERMO-MÉCANIQUE DES MATÉRIAUX SOUS SOLLICITATIONS CYCLIQUES." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00351687.
Full textAbstract:
L'utilisation de la température comme variable d'état dans les études de comportement des matériaux, bien que prometteuse, est rarement adoptée. Les difficultés métrologiques expérimentales qui apparaissent, en particulier dans le contexte de la fatigue à grand nombre de cycles, expliquent en partie ce délaissement. L'objectif de cette thèse est de développer une méthodologie expérimentale suffisamment sensible pour détecter les variations d'énergie thermique dissipée lors de la déformation cyclique d'un matériau à des niveaux de contraintes inférieurs à la limite élastique macroscopique. Elle consiste à déterminer les différents termes de l'équation de la chaleur en partant du champ de température acquis à l'aide d'une caméra infrarouge. L'écart type du bruit global de la méthode est de 1 mK.s-1, exprimé en vitesse d'échauffement. Cette résolution est obtenue grâce à un certain nombre de précautions expérimentales, à la prise en compte de l'ensemble des échanges thermiques et à un traitement simple mettant à profit les caractéristiques de la caméra infrarouge matricielle. La procédure expérimentale développée est testée sur un acier à très bas carbone et un aluminium A5. Elle permet en particulier de suivre la dissipation thermique due à l'adaptation microplastique du matériau aux premiers cycles de sollicitations et de distinguer les seuils de passage d'un comportement élastique à viscoélastique puis microplastique. Les performances obtenues devraient permettre de lever une partie des verrous limitant le choix de la température comme variable d'observation du comportement des matériaux.