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Dissertations / Theses on the topic 'Modèles de déformations'
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Roussillon, Pierre. "Modèles de cycles normaux pour l'analyse des déformations." Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2017. http://www.theses.fr/2017USPCB073/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous développons un modèle du second ordre pour la représentation des formes (courbes et surfaces) grâce à la théorie des cycles normaux. Le cycle normal d'une forme est le courant associé à son fibré normal. En introduisant des métriques à noyaux sur les cycles normaux, nous obtenons une mesure de dissimilarité entre formes qui prend en compte leurs courbures. Cette mesure est ensuite utilisée comme terme d'attache aux données dans une optique d'appariement et d'analyse de formes par les déformations. Le chapitre 1 est une revue du domaine de l'analyse de formes par les déformations. Nous insistons plus particulièrement sur la mise en place théorique et numérique du modèle de Large Deformation Diffeomorphic Metric Mapping (LDDMM). Le chapitre 2 se concentre sur la représentation des formes par les cycles normaux dans un cadre unifié qui englobe à la fois les formes continues et discrètes. Nous précisons dans quelle mesure cette représentation contient des informations de courbure. Enfin nous montrons le lien entre le cycle normal d'une forme et son varifold. Dans le chapitre 3, nous introduisons les métriques à noyaux. Ainsi, nous pouvons considérer les cycles normaux dans un espace de Hilbert avec un produit scalaire explicite. Nous détaillons ce produit scalaire dans le cas des courbes et surfaces discrètes avec certains noyaux, ainsi que le gradient associé. Nous montrons enfin que malgré le choix de noyaux simples, nous ne perdons pas toutes les informations de courbures. Le chapitre 4 utilise cette nouvelle métrique comme terme d'attache aux données dans le cadre LDDMM. Nous présentons de nombreux appariements et estimations de formes moyennes avec des courbes ou des surfaces. L'objectif de ce chapitre est d'illustrer les différentes propriétés des cycles normaux pour l'analyse des déformations sur des exemples synthétiques et réelsIn this thesis, we develop a second order model for the representation of shapes (curves or surfaces) using the theory of normal cycles. The normal cycle of a shape is the current associated with its normal bundle. Introducing kernel metrics on normal cycles, we obtain a dissimilarity measure between shapes which takes into account curvature. This measure is used as a data attachment term for a purpose of registration and shape analysis by deformations. Chapter 1 is a review of the field of shape analysis. We focus on the setting of the theoretical and numerical model of the Large Deformation Diffeomorphic Metric Mapping(LDDMM).Chapter 2 focuses on the representation of shapes with normal cycles in a unified framework that encompasses both the continuous and the discrete shapes. We specify to what extend this representation encodes curvature information. Finally, we show the link between the normal cycle of a shape and its varifold. In chapter 3, we introduce the kernel metrics, so that we can consider normal cycles in a Hilbert space with an explicit scalar product. We detail this scalar product for discrete curves and surfaces with some kernels, as well as the associated gradient. We show that even with simple kernels, we do not get rid of all the curvature informations. The chapter 4 introduces this new metric as a data attachment term in the framework of LDDMM. We present numerous registrations and mean shape estimation for curves and surfaces. The aim of this chapter is to illustrate the different properties of normal cycles for the deformations analysis on synthetic and real examples
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Gerbault, Muriel. "Modélisation numérique de la naissance des déformations localisées : exemple du flambage lithosphérique." Montpellier 2, 1999. http://www.theses.fr/1999MON20025.
Full text
3
Germain, Jacques. "Contribution à l'étude du champ de déformations par granularité laser en élastoplasticité grandes déformations." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20223.
Full textAbstract:
Une methode de mesure de champs de deplacements a ete developpee. Elle utilise la correlation d'images numeriques de la surface d'un objet soumis a des efforts et eclaire par un laser. La precision et l'incertitude sont inferieures a un pixel. Cette methode de mesure a ete completee par un outil de calcul qui, a partir des champs de deplacements, fournit un ensemble de grandeurs mecaniques telles que les differents tenseurs generalement employes lors de l'etude des deformations. L'ensemble de ce dispositif a ete employe pour l'etude de la cinematique en grandes deformations d'aciers soumis a des essais de traction simple
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Youssef, Hiba. "Modélisation viscoplastique pour les déformations et les évolutions des textures dans les polycristaux : Homogénéisation par une loi intermédiaire." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2008. http://www.theses.fr/2008STR13016.
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5
Detraux, Jean-Michel. "Formulations et applications en grandes déformations des solides." Compiègne, 1985. http://www.theses.fr/1985COMPI199.
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6
Dumais, Simon. "Modélisation de la consolidation au dégel à grandes déformations." Doctoral thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/37552.
Full textAbstract:
Cette thèse présente le développement d’une méthode d’ingénierie pour la modélisation de la consolidation au dégel non linéaire à grandes déformations. Les travaux qui y sont présentés s’inscrivent à la suite des théories et de modèles de consolidation existants. Les bases de la théorie de consolidation au dégel à une dimension sont donc reprises. En premier lieu, un modèle numérique de consolidation au dégel non linéaire à grandes déformations est formulé en combinant la théorie de consolidation à grandes déformations de Gibson et des équations de transferts de chaleur. Ces deux composantes sont couplées au sein d’un domaine de modélisation défini en coordonnées lagrangiennes qui s’adaptent aux déformations de sol. Il en résulte donc l’introduction d’une seconde frontière mobile à la surface pour la modélisation de la consolidation au dégel en plus de la frontière mobile au front de dégel. Le modèle utilise des relations non linéaires σʹv – e – kv pour définir les propriétés des sols dégelés. Une étude de cas du pipeline expérimentale d’Inuvik est réalisée avec le modèle numérique. Cette étude de cas permet de démontrer l’utilisation du modèle pour un problème pratique et de valider le modèle. Les résultats obtenus sont comparés aux résultats de la théorie de consolidation au dégel linéaire à petites déformations et aux mesures de terrain. Le modèle non linéaire à grandes déformations offre une augmentation importante de la précision lors du calcul des tassements de fonte, du taux de tassement et des pressions interstitielles excédentaires. En second lieu, un modèle conceptuel pour la consolidation au dégel des sols dégelés à grains fins est proposé. Ce modèle permet de définir les caractéristiques des relations σʹv – e – kv utilisées comme intrants au modèle numérique de consolidation au dégel. Le concept de la contrainte résiduelle y est généralisé aux sols riches en glace en spécifiant qu’il s’agit de la contrainte effective au sein des éléments de sol plutôt que de la contrainte effective globale du sol. Ensuite, des relations empiriques sont formulées pour déterminer les caractéristiques des relations σʹv – e – kv à partir de l’indice des vides initial du sol dégelé et de propriétés d’indice du sol.This thesis presents the development of an engineering method for the modelling of large strain nonlinear thaw consolidation. The work presented herein follows existing thaw consolidation theories and models. The foundations of one-dimensional thaw consolidation theory are therefore used. First, a numerical model for large strain nonlinear thaw consolidation is formulated by combining the Gibson large strain consolidation theory to heat transfer equations. The two components are coupled in a modelling domain formulated in Lagrangian coordinates that adapts to the soil deformation. This results in the introduction of a second moving boundary at the soil surface to model thaw consolidation in addition to the moving boundary at the thaw front. The model uses nonlinear σʹv – e – kv relationships to define the properties of thawed soils. A case study of the Inuvik experimental pipeline with the numerical model is presented. The case study demonstrates the use of the model for a practical problem and it is used to validate the model. The modelling results are compared to the results obtained with the small strain linear thaw consolidation theory and with the field data. The results obtained with the large strain nonlinear model for thaw settlement, the rate of thaw settlement and the excess pore pressures compare favourably with the field data. Second, a conceptual model for thaw consolidation of thawed fine-grained soils is proposed. The model is used to define the characteristics of the nonlinear σʹv – e – kv relationships used as input for the numerical modelling of thaw consolidation. The concept of the residual stress is generalized to ice rich soils by specifying that it is the effective stress within the soil element rather than the effective stress of the bulk soil. Then, empirical relationships are formulated to determine the characteristics of the σʹv – e – kv relationships as a function of the initial thawed void ratio and soil index properties.
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Labzae, Allal. "Modèle de calcul des déformations viscoplastiques des brames dans la coulée de l'acier." Metz, 1988. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1988/Labzae.Allal.SMZ8824.pdf.
Full textAbstract:
Les calculs s'appuient sur l'équation de Norton-Hoff pour la viscoplasticité et sur différentes variantes de cette équationThe calculations are based on the equation of Norton-Hoff for viscoplasticity and on different variants of this equation
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Giton, Martial. "Contribution de l'analyse locale des déformations à l'étude de la déchirure d'un élastomère silicone." Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20232.
Full text
9
Jaar, Frédéric. "Reconstruction 3D à l'aide de surfaces à déformations libres." Dijon, 1999. http://www.theses.fr/1999DIJOS054.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur la création d'un modèle de déformation de surface. L'objectif de nos travaux est de présenter un modèle géométrique complet (de représentation et de déformation de surface) qui puisse être intégré dans une application telle qu'un modeleur. Dans une première partie, nous procédons a une présentation des différents modèles de surfaces, avec pour chacun d'eux leurs avantages et leurs inconvénients face à nos besoins. Ensuite nous étudions l'ensemble des modèles de déformations qui peuvent être appliqués à ces surfaces. Apres cet état de l'art, nous présentons notre modèle élastique de déformation de surface B-spline bicubique. Notre surface de type « Patchwork » est un assemblage de surfaces uniformes, que nous appelons les motifs. Pour une exploitation performante de cette structure hiérarchique, nous l'associons à une représentation arborescente à l'aide d'un alphabet. Ensuite notre surface est introduite dans un modèle énergétique de déformation, ce qui nous permet d'agir sur elle. Enfin nous présentons toute une palette d'outils de déformation, dont le profileur qui permet de modeler l'ensemble ou une partie d'une surface en fonction d'une autre. Nous terminons ce document par la présentation de différentes applications dans lesquelles notre modèle a été intégré.
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Gayral, Victor. "Déformations isospectrales non compactes et théorie quantique des champs." Aix-Marseille 1, 2005. http://www.theses.fr/2005AIX11002.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse est d'étudier les déformations isospectrales du point de vue de la géométrie non commutative développée par Alain Connes. Cette classe d'espaces quantiques constitue une généralisation en espace courbe des plans de Moyal et des tores non commutatifs. Dans un premier temps, on s'intéresse à la construction de triplets spectraux sans unité, pour lesquels on propose une modification des axiomes. On vérifie ensuite que les plans de Moyal s'inscrivent dans ce cadre axiomatique, et on donne les points clefs de l'élaboration de triplets spectraux sans unité à partir des déformations isospectrales non compactes génériques. Pour se faire, de nombreux outils d'analyse sur les variétés Riemanniennes non compactes sont développés. Au moyen d'un calcul de traces de Dixmier, on montre que leurs dimensions spectrale et classique coïncident. Dans un deuxième temps, on étudie certains aspects de la théorie quantique des champs sur les déformations isospectrales courbes. Une attention particulière est portée aux phénomènes de mélange des divergences ultraviolettes et infrarouges. On montre son caractère intrinsèque sur tous ces espaces quantiques (compacts ou non, déformations périodiques ou non) et on étudie ses conséquences sur la renormalisabilité. En particulier, le comportement des fonctions de Green des secteurs planaire et non planaire est compris en termes de contributions du noyau de la chaleur hors et sur sa diagonale. On observe aussi de nouvelles ou plus fines manifestations du mélange UV/IR, en relation avec les propriétés géométriques de ces espaces quantiques et arithmétiques des paramètres de déformation.
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Schreiber, Dimitri. "Modélisations géométriques 3D et champs de déformations dans les Alpes du Sud." Nice, 2010. http://www.theses.fr/2010NICE4115.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse présente une analyse géologique intégrée combinant la cartographie et la géologie structurale, la modélisation géométrique 3D et la modélisation géophysique, dans le l’objectif de caractériser les champs de déformations et les déplacements qui affectent les chaînes subalpines méridionales du Crétacé supérieur à l’actuel. Nous montrons qu’il est possible d’intégrer les données géologiques, tectoniques et géophysiques dans un même espace de référence et proposons des modèles géométriques 3D de quelques bassins sédimentaires remarquables (Bassin Crétacé du Sud-Est, bassins flexuraux Paléogènes de l’arc de Nice, bassin Miocène de Roquebrune-Cap-Martin) et de la topographie du Moho dans les Alpes du Sud. Nos résultats montrent que : L’évolution tectonique et sédimentaire des chaînes subalpines méridionales au Crétacé supérieur est contrôlée par le raccourcissement subméridien attribué d’une part, à la phase Pyrénéo-Provençale et d’autre part à l’initiation de subduction de la Téthys alpine. Après une période d’émersion généralisée à la fin du Crétacé supérieur, la transgression Nummulitique sur la plateforme européenne est contrôlée par le sous-charriage vers le Nord-Est de l’avant pays sous le prisme de collision alpin. Cette tectonique en raccourcissement génère le plissement et la flexure de la plateforme sur laquelle se déposent des sédiments syn-orogénique d’âge Eocène supérieur. Cette déformation (D1) qui se poursuit jusqu’au Chattien, entraîne la formation de plis N140°, dans leur position actuelle, dans les chaînes subalpines méridionales associées à une schistosité de plan axial. Cette déformation est suivie d’une phase de raccourcissement (D2) d’axe N-S d’âge Miocène inférieur qui entraîne l’apparition de structures tectoniques superposées dans la région. Cette phase de déformation N-S, associée à l’exhumation du massif de l’Argentera-Mercantour, s’échelonne du Miocène à l’actuel dans la couverture sédimentaire décollée et les molasses Pliocènes du bassin du Var. A l’échelle crustale, l’ensemble des déformations affectant les chaînes subalpines de l’Eocène à l’actuel sont contrôlées par le poinçonnement de la lithosphère européenne par l’anomalie mantellique du corps d’Ivrée. Cette écaille de manteau localise et transfère encore aujourd’hui la déformation et contrôle à la fois le raccourcissement des zones externes et l’exhumation des zones internesWe present the results of an integrated geological study which combine geological mapping and structural analysis, 3D geometrical modelling and geophysical modelling in order to characterize the superposed strain patterns of the Southwestern Alps at various scales. We propose 3D geometrical models of some remarkable sedimentary basins (Cretaceous South-East basin, Paleogene foreland basins of the Arc de Nice, Miocene basin of Roquebune-Cap-Martin) and of the Moho topography in the Southwestern Alps. These results support the following tectonic history : The tectonic and sedimentary evolution of the Southern subalpine chains during late Cretaceous times is ascribed to a submeridian crustal shortening coeval with eht Pyrenean-Provence de formation phase and the initiation of the subduction of the Alpine Tethys. The Nummulitic transgression which took place in the Southern subalpine chain followed an emersion period generalized to the whole European platform at the end of the late Creataceous. The return of the Overlapping Tertiary sedimentation is controlled by the northeastward underthrusting of the foreland below the alpine collision wedge. The resulting crustal shortening lead to buckle folding and flexuring of the alpine foreland? The related synclines are filled by the syn-orogenic sedimentary sequence of the late Eocène trilogy. This deformation (D1), active until Chattian ages, lead to the appearance of N140° striking folds, in the present-day, to the exhumation of the Argentera-Mercantour crystalline massif. This tectonic feature lead to the down-sliding of the Mesozoic and Cenozoic sedimentary cover toward the south and the deformation of the Pliocene mollasic basin of the Var valley. At crustal scale, the finite strain partitioning observed in the Southern subalpine chains, from Eocene time to present-day is controlled at depth by the indentation of the European lithosphere by the Ivrea body. This mantle slice localizes and transfers the deformation. This later controls the crustal shortening of the external zones and the exhumation of the internal zones
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Léger, Sophie. "Méthode lagrangienne actualisée pour des problèmes hyperélastiques en très grandes déformations." Doctoral thesis, Université Laval, 2014. http://hdl.handle.net/20.500.11794/25402.
Full textAbstract:
Simuler numériquement de façon précise les matériaux hyperélastiques en grandes déformations par la méthode des éléments finis est encore un problème difficile. Même avec l’aide d’un maillage très raffiné, la formulation lagrangienne totale peut mener à des problèmes de convergence en raison de la dégénérescence des éléments du maillage. L’estimation d’erreur et le remaillage adaptatif sur la géométrie initiale sont des outils utiles qui peuvent améliorer la précision des solutions (avec moins de degrés de liberté), mais ces outils ne sont malheureusement pas suffisants pour atteindre de très hauts niveaux de déformation. La formulation lagrangienne actualisée où la géométrie du domaine de calcul est périodiquement mise à jour est donc préférée, et ceci même si des étapes de remaillage sont encore nécessaires afin de contrôler la qualité des éléments et d’éviter les éléments trop déformés, voire renversés. Suite à une étape de remaillage, le transfert de données (réinterpolation des variables) de l’ancien maillage vers le nouveau maillage est nécessaire, ce qui est un problème délicat. Si les transferts ne sont pas effectués adéquatement, la précision peut être sérieusement affectée. Dans cette thèse, nous présentons une formulation lagrangienne actualisée où l’erreur sur la solution éléments finis est estimée et combinée au remaillage adaptatif afin de raffiner le maillage dans les régions où l’erreur estimée est grande, et au contraire, enlever des éléments là où l’erreur est considérée petite, le tout en contrôlant la qualité des éléments du maillage. En utilisant cette approche, de très hauts niveaux de déformation peuvent être atteints tout en préservant la précision de la solution. Une attention particulière est portée aux méthodes de transfert de données et une méthode de projection cubique très précise est introduite. La méthode de continuation de Moore-Penrose, qui est très efficace, est aussi utilisée pour piloter automatiquement l’algorithme complet qui inclut l’augmentation de la charge, l’estimation d’erreur, le remaillage adaptatif et le transfert de données. Une nouvelle approche pour l’implémentation de la méthode de continuation de Moore-Penrose, facilitant la détection des points de bifurcation, sera aussi présentée de même que plusieurs exemples.Accurate simulations of large deformation hyperelastic materials by the finite element method is still a challenging problem. In a total Lagrangian formulation, even when using a very fine initial mesh, the simulation can break down due to severe mesh distortion. Error estimation and adaptive remeshing on the initial geometry are helpful and can provide more accurate solutions (with a smaller number of degrees of freedom) but are not sufficient to attain very large deformations. The updated Lagrangian formulation where the geometry is periodically updated is then preferred. Remeshing may still be necessary to control the quality of the elements and to avoid too severe mesh distortion. It then requires frequent data transfer (reinterpolation) from the old mesh to the new one and this is a very delicate issue. If these transfers are not done appropriately, accuracy can be severely affected. In this thesis, we present an updated Lagrangian formulation where the error on the finite element solution is estimated and adaptive remeshing is performed in order to concentrate the elements of the mesh where the error is large, to coarsen the mesh where the error is small and at the same time to control mesh distortion. In this way, we can reach high level of deformations while preserving the accuracy of the solution. Special attention is given to data transfer methods and a very accurate cubic Lagrange projection method is introduced. As large deformation problems frequently have highly nonlinear solutions, the Moore-Penrose continuation method is used to automatically pilot the complete algorithm including load increase, error estimation, adaptive remeshing and data transfer. A new approach for the implementation of the Moore-Penrose continuation method, facilitating the detection of bifurcation points, will also be presented as well as a number of examples.
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Idlbi, Adnan. "Comparaisons de théories de plaques et estimation de la qualité des solutions dans la zone bord." Paris, ENSAM, 1995. http://www.theses.fr/1995ENAM0042.
Full textAbstract:
Un des problèmes actuel des composites multicouches est l'analyse de la distribution du champ de contrainte au voisinage des singularités (bord libre et bord charge). L'interêt de ce travail est l'étude comparative menée entre différents modèles de la littérature et des modèles raffinés récents basés sur l'introduction d'une distribution sinusoîdale sur l'épaisseur des champs de déplacements. L'objectif a été de tester leurs performances aussi bien pour la solution intérieure que pour la solution prés des singularités (effets de bord). La formulation repose sur le principe des puissances virtuelles. Des solutions analytiques à l'aide du calcul formel sont proposées et comparées soit avec des solutions exactes de al littérature (Pagano, Srinivas) soit avec des solutions numériques acquises à l'aide de modèles éléments finis solides 3D ou 2D. Une unification des modèles existants à l'aide du modèle sinus est proposée. Le modèle permet aussi de raccorder les solutions bidimensionnelles (à l'intérieur des plaques) et les solutions tridimensionnelles (prés des bords)
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Abdulhameed, Hemin. "Réponse viscoélastique-viscoplastique en grandes déformations du polyéthylène : observations expérimentales, modélisation constitutive et simulation." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10055/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse est une contribution à l’étude de la réponse mécanique en grandes transformations du polyéthylène. Dans une première partie, des observations expérimentales sont données sur la réponse mécanique dépendante du temps de polyéthylènes contenant une large gamme de fractions cristallines. Dans une seconde partie, un modèle de comportement viscoélastique-viscoplastique est développé pour reproduire, lorsque le taux de cristallinité évolue, la transition progressive entre la réponse mécanique typique des thermoplastiques et celle plus typique des élastomères. Afin d’identifier les paramètres du modèle, une méthode déterministe analytique et une méthode numérique, basée sur un algorithme génétique, sont développées. Dans une troisième partie, le modèle de comportement proposé est implanté dans un code de calculs par éléments finis et utilisé pour prédire la réponse d’échantillons multi-couches de polyéthylènes à différentes fractions cristallines. Des comparaisons entre les simulations et les données expérimentales (en termes de réponse mécanique et d’évolution de la striction) mettent en évidence les capacités prédictives du modèle proposéThis PhD dissertation deals with the large-strain mechanical response of polyethylene. In a first part, experimental observations are reported on the time-dependent mechanical response of polyethylene materials containing a wide range of crystal fractions. In a second part, a large-strain viscoelastic-viscoplastic constitutive model is developed to capture the progressive transition from thermoplastic-like to elastomeric-like mechanical response of polyethylene materials, as the crystal content changes. In order to identify the model parameters, an analytical deterministic scheme and a practical, “engineering-like”, numerical tool, based on a genetic algorithm are developed. In a third part, the proposed constitutive model is implemented into a finite element code and used to predict the response of multi-layered polyethylene specimens with different crystal fractions. Comparisons between the simulations and the experimental data (in terms of mechanical response and necking evolution) point out the model predictive capabilities
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Ben, Mhenni Najoua. "Caractérisation et modélisation du comportement mécanique des alliages de titane pour la mise en forme à froid des produits plats." Paris 13, 2012. http://www.theses.fr/2012PA132060.
Full textAbstract:
Ce travail de recherche, réalisé au sein du Laboratoire des sciences des procédés et des matériaux (LSPM) à l'université Paris 13, se propose d'étudier l'anisotropie de comportement des alliages de titane en forme de produit plat. L'objectif de cette thèse est de pouvoir simuler ce comportement anisotrope à l'échelle polycristalline et phénoménologique. Les résultats seront par la suite exploités dans le contexte de la mise en forme. A cette fin, une large campagne d'essais mécanique est réalisée pour mettre en évidence le caractère anisotrope de ces matériaux. Les essais de cisaillement monotones à différentes orientations ont servi pour identifier les paramètres de la loi de comportement utilisés dans un modèle polycristallin viscoplastique. La validation de ce dernier est faite à partir des prévisions des textures, des activités des différents systèmes actifs et du profil de coefficients de Lankford. Les surfaces de plasticités issues de la simulation à l'échelle polycristalline sont identifiées avec le modèle phénoménologique {Cazacu, O et al, 2006}. Les paramètres de ce dernier sont également identifiés à partir des différents essais mécaniques réalisés.
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Chevaugeon, Nicolas. "Contribution à l'étude des membranes hyperélastiques en grandes déformations." Phd thesis, Ecole centrale de nantes - ECN, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00826561.
Full textAbstract:
Les modèles de membranes en grandes déformations sont utilisés dans diverses applications mécaniques telles que la biomécanique ou la mise en forme de corps creux plastiques. Le présent travail s'intéresse à la modélisation du gonflement de ces structures. Notre attention s'est tout d'abord portée sur la construction de lois de comportements prenant en compte l'anisotropie induite par la présence de fibres dans un matériaux hyperélastique. Cette approche conduit à une formulation isotrope transverse du comportement en terme d'invariants tensoriels. Une loi de comportement de ce type a été introduite dans un outil de simulation du procédé de thermoformage. D'autre part, nous avons développé un code de calcul élément fini spécifiquement dédié au soufflage des membranes en grandes déformations statiques. Une stratégie orientée objet exploitant pleinement les spécificité du Fortran 90 a été mise en place. Les éléments classiques de membrane y ont tout d'abord été implanté et validés. L'utilisation de ces éléments conduit à des problèmes de discrétisation dans les zones où la courbure de la géométrie déformée devient importante. Pour remédier à ces difficultés, un nouvel élément assurant lla continuité des tangentes à la membrane a été développé. Celui-ci améliore sensiblement les résultats. De plus l'apparition d'instabilités dans certains problèmes de soufflage a motivé la mise en œuvre d'un algorithme de détection des points singuliers et d'exploration des branches d'équilibre secondaires. Pour divers exemples, les branches d'équilibre axisymétriques sont retrouvées et des bifurcations non-axisymétriques sont mises en évidence. Finalement, un montage expérimental de soufflage de membranes cylindriques élastomères a été réalisé pour reproduire les états de déformation biaxiaux. Les premiers résultats sont encourageants. Le couplage de ces expériences et des méthodes numériques développées permettront dans un avenir proche la caractérisation des matériaux en grandes transformations élastiques.
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Mrabet, Kaïs. "Comportement mécanique en grandes déformations du polyéthylène haute densité : approche thermodynamique de l'état relaxé." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2003. http://www.theses.fr/2003INPL036N.
Full textAbstract:
Les polymères semi-cristallins font l'objet de nombreuses recherches scientifiques visant à comprendre leurs mécanismes de déformation microscopiques. Néanmoins, les modèles présentés aujourd'hui dans la littérature n'abordent que rarement les essais mécaniques avec décharge et les essais cycliques en grandes déformations. Les raisons de ces insuffisances sont surtout liées à la difficulté d'établir une description physique mettant en jeu la multiplicité des processus de réorganisation interne. Aussi, un élément important du comportement mécanique du polymère semi-cristallin est souvent ignoré, il s'agit de la notion d'état relaxé. Dans le cadre du formalisme D. N. L. R. (Distribution of Non Linear Relaxation) nous nous intéressons de plus près à ces deux aspects du comportement mécanique: multiplicité des processus et état relaxé. Pour clarifier ses deux notions nous nous sommes donné pour objectif de caractériser l'état relaxé en grandes déformations et de le modéliser en exploitant la thermodynamique de processus irréversibles tout en prenant en compte l'aspect microscopique de la déformation. La distribution des poids des différents modes de dissipation est décrite suite à des observations issues d'un essai clip test. Le matériau utilisé est le polyéthylène à Haute Densité moléculaire PEHD. Les essais sont effectués selon la technique de VideoTraction. Le module de l'état relaxé mesuré lors du chargement en traction est nettement plus important que celui mesuré lors de la décharge, ce qui traduit un phénomène d'endommagement. Nous avons montré que l'irréversibilité de l'état relaxé impose qu'il soit modélisé par une fonctionnelle qui intègre les effets de mémoire et d'endommagement. Par ailleurs, l'essai dip test a révélé la présence d'un cross over mécanique. Une étude bibliographique nous a montré que ce phénomène est lié à la multiplicité des processus, et nous a incité à réexaminer la partition modale intervenant dans la loi de comportement DNLR. Nous avons montré que le modèle physique ainsi élaboré est capable de reproduire des chargements complexes, notamment les essais cycliques avec relaxation, et de prédire des comportements très dépendants de l'histoire du chargement et liés à la non réversibilité de l 'état relaxéThe semicrystalline polymers are the subject of many scientific researchs aiming to understanding their microscopic mechanisms of deformation. Nevertheless, the modelling which we currently find in the literature do not approach the mechanical tests with unloading or the cyclic tests at large strains. Among the reasons of these insufficiencies appears themultiplicity of the internal reorganization processes which is seldom described finely in the physical modelling. Moreover, a main aspect of the semicrystalline polymer behaviour is often ignored, it acts of the relaxed state. Within the framework of formalism Distribution of Non Linear Relaxation (D. N. L. R. ), we are interested more closely in these two aspects of the mechanical behaviour: multiplicity of the mechanisms, relaxed state. To clarify these two concepts, the objective was to characterize the relaxed state at large strains and to propose a physical modelling based on the thermodynamics of irreversible processes and on the microscopic aspects of the deformation. The distribution of the weights of the various modes has been described following observations given by a clip tests. The material used is the High Density Polyethylene HOPE. The tests were carried out with VideoTraction technology. The relaxed state modulus measured during tension loading is definitely more important than that of the unloading, which translates a damage phenomenon. The irreversibility of the relaxed state imposes that the modelling must use a functional formulation which integrates the memory effect and damage. In addition, the dip test has shawn the presence of mechanical cross over. A bibliographical study showed that this phenomenon is closely related to the processes multiplicity. Thus, we have shawn that the modal partition adopted in practice has to be re-examined. We have shawn that the modelling set up is able to reproduce complex loadings, in particular the cyclic tests with relaxation, and to predict behavior very depending on the. Loading history and the irreversible relaxed state
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Sabra, Ghâzi. "Modèles de la déformation de couches minces liquides isolantes sous l'action d'un flux de charges." Lyon 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LYO10045.
Full textAbstract:
On obtient une deformation cellulaire a structure periodique a la surface libre d'une couche mince de liquide isolant etale sur un support solide conducteur sous l'action d'un flux de charges electriques. Presentation de modeles statiques, dynamiques et energetiques
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Lemière, Joël. "Cytosquelette d'actine et déformations membranaires : du liposome à la reconstruction cellulaire." Paris 7, 2014. https://hal-univ-diderot.archives-ouvertes.fr/tel-01151494.
Full textAbstract:
Les cellules sont capables de se déplacer au sein de leur environnement, c'est ce que l'on appelle la migration cellulaire. Il s'agit d'un phénomène qui intervient dans des processus physiologiques fondamentaux. En effet, la migration permet d'organiser les tissus et les organes durant l'embryogenèse. Elle permet aux cellules de notre système immunitaire, les neutrophiles, de traverser la barrière endothéliale des vaisseaux sanguins afin qu'ils se dirigent vers les lieux d'infections et recherche activement la présence de pathogènes. Lors de la cicatrisation, les fibroblastes, des cellules spécialisées dans la réparation du tissu, vont migrer au niveau de la lésion de manière à coloniser et réparer la plaît. Ces mouvements cellulaires sont dirigés par le squelette de la cellule (cytosquelette) et toute une machinerie cellulaire qui s'organisent de façon à définir un axe de polarité de la cellule et un sens de déplacement. Au cours de mon travail de thèse, je me suis principalement intéressé au rôle particulier de l'actine et de la myosine, deux protéines du cytosquelette, dans la déformation membranaire. Cette étude consiste à reconstruire in vitro et à caractériser l'effet de ces composants, indépendamment l'un de l'autre. L'approche utilisant des systèmes épurés a déjà permis de reconstruire des fonctions cellulaires en milieux confinés; une partie de mes travaux de thèse caractérise ces systèmes. Toujours à l'aide de ces systèmes biomimétiques, nous avons étudié, in vitro, l'effet de l'endophiline-A2 dans les mécanismes d'endocythose indépendants de la clathrine. Ces mécanismes sont mis en évidence par la toxine de Shiga dans notre étudeMy thesis addresses the role of actin and acto-myosin in organising membranes and controlling their shape. I developed the system of actin shells formed at the liposome membrane through actin polymerization and used skeletal myosin motors to induce shell contraction. Actin polymerization is triggered at the liposome membrane in the inside or outside geometry. For the inside geometry, the actin machinery is encapsulated in liposomes by the inverted emulsion technique. Actin polymerization is triggered by diffusion of ATP and sait through alpha-hemolysin membrane pores through a mechanism that I have characterized during my thesis. Another part of my thesis consisted in characterizing the effect of actin polymerization on a membrane tube pulled from a liposome aspirated in a micropipette. We show that this tube is stabilized by actin dynamics since the force to maintain the tube decreases when actin polymerizes. In parallel with these experiments, I characterized the contractility of liposomes covered with an acto-myosin artificial cortex and developed a method for quantifying the tension generated in artificial cortices using liposome doublet shape changes. A third study of this thesis is about Clathrin-independent endocytic events. Using an asymmetric liposome model, we show that endophilin-A2 specifically and functionally associates with very early uptake structures that are induced by the bacterial Shiga toxin, which is clathrin-independent endocytic cargoe. Our results establish a novel function of endophilin-A2 in clathrin-independent endocytosis
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Bourque, Jean-Pierre. "Étude des déformations hygromécaniques dans des feuilles de papier multicouches." Thesis, Université Laval, 2008. http://www.theses.ulaval.ca/2008/25605/25605.pdf.
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Maschino, Emeric. "Fusion de modèles neuroanatomiques tridimensionnels." Paris 6, 2005. http://www.theses.fr/2005PA066528.
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David, Frédéric. "Modélisation méso-macro de la localisation de la déformation : étude de la sensibilité au cisaillement adiabatique d'un acier à blindage." Metz, 1997. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1997/David.Frederic.SMZ9713.pdf.
Full textAbstract:
L'objectif du travail présenté est consacré à l'étude de la localisation de la déformation plastique au moyen d'une modélisation originale alliant la mécanique et la microstructure du matériau. Cette modélisation est appliquée au cisaillement d'un acier à blindage, dans le cadre d'une étude de sa sensibilité au cisaillement adiabatique. Elle est basée sur les développements de la théorie mécanique des matériaux micro-hétérogènes à microstructure évolutive. Les hétérogénéités de la microstructure créées lors de la déformation plastique par les mouvements des dislocations et leurs interactions forment un réseau intragranulaire de cellules ou de groupes de cellules mobiles. Cet amas local de cellules peut être schématisé à une échelle mésoscopique par une "inclusion" dont la frontière est mobile. Nous présentons l'application du modèle biphase de l'inclusion plastique à frontière mobile de H. Sabar et M. Berveiller au cisaillement de cet acier, en parallèle à des essais de torsion et de poinçonnage progressif réalisés pour l'étude expérimentale. Le modèle simplifié, unidimensionel et en cisaillement simple isotherme, utilise des données mécaniques globales du matériau issues des essais mécaniques statique et dynamique pour déterminer ses caractéristiques, et des données topologiques de la microstructure basées sur des observations en microscopie électronique (meb/met) adéquates à ces échelles. La description de la modification de cette méso-structure au cours de la déformation de cisaillement montre qu'il est possible de prévoir la localisation de la déformation, et de préciser la sensibilité d'un matériau au cisaillement adiabatique par extension de cet aspect prévisionnel de la ruine. L'étude de la sensibilité du modèle à ses paramètres s'inscrit dans une recherche d'application a d'autres matériaux que l'acier de notre étude. L'intérêt de ce type de modélisation est de proposer aux élaborateurs de matériaux un outil numérique qui associe des données microscopiques (ou méso) accessibles aux métallurgistes, à des caractéristiques mécaniques globales du matériau final souhaité. La conception de matériaux nouveaux et l'amélioration de ceux existants est une application de cette modélisationSince the last ten years, the study of adiabatic shear bands (ASB) has ben oriented on the analysis of local phenomena which govern the localization of deformation. The importance of the microstructure (cells of dislocations or dislocations walls) was pointed out and a new subject of interest is to understand the specific characteristic mechanisms of adiabatic shear initiation. We developed a simplified meso-macro mathematical model based on the plastic inclusion with moving boundaries (Sabr & Berveiller, 1990) to try to describe the early stage microstructure evolution in this very narrow sheared surface and the strain localization. We made the hypothesis that the inclusion could be modeled by cells of dislocations or groups of dislocations cells at a meso-level. We used a progressive punching test with split Hopkinson bars which allowed us put a piston pressure on a cylindrical round shape sample of an armour martensitic steel, in a range of increasing strain rates. The complex and extremely refined microstructure required to observe this band in transmission electronic microscopy on several zones in the depth of the sharp band to understand the inside state evolution. The interesting point is to observe different stages of adiabatic sheared zones and very high sheared zones the strain gradient within the same sample is important to identify the initialization conditions of adiabatic shear band. We also developed a model to study the behaviour of materials when localization of deformation appears. The interest is to propose a technical methodology for others materials and their improvement in industrial applications cases
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Taboada, Alfredo. "Modélisation numérique en tectonique : applications dans les domaines ductile et cassant." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20022.
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Liu, Xiao Jing. "Modélisation des grandes déformations élasto-plastiques de coques axisymétriques." Compiègne, 1992. http://www.theses.fr/1992COMPD513.
Full textAbstract:
La première partie de la thèse concerne l'analyse linéaire de coques de révolution par éléments finis. Des éléments basés sur l'hypothèse de Mindlin-Reissner prenant en compte l'effet de cisaillement transversal (CT) sont formulés à partir du principe des travaux virtuels. Les méthodes de l'intégration numérique réduite, du champ de déplacements cohérents, des formulations mixte et hybride pour éviter le blocage en CT sont présentées. La deuxième partie concerne l'analyse non-linéaire de coques axisymétriques en grandes déformations élastoplastiques et en contact avec un solide rigide. Nous établissons les équations gouvernantes du problème en utilisant la formulation lagrangienne actualisée à chaque itération associée à la méthode de résolution de Newton-Raphson. Deux éléments linéaires, l'un de type Mindlin et l'autre de type membrane sont développés. Les matériaux élastoplastiques isotropes sont étudiés et une méthode implicite d'intégration des lois de la plasticité est adoptée. Le contact avec frottement de type Coulomb entre solides est pris en compte par la méthode de pénalisation et des techniques de régularisations de lois de contact. Des résultats numériques de nombreux problèmes linéaires et non-linéaires sont obtenus, analysés et comparés à des résultats extraits de la littérature technique. Certains sont relatifs à la mise en forme par emboutissage.
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El, Alam Hanane. "Contribution à la mise en oeuvre de lois de comportements thermomécaniques issues de l'approche D. N. L. R. Dans le cadre des transformations finies." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2004. http://www.theses.fr/2004INPL100N.
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Pour étendre la loi de comportement issue du formalisme D. N. L. R. Aux grandes déformations, la difficulté réside bien dans le traitement de l'objectivité. Le présent travail constitue une première contribution visant à surmonter cette difficulté. C'est ainsi que suivant notre choix d'étude prenant appui sur la contrainte de Cauchy, nous avons été amenés à réfléchir sur le sens de la mesure de la déformation associée. Pour être plus précis, nous avons posé la problématique en examinant un panel assez complet de dérivées objectives proposées dans la littérature. A ce stade, nous avons pu vérifier, dans notre cadre thermodynamique, le caractère crucial du choix, a priori, d'une de ces dérivées objectives, sur le niveau de contraintes réellement "vu" par le matériau et correspondant à un niveau de déformation donné dans le cas du cisaillement simple. Les travaux récents de Xiao, Bruhns et Meyers nous ont orientés vers la dérivée dite logarithmique pour opérer l'intégration temporelle du taux de déformation en vue de définir- la mesure de la déformation associée à la contrainte de Cauchy et assurer la cohérence de notre loi de comportement en transformations finiesTo extend the D. N. L. R. Formalism to the large transformations, the difficulty lies weil in the treatment of the objectivity. This work is a first attempt to overcome this difficulty. Thus, according to the DNLR formalism which basically uses the Cauchy stress, an effort has been made to identify the associated definition of the strain measurement. More clearly, several objective rates proposed in the literature have been examined. At this stage, we verify within the DNLR thermodynamic framework, the importance of the choice, a priori, of one of these objective rates, on the level of stress really "seen" by the material for a given strain level. Recent works by Xiao, Bruhns and Meyers incited us to use the logarithmic rate in order to perform the temporal integration of the strain rate and to define the strain measurement associated to the Cauchy stress and to ensure the coherency of the behavior law for finite transformations
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Chateau, Xavier. "Sur quelques problèmes liés à la modélisation mécanique de l'emboutissage." Palaiseau, Ecole polytechnique, 1992. http://www.theses.fr/1992EPXX0015.
Full textAbstract:
La modélisation des procédés d'emboutissage permet de construire des outils de simulation. Pour cela, il est nécessaire de prendre en compte de nombreux phénomènes : plasticité, grands déplacements, conditions de contact unilatéral, frottement, risques d'apparition d'instabilités. La première partie du mémoire est consacré à l'étude de l'influence des conditions de contact unilatéral sur l'apparition de phénomènes d'instabilités, avec éventuellement prise en compte de conditions de frottement sec de type coulomb. Les résultats obtenus généralisent les approches classiques pour le cas du comportement élastique de la structure via l'introduction d'un lagrangien. On montre ensuite qu'il est possible d'étendre les résultats aux cas du comportement élastoplastique et de l'obstacle mobile. Dans la seconde partie du travail présente, on essaye de se servir des modèles mécaniques pour essayer d'apporter une aide a la conception de la gamme d'emboutissage. Pour cela, on propose de résoudre le problème suivant: comment passer d'une tôle plane, de contour inconnu, a une forme tridimensionnelle donnée, correspondant a la géométrie de la pièce que l'on désire fabriquer, en minimisant l'énergie stockée dans l'état final. On examine alors les diverses hypothèses permettant de simplifier la résolution de ce problème. En particulier, on montre que dans ce contexte, l'hypothèse de trajet radial peut être interprétée de façon claire vis-a-vis du critère propose, et permet de déterminer une borne inferieure de l'énergie stockée dans la configuration finale. Divers exemples sont ensuite traites, permettant une première validation de l'approche. L'analyse des solutions obtenues semble indiquer que cette voie présente un intérêt lors de la définition de la gamme
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Hejazi, Yousef. "Influence de la prise en compte des modules en petites déformations des sols sur la modélisation numérique d’ouvrages géotechniques." Lyon, INSA, 2010. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2010ISAL0061/these.pdf.
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Compte tenu de leur capacité d’intégrer la complexité de la géométrie, le comportement du sol environnant ou encore les processus du creusement lors de l’évaluation des mouvements engendrés par l’exécution d’un ouvrage souterrain, les méthodes numériques deviennent de plus en plus indispensables en phase de dimensionnement. La pratique des travaux souterrains a d’ailleurs démontré que la plupart des ouvrages sont dans le domaine des petites déformations où le comportement de sol nécessite alors l’incorporation de modèles capables de représenter le comportement du sol sous petites déformations. Ce travail de thèse constitue une contribution à l’étude numérique de l’influence de la prise en compte des modules en petites déformations et de l’anisotropie des sols lors du creusement d’un ouvrage souterrain. Pour cela, une série de modèles permettant de simuler la raideur du sol croissante en fonction de la profondeur, la raideur plus élevée sous faibles déformations, la non linéarité du comportement en petites déformations, l’histoire des sollicitations et le radoucissement en grandes déformations a été retenue et implémentée dans le code de calcul en différence finies FLAC3D. Ces modèles ont été ensuite validés sur différents chemins de sollicitations avant qu’ils soient appliqués à la simulation d’ouvrages souterrains peu profonds dans de l’argile surconsolidée de Londres. Une des conclusions de ce travail de recherche réside dans le fait que l’introduction de la non linéarité du sol sous faibles déformations conduit à une prédiction bien meilleure des mouvements du sol autour d’un ouvrage souterrain creusé dans des argiles anisotropes et fortement surconsolidées. Un autre des phénomènes clés à prendre en compte est l’état caractéristique des solsRegarding their ability to simulate the complexity of geometry, the behaviour of surrounding soils, the excavation process and to evaluate the movements generated by an underground construction, numerical methods are becoming more and more widespread for design. Moreover, practice has demonstrated that most of underground constructions deformed under small-strains where soil behaviour is poorly represented by the linear isotropic elasticity. Therefore, a reliable prediction of soil movements requires the use of a constitutive model able to represent the small-strain soil behaviour. This PhD thesis is a contribution to numerical studies for taking into account the small-strain stiffness and the anisotropy of a soil during excavation of an underground structure. For this, a serie of constitutive soil models was selected and implemented in the finite difference code FLAC3D in order to simulate the increase of soil stiffness with depth, the non-linear small-strain behaviour, the stress history and the strain softening under large strain. These models were then validated on different stress paths and then applied to simulate a shallow tunnel in London Clay. From this research, it is concluded that the introduction of soil non-linearity under small-strains leads to better prediction of ground movements around a tunnel excavated within anisotropic and heavily overconsolidated Clays than that observed by the linear elastic model frequently used. Another phenomena necessary to be taken into account is the characteristic state of the soil
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Carcan, Alain. "Modélisation des grandes déformations axisymétriques de membranes minces hyperélastiques incompressibles." Compiègne, 1985. http://www.theses.fr/1985COMPS134.
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Panchetti, Minica. "Exploitation d'images numériques pour la simplification et la déformation de modèles polyédriques." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2009. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00005131.
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Les modèles polyédriques, très utilisés dans les processus d'ingénierie, constituent une représentation privilégiée au sein des maquettes numériques de produits. Les approches et méthodes de manipulation et d'exploitation de ces modèles, sont le plus souvent pilotées par un critère géométrique lié à la forme des objets (normale, courbure ...) mais très peu prennent en compte des informations de type perceptuelles. Parallèlement, les techniques de traitement d'images existantes extraient des données (contours, primitives géométriques, textures ...) relatives à la description des formes des objets qu'elles représentent. Ainsi, le but de cette thèse est de réaliser un couplage modèle polyédrique 3D / images numériques 2D pour manipuler les modèles 3D avec des critères extraits d'image(s). Une méthode de simplification et deux méthodes de déformation de polyèdres sont présentées. Dans la première méthode, la simplification est basée sur un processus itératif de suppression de sommets piloté par un critère de tolérance de simplification. Cette tolérance est liée au filtrage de contours d'image(s) qui sont projetés sur le modèle 3D afin d'identifier les zones plus ou moins proches de ces lignes de caractère. Les méthodes de déformation de polyèdres sont appliquées au cas du remplissage de trous. Une triangulation est insérée au modèle puis déformée par la résolution d'un problème d'optimisation numérique sous contraintes. La fonctionnelle à minimiser simule la variation de courbure entre le maillage inséré et le modèle initial. La solution est obtenue par un algorithme itératif basé sur un modèle mécanique de réseau de barres. Les contraintes imposent le respect de lignes de caractère 3D obtenues par triangulation stéréoscopique dans la première méthode, ou bien calculées en fonction de l'intensité lumineuse des pixels et qui imposent le déplacement des sommets correspondants suivant une certaine élévation (problème inverse du Shape From Shading). Les trois méthodes implémentées sont complètement modulaires.
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Pedro, Luc Sèdji. "De l'étude du comportement mécanique de sols hétérogènes modèles à son application au cas des sols naturels." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2004. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001295.
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Les sols grossiers constituent une classe de sols caractérisée par la présence d'éléments de grande taille au sein du matériau. La taille de ces éléments peut varier de quelques centimètres jusqu'à plusieurs décimètres voire plusieurs mètres (moraines glacières). L'évaluation des caractéristiques mécaniques de ces sols est très délicate en raison, en particulier, de la présence des éléments de grande taille et de la définition des volumes de matériau représentatifs à considérer. Dans ce cadre, on s'intéresse, à une classe particulière de sols grossiers, à savoir des sols composés d'une matrice "fine" contenant des inclusions de taille bien diffenciée, appelés sols grossiers "à matrice". Après avoir défini et reconstitué des sols de référence (matrice sableuse contenant divers types d'inclusions), on présente un ensemble de résultats expérimentaux obtenus à l'appareil triaxial (éprouvettes de 100 et 300 mm de diamètre) destinés à mettre en évidence l'influence de paramètres significatifs sur les comportements observés: caractéristiques de la matrice, type et fraction volumique des inclusions, classe granulométrique des inclusions, état de contrainte initial appliqué. On s'intéresse en particulier aux propriétés mécaniques mesurées en petites déformations (élasticité) ainsi qu'aux caractéristiques de rupture du matériau et aux propriétés d'écrouissage (contractance et dilatance). Puis, sur la base des résultats obtenus, on propose une méthode d'évaluation des propriétés mécaniques des sols de référence étudiés basée sur une procédure de reconstitution granulométrique du matériau. Ces sols pouvant être considérés comme des sols hétérogènes, la méthode proposée inclus également l'utilisation de formules analytiques établies à partir de méthodes d'homogénéisation. Finalement, on montre l'extension possible de cette méthode aux sols naturels, généralement plus complexes que les sols de référence étudiés.
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Mekkaoui, Smaine. "Modélisation de l'incertain sur les essais triaxiaux en grandes déformations sur sols remaniés." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2002. http://www.theses.fr/2002ECAP0954.
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Cette thèse se situe dans le cadre du programme de recherche des comportements repère des sols saturés sans " colle " (sables et argiles remaniées). Le but de notre travail est de proposer une méthodologie de qualification des essais triaxiaux drainés et non drainés, en se basant sur des règles de décision qualitatives et quantitatives. La prévision de comportements repère des sols fabriqués en laboratoire est incertaine puisqu'elle dépend de paramètres mesurés et/ou calculés d'une manière incertaine. Dans la recherche de ces comportements repère, il est très important d'analyser les différents types d'erreurs d'appareillage et d'opérateur qui peuvent affecter les résultats d'essais. Celles-ci ont été le point de départ pour sélectionner un faisceau repère drainé qui a été reproduit par un modèle mathématique en se basant sur la loi de Rowe originale. Ce faisceau repère des essais drainés, permet une analyse beaucoup plus commode, car il situe chaque essai par rapport à son arrangement (OCR) et sa nature intégrée dans le paramètre M de plasticité parfaite. Pour les essais non drainés, les interprétations de plusieurs résultats d'essais ont montré qu'il y a trois comportements différents : celui des argiles, celui des sables avec " grumeaux " (mis en place humides) et celui des sables sans " grumeaux ". Vu le peu d'essais sur les argiles et les sables avec grumeaux, le travail a porté essentiellement sur le comportement des sables sans grumeaux. La comparaison des essais non drainés sur des sables sans grumeaux dans différents plans permet de sélectionner ceux qui conduisent à un contrôle qualitatif aisé des essais. Ainsi l'analyse de la cohérence des courbes dans les plans choisis a permis la mise au point d'un faisceau repère non drainé. Pour les essais drainés, la cohérence des courbes retenues pour le faisceau repère est vérifiée par une analyse directe des distances entre les courbes. Pour la qualification d'un essai standard par rapport au faisceau repère drainé, l'utilisation des Sous Ensembles Flous est satisfaisante. En effet, la représentation des mesures sous forme de Sous Ensembles Flous (fuzzyfication), permet d'avoir une deuxième dimension sur l'intervalle dans lequel se trouve une mesure. Cette dimension représente les degrés de possibilité de la réalisation de toutes les valeurs qui peuvent représenter cette mesure. Elle permet d'affiner la décision.
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Charlier, Benjamin. "Étude des propriétés statistiques des moyennes de Fréchet dans des modèles de déformations pour l'analyse de courbes et d'images en grande dimension." Toulouse 3, 2011. http://thesesups.ups-tlse.fr/1407/.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l'analyse statistique de données sur lesquelles agissent des déformations. Dans un premier temps, nous présentons une nouvelle classe de modèles statistiques semiparamétriques dits de déformations. Ces modèles peuvent s'appliquer à l'étude de courbes temporelles ou d'images de grande dimension. Les données sont supposées être générées par une courbe/image moyenne qui est bruitée et sur laquelle agit un opérateur de déformation. Nous étudions l'estimation des paramètres d'intérêt de ces modèles dans le cas général, puis dans le cas particulier des courbes du plan sur lesquelles agissent les rotations, translations et homothéties. Dans un second temps, nous considérons les structures non-euclidiennes induites par les actions de groupes de déformations. Un des enjeux des statistiques dans de tels espaces est de généraliser la notion de moyenne euclidienne. C'est ainsi que nous étudions les propriétés qui garantissent l'existence de la moyenne de Fréchet dans le cas particulier du cercle unité muni de la distance de la longueur d'arcWe are concerned with the statistical analysis of data observed with extra nuisance deformations. To this end, we first introduce a new class of semi-parametric deformable models. These models can be used to study the variability of time dependent curves or high dimensional images. We suppose that the curves or images at hand are generated by a noisy ideal mean pattern on which act some deformations operators. We then study the estimation of the parameters of interest of such models in the general case and in the particular case of planar curves observed with some rotation, translation and scaling. In a second part, we study the notion of mean in non-Euclidean spaces. More precisely, we study the conditions of existence of the Fréchet mean in the unit circle of the plane endowed with the arclength distance
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Celle, Pierre. "Couplage fluide/milieu poreux en grandes déformations pour la modélisation des procédés d'élaboration par infusion." Saint-Etienne, EMSE, 2006. http://www.theses.fr/2006EMSE0029.
Full textAbstract:
Un modèle complet pour la simulation d’un écoulement thermo-réactif à travers un milieu poreux compressible est présenté et appliqué à l'étude des procédés d'élaboration des matériaux composites par infusion (Liquid Resin Infusion-LRI et Resin Film Infusion-RFI) afin de prévoir les épaisseurs et les fractions volumiques de fibres de la pièce finale. Le modèle développé inclut une condition de Beaver-Joseph-Schaffman pour le couplage entre le milieu poreux saturé et l’écoulement dans la zone libre. Une formulation ALE pour l'écoulement de la résine dans le milieu poreux déformable subissant de fortes déformations est utilisée et couplée à une formulation Lagrangienne Réactualisée pour la partie solide. Enfin, des modèles thermo-chimiques sont utilisés pour traiter la réticulation de la résine. Des outils numériques ont été développés puis combiner pour simuler les procédés LRI et RFI. Les résultats numériques ont été comparés avec des essais expérimentauxAn overall model for the study of a non isothermal fluid flow across a highly compressible porous medium is presented and applied for the study of dry composite manufacturing processes by infusion (Liquid Resin Infusion-LRI and Resin Film Infusion-RFI) in order to predict the thickness and the porosity of the final structure. The model developed includes a modified Beaver-Schaffman-Joseph condition to couple flow across and outside the porous medium. An ALE formulation of the liquid flow across the deformable porous medium in which finite strains are accounted is coupled with an updated Lagrangian scheme for the solid behaviour. Finally, thermo-chemical models are employed to account for the resin reticulation. Numerical tools have been developed and combined for the simulation of LRI and RFI processes. Numerical results have been compared with experimental test
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Pourpak, Hamid. "Méthodologie de déformation graduelle de modèles de réservoir hétérogène fracturé contraints par des mesures d'écoulement aux puits." Poitiers, 2008. http://theses.edel.univ-poitiers.fr/theses/2008/Pourpak-Hamid/2008-Pourpak-Hamid-These.pdf.
Full textAbstract:
Cette thèse propose une méthodologie d’inversion séquentielle pour calibrer des modèles de réservoirs hétérogènes à partir de données de test de puits. La conception de cette méthodologie est effectuée sur le site expérimental hydrogéologique d’un aquifère carbonaté karstique et fracturé situé près de Poitiers en France. La méthodologie comprend deux étapes successives, en premier lieu l’inversion des propriétés pétrophysiques des faciès, puis la déformation graduelle de la distribution de faciès. La méthode de déformation graduelle, appliquée globalement puis localement, améliore ainsi la distribution des faciès en conservant leurs propriétés pétrophysiques précédemment calibrées. La capacité du modèle résultant à prédire les réponses des puits nous amène à considérer la déformation graduelle comme une méthode efficace pour trouver une réalisation géostatistique de faciès. Des variantes de mise en œuvre de la méthodologie ont été étudiées, en modifiant l’ordre de la séquence de calibration. L’efficacité numérique de la méthodologie sont également évaluées en changeant le nombre de paramètres de déformation graduelle. Finalement, la possibilité d’améliorer encore l’ajustement aux données de champ est explorée au moyen d’approches alternatives de modélisation des écoulements. Alors que l’adoption d’un modèle double milieu ne modifie pas beaucoup les pressions simulées, une modélisation plus précise des corps conducteurs au moyen d’une grille raffinée améliore la prévision des réponses des puits aux temps courts. Finalement, la déformation graduelle d’un modèle objet de corps conducteurs serait également adaptée à ces cas réservoir hétérogène karstique et/ou fracturéThis thesis proposes a sequential inversion methodology for calibrating highly-heterogeneous reservoir models on well test data. The design and the application of that methodology are performed on an experimental hydro-geological site settled on a karstic and fractured limestone aquifer located near to Poitiers, France. The methodology involves two successive steps that are: first, the inversion of facies petrophysical properties; second, the gradual deformation of the facies distribution. By proceeding this way, the gradual deformation method, applied both globally and locally, improves the distribution of facies while keeping the previously optimised petrophysical properties. The fairly good capability on the resulting model to predict well responses allows to consider the gradual deformation as an efficient and robust method to find a facies geo-statistical realization matching at best flow data constraints. Alternative implementation of the sequence above are studied, by simply changing the schedule of the calibration steps. Efficiency and numerical performances of the methodology are also assessed by changing the number of gradual deformation parameters. Finally, it is investigated on the possibility to improve calibration by means of alternative flow modelling approaches. Whereas the adoption of a dual-medium model does not change significantly the simulated pressures, a more accurate modelling of conductive bodies by using a refined grid improves the prediction of short-time well responses. Further works could tentatively address the gradual deformation of object-based models for mimicking flow features of karstic and/or fractured heterogeneous reservoirs
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Rancourt-Grenier, Sébastien. "Simulation de déformation de globule rouge par des trappes optiques en trois dimensions." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/27325/27325.pdf.
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Putelat, Thibaut. "Quelques applications d'un modèle mécanique de la lithosphère." Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO10257.
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Ce travail propose un modèle mécanique de la lithosphère qui interprète le concept d'enveloppe de résistance de la manière la plus simple possible. Le comportement fragile qui dépend de la pression et le comportement ductile fortement variable avec la température sont les seuls pris en compte. Les effets de ce modèle sur la stratification thermomécanique de la lithosphère et sur la dynamique de l'expansion océanique sont présentés. Nous étudions un problème modèle unidimensionnel qui combine un mouvement de cisaillement pur et un mouvement de glissement simple variable avec la profondeur. En plus de la transition fragile/ductile, nous mettons en évidence une couche de transition à travers laquelle s'opère un changement de comportement de la réponse des roches en écoulement ductile. Cette couche sépare une zone où le cisaillement pur domine, d'une zone plus profonde où le glissement simple l'emporte. L'application de ce problème à la lithosphère suggère que cette couche jouerait un rôle essentiel comme mécanisme de décollement. Ce problème modèle a été de plus appliqué aux lithosphères océanique et continentale pour lesquelles les géothermes classiques ont été utilisés. Concernant l'expansion océanique, nous développons une théorie analytique de couche limite avec raccordement. Nous montrons comment le couplage entre la lithosphère et la convection mantellique est non linéaire et non local et que l'écoulement gravitaire de la lithosphère océanique suffit à entraîner la remontée passive de l'asthénosphère. À la différence des études antérieures, notre analyse montre clairement les rôles de la force déviatorique et de la partie fragile. En considérant la dilatation thermique dans le loi de comportement, la théorie prédit un taux de déformation et un champ de contrainte en accord avec les observations de Stein & Paleyo (1991) et de Kreemer et al. (2002). La corrélation entre le déviateur des contraintes et les mécanismes au foyer est mise en évidence.
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Kordjani, Mustapha. "Caractérisation et modélisation du comportement en petites déformations des sols sur des chemins de sollicitation monotone et cyclique." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1995. http://www.theses.fr/1995ECAP0418.
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L'objectif général de cette étude concerne la caractérisation et la modélisation du comportement des sols en régime statique et dynamique. Le travail recouvre a la fois des aspects expérimentaux et des aspects numériques, il vise à montrer qu'il est possible de modéliser le comportement des sols dans une large gamme de déformations (de 10-6 a quelques pour cents) par une loi élastoplastique avec un jeu de paramètres unique. La modélisation du comportement du sol est réalisée à l'aide d'une loi élastoplastique, multimécanisme, basée sur le concept de l'état critique (Hujeux 1984). Un écrouissage cinématique permet de modéliser le comportement cyclique du matériau. Le mécanisme isotrope s'est révélé incapable de reproduire le comportement en petites déformations. Une proposition de loi d'évolution de l'écrouissage est faite pour remédier cette insuffisance. Une étude systématique de l'influence des paramètres de la loi sur le comportement monotone et cyclique est faite en utilisant notamment les courbes (G/Gmax’Y) et (E/Emax’∈ 1). Cette étude a pour intérêt de proposer une démarche pour la détermination de ces paramètres capable de prédire les phénomènes majeurs observés en chargement cyclique en partant des résultats de la simulation d'essais monotones en petites et grandes déformations. On montre que le modèle est capable de simuler des essais cycliques réalisés par Mohkam (1983) en se servant de la stratégie de détermination des paramètres de la loi qui est proposée. Le modèle est ensuite confronté à la variation des principaux paramètres qui influencent le comportement à la liquéfaction tels que la contrainte isotrope, l'amplitude du déviateur cyclique, l'effet de la densité initiale et quelques paramètres numériques fixant les domaines de comportement. Une caractérisation du comportement en petites déformations d'un matériau non remanié est faite grâce à un appareillage original développé à l'ECP. La détermination des caractéristiques élastiques réelles y est présentée. Un système de mesure classique des efforts et des déformations est monté en parallèle au système de mesure de précision sur l'appareil triaxial. Il a permis de comparer les mesures usuelles aux mesures de precision enregistrées et de donner un ordre de grandeur de l'erreur commise. Le matériau étudié sert de base de foncation à une centrale nucléaire pourvue d'appareils de mesures pour suivre les déformations durant la vie de l'ouvrage. Des tassements enregistres et mesures in situ ont permis de vérifier les résultats d'un calcul par éléments finis avec le code de calcul (Gefdyn) du massif sous l'ouvrage
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Ndohi, Raphaël. "Contribution à l'étude numérique et expérimentale des déformations élastiques d'une structure moteur." Compiègne, 1985. http://www.theses.fr/1985COMPS135.
Full text
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Andriamitantsoa, Lucien. "Approche ultrastructurale de la mécanosorption sur le Pin maritime." Bordeaux 1, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR10548.
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Essais de traction uniaxiale parallele aux fibres sur echantillons soumis a des cycles d'humidite. Modele uniaxial comportant un terme de couplage diffusion-contrainte, assimilant la cellulose a un micro-composite a elements de renfort discontinus
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Berthelon, Josselin. "Etude mécanique des déformations des chaînes plissées d'avant-pays et rôle des argiles roches-mères durant leur maturation." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066687/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, les changements de propriétés mécaniques des argiles riches en matière organique sont étudiés afin d'en déduire si leur enfouissement peut déclencher l'écaillage tectonique. Ce travail multidisciplinaire s'organise selon trois axes : une étude de terrain, une étude en laboratoire et une étude de modélisation numérique. L'étude de coupes géologiques équilibrées à travers les chaînes plissées Méditérranéennes montre l'importance de l'interprétation mécanique pour les thématiques de restaurations et pour valider les scénarios d'évolution structurale. Sur les Posidonia Schist Albanais, une caractérisation en laboratoire et à haute résolution de la formation roche-mère permet d'observer l'évolution verticale des paramètres minéralogiques, géochimiques et mécaniques qui contrôle le comportement rhéologique des roches-mères. En utilisant les modèles de bassin TEMISFlow, j'analyse les conditions pour créer des surpressions au sein d'un niveau de décollement roche-mère localisé sous un chevauchement. Au travers de modélisations géo-mécaniques FLAMAR, j'étudie les conditions mécaniques nécessaires pour développer des géométries de plis idéales au sein d'une stratigraphie mécanique. Une hiérarchisation des paramètres qui permettent d'activer un décollement au sein d'une roche-mère intégrée dans une stratigraphie mécanique est proposée. Au travers d'une analyse couplant ces deux aspects géo-mécanique et hydro-mécanique, ce travail est une contribution à la recherche d'une loi de comportement rhéologique permettant de prendre en compte l'adoucissement mécanique thermo-dépendant des argiles et des roches-mères dans les modélisations géo-mécaniquesIn this thesis, changes in the mechanical properties of organic-rich shales, when they mature, are studied in order to deduce if burial may mechanically activate tectonic imbrication and control the folding style. This multidisciplinary work is organized according to three axes: a field study, a laboratory study and a thermo-mechanical modeling study. In the first part, the study balanced geological cross-sections through the Mediterranean fold-and-thrust belts shows the importance of the mechanical interpretation for structural restorations and to validate structural evolution scenarios. The Albanian Posidonia Schist laboratory characterization allows discussing the vertical evolution of mineralogical, geochemical and mechanical parameters in a source-rock formation that control the rheological behavior of source rocks. Both geological cases serve as input data for modeling designed to simulate the evolution of a source rock during its burial. Two aspects are examined: Using TEMISFlow Arctem basin models, I analyze the conditions necessary to create overpressure in a source-rock detachment located in the footwall of a thrust. Through geo-mechanical modeling, I study the mechanical conditions necessary to develop ideal fold geometries within a mechanical stratigraphy. A hierarchy of parameters to activate a detachment within source rocks embedded in a mechanical stratigraphy is thus proposed. Through an analysis of the coupling between these two aspects, geo-mechanical and hydro-mechanical, this thesis is a contribution to the search of a rheological law that takes into account the thermo-dependent softening of shale and source rocks in geo-mechanical modeling
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Haddad, Ahmed. "Contribution à la détermination des courbes limites de formage en contraintes et en déformations à partir de la théorie 3G." Chambéry, 1997. http://www.theses.fr/1997CHAMS032.
Full textAbstract:
La modélisation des processus de mise en forme par emboutissage de tôles minces métalliques, nécessite des lois de calcul capables de décrire correctement le comportement des matériaux lors de la déformation plastique. L'objectif de ce travail est l'intégration de nouvelles lois de comportement proposées par le Centre de Recherches Métallurgiques de Liège (appelé modèle 3G), fondées principalement, d'une part, sur les phénomènes métallurgiques microscopique, d'autre par sur des lois phénoménologiques macroscopiques, pour l'étude de la formabilité des tôles mines. L'hypothèse de base de cette théorie est fondée sur le fait que la déformation plastique est due à des glissements (mouvement des dislocations) suivant des plans orientés à 45° par rapport aux directions principales des contraintes. Une partie expérimentale présentant les courbes limites de formage (CLF) de trois aciers déterminées pour différents modes de déformation permet de vérifier la forte dépendance du niveau des CLF vis à vis du type de trajet de déformation. Une méthode de calcul pas à pas le long des trajets de déformation est proposée pour la détermination des contraintes limites. Ce critère en contraintes s'avère intrinsèque car indépendant de la forme des trajectoires de déformations. Un calcul inverse permet de calculer les déformations limites à partir d'une courbe unique en contraintes. La comparaison avec les résultats expérimentaux est très satisfaisante. La modélisation numérique de l'apparition de la striction basée sur le modèle à deux zones de Marciniak développé dans le cadre de la théorie 3G est présentée ensuite ; les résultats obtenus sont en bonne corrélation avec les valeurs expérimentales. Une étude de l'influence des différents paramètres de la loi de comportement étudiée est effectuée.
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Iltchev, Alexandre. "Homogénéisation périodique d’un matériau cellulaire en élasto-plasticité et application au calcul de structures : des petites aux grandes déformations." Thesis, Paris, ENMP, 2014. http://www.theses.fr/2014ENMP0044/document.
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Grâce à leurs bonnes propriétés mécaniques spécifiques, les matériaux cellulaires architecturés présentent un fort intérêt pour répondre aux problématiques du secteur aéronautique. Cependant, la modélisation d'une structure macroscopique incluant un matériau cellulaire nécessite, soit de modéliser complètement l'architecture à l'échelle mésoscopique - ce qui est coûteux en temps de calcul - soit d'utiliser un Milieu Homogène Equivalent (MHE). Ainsi, cette thèse propose de caractériser un matériau cellulaire modèle constitué d'un empilement de tubes, selon un motif carré ou hexagonal, puis d'identifier un modèle phénoménologique rendant compte du comportement mécanique inélastique du matériau. Dans un premier temps, le matériau est caractérisé sous chargements multi-axiaux à l'aide de simulations éléments finis périodiques en petites déformations. Le comportement homogénéisé en petites déformations est ensuite utilisé pour l'identification d'une Loi Homogène Equivalente (LHE) compressible et anisotrope, qui permet la modélisation de structures sandwichs en remplaçant le coeur cellulaire par son MHE. Une comparaison est réalisée entre les réponses mécaniques des simulations de référence complètement maillées et celles utilisant l'approche par MHE, validant ainsi la pertinence de la méthode multi-échelle de modélisation proposée. La caractérisation en grandes déformations des deux types d'empilement est ensuite menée. D'abord, les effets de bords et les instabilités qui gouvernent le comportement macroscopique sont étudiés. Puis, après une étude du volume élémentaire représentatif des empilements, la caractérisation du comportement inélastique par la technique de l'homogénéisation périodique est réalisée. Le comportement adoucissant en compression de l'empilement hexagonal est ainsi étudié. Finalement, une extension des LHE identifiées en petites déformations est proposée pour rendre compte du comportement en compression du matériau observé en grandes déformationsCellular materials have excellent specific properties, which make them attractive for aeronautical applications. However, modelling macroscopic structures including a cellular material is either very costly in terms of computational time if the whole mesoscopic structure is considered or a Homogeneous Equivalent Medium (HEM) has to be used. This Ph.D. dissertation presents, the characterisation of a cellular material built from a stacking of tubes with a square or hexagonal based pattern and the identification of a phenomenological model of their inelastic mechanical behaviour. First, the material is characterised for multi-axial loadings through a periodic finite element model in small deformations for each tube stacking pattern. The macroscopic behaviour is then used to identify a compressible anisotropic Homogeneous Equivalent Law (HEL). Within the infinitesimal strain hypothesis, a comparison is carried out between reference full scale models and HEM based ones of sandwich structures with a cellular core, confirming the relevance of the proposed multi-scale method. Then, the mechanical behaviour of each tube stacking is characterised for large deformations in order to study the influence of the boundary size effects and the instabilities in the core on the macroscopic behaviour of sandwich structures. After a study on the representative volume element, the macroscopic inelastic behaviour is characterised through the periodic homogenisation technique, especially the softening observed in compression for the hexagonal pattern. Finally, an extension of the HELs identified in small deformations is proposed to model the behaviour observed in large deformations
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Dominguez, Stéphane. "Déformations des marges actives liées à la subduction de reliefs océaniques. Analyse tectonique de données de géophysique marine et de modèles analogiques." Montpellier 2, 1998. http://www.theses.fr/1998MON20259.
Full textAbstract:
Une large part des deformations observees dans les marges actives est liee a la subduction des reliefs du plancher oceanique (volcans sous-marins, rides et plateaux volcaniques). Afin d'etudier les mecanismes et la cinematique de ces deformations, nous avons analyse des donnees geophysiques provenant de campagnes oceanographiques et des donnees experimentales issues de modelisations analogiques. L'etude des deformations en trois dimensions de la structure interne de la marge a permis de mettre en evidence le role majeur que joue la subduction des reliefs oceaniques dans l'evolution structurale de la plaque chevauchante et dans les transferts de matiere au sein de la marge. La subduction de ces asperites engendre un champ de contraintes caracteristique qui se traduit par un soulevement et un poinconnement de la marge en avant du relief qui subduit, suivie par une phase de subsidence tres rapide en arriere. La propagation du niveau de decollement basal est fortement perturbee par la subduction du relief et se traduit par la formation d'une zone abritee dans son sillage. Une partie du front de la marge est alors entrainee en subduction en arriere du relief puis finalement sous-plaquee a la base de la marge. L'intense fracturation de la marge favorise aussi l'expulsion des fluides et a probablement pour consequence une diminution de la pression de fluide au niveau du decollement basal et donc une augmentation locale du couplage mecanique inter-plaque.
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Campagne, Laurence. "Modélisation et simulation de la viscoplasticité et de l'endommagement en grandes vitesses de déformation." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2003. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2003/CAMPAGNE_Laurence_2003.pdf.
Full textAbstract:
La modélisation du comportement mécanique des matériaux doit être de plus en plus fine afin d'obtenir des calculs de plus en plus prédictifs et des dimensionnements optimaux. Il est nécessaire parfois que ces modélisations tiennent compte des processus d'endommagement et de rupture notamment pour le dimensionnement de pièces de sécurité et l'optimisation des faciès de rupture dans le cas de découpe. L'objectif de ce travail est de proposer une approche physique (locale) basée sur la théorie des mouvements de dislocations pour la description de la viscoplasticité et de la rupture des matériaux métalliques ductiles et de la mettre en œuvre dans le cadre des éléments finis pour la prévision de la dégradation et de la ruine de structures sous sollicitations endommageantes. Les mécanismes de rupture et de plasticité dans les matériaux polycristallins sont souvent contrôlés par le mouvement des dislocations. Ainsi, une description du processus d'endommagement par germination, croissance de micro cavités selon une approche micro statistique est proposée liant l'évolution des processus physiques (microscopiques) aux grandeurs macroscopique. La robustesse du modèle proposé pour localiser les différentes zones de rupture dynamique est validée en traitant plusieurs problèmes de choc par simulation numérique en utilisant le code Abaqus sous schéma explicit: l'impact plan (deux types de géométries sont considérés), l'impact de Taylor et la perforation. Il apparaît que l'approche physique proposée permet d'obtenir de bons résultats numériques qualitatifs dans différentes applications de dynamique rapide. On a mis en évidence les difficultés liées aux grandes vitesses de déformations et les limites majeures liées à l'impossibilité de gérer de façon simple des zones de discontinuitéModeling of mechanical behaviour of materials must be more accurate in order to obtain better predictive numerical results and well optimised design. In some applications such as safety design and optimisation of processing, modeling must take into account damage and failure processes. The objective of this work is to propose a mechanistic approach based on the theory of dislocation motion to describe the viscoplasticity and failure in ductile metals and to implemente this approach in a finite element code to predict the damage and failure in structures under damaging loads. The mechanism of failure and plasticity in polycrystalline metals is often dislocation controlled. Therefore, the description of the damage process involving the nucleation and the growth of voids with a micro statistical approach is proposed. This approach connects the macro mechanical behavior to the physical processes at the micro level. The model capabilities in predicting dynamic failure are validated by simulating different shock problems using the finite element code Abaqus/Explicit: planar impact (two geometries are considered), Taylor impact and perforation. It appears that the proposed mechanistic approach enables us to predict qualitatively good numerical results for various dynamic applications. The difficulties linked to high strain rates and the main limits due to the impossibility of managing discontinuities easily are discussed
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Baghdadi, Abdelhakim. "Modélisation en grandes déformations des solides et des sols : applications aux fondations." Compiègne, 1993. http://www.theses.fr/1993COMPD649.
Full textAbstract:
La modélisation numérique des problèmes de mécanique des sols fait intervenir plusieurs aspects. Au niveau du comportement du sol, on a formulé et programmé plusieurs lois de comportement des sols basées essentiellement sur le modèle élastoplastique. Les outils mathématiques nécessaires à l'intégration de ces lois ont été donnés et comparés. Au niveau global de la structure, le modèle déplacement a été utilisé pour formuler les équations d'équilibre sous forme intégrale. La résolution de ces équations non linéaires a été faite en utilisant l'algorithme de Newton-Raphson qui nécessite le calcul d'une matrice tangente notée Kt. On a proposé une méthode efficace qui améliore le calcul de cette matrice. La démarche suivie a été validée à travers quelques exemples tests, puis l'étude du comportement des fondations superficielles et profondes et leur stabilité sur le sol ont été traitées en considérant le modèle de NOVA.
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Ayoub, Georges. "Comportement en grandes déformations et fatigue des polymères : modélisation constitutive et prédiction de la durée de vie en fatigue." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10076/document.
Full textAbstract:
Deux types de polymères représentatifs sont étudiés dans cette thèse : un thermoplastique semi-cristallin (le polyéthylène) et un élastomère (le styrène-butadiène SBR).Pour décrire le comportement mécanique en grandes déformations du polyéthylène, un modèle hyperélastique-viscoplastique à base physique, intégrant de manière explicite l’influence de la cristallinité, a été développé. Ce modèle permet de reproduire aussi bien le comportement mécanique des thermoplastiques (viscoplastique-hyperélastique) que celui plus spécifique des élastomères (visco-hyperélastique). La modélisation du comportement sous chargement cyclique du polyéthylène est ensuite réalisée en incorporant au développement précèdent une composante viscoélastique non linéaire. Afin de décrire le processus d’endommagement sous chargement cyclique multiaxial du SBR, deux approches complémentaires ont été suivies. La première, basée sur une théorie d’altération du réseau macromoléculaire, permet de décrire l’adoucissement cyclique jusqu’à rupture. La confrontation du modèle proposé à des résultats expérimentaux obtenus en chargement uniaxial a mis en évidence la pertinence d’une telle approche. La seconde, basée sur la mécanique de l’endommagement continu, a pour vocation de prédire la durée de vie des élastomères en fatigue multiaxiale sous chargements complexes. Dans cette approche, on dérive la variable d’endommagement à partir de l’énergie de fissuration. Après identification des paramètres d’endommagement sur des essais uniaxiaux, les capacités prédictives du modèle proposé sont mis en évidence sur de essais multiaxiaux, combinant traction et torsionTwo representative polymers are studied in this thesis: a semi-crystalline thermoplastic (polyethylene) and an elastomer (styrene-butadiene rubber SBR).A physically-based hyperelastic-viscoplastic model integrating the crystallinity effects is proposed to describe the mechanical behavior under large deformation of polyethylene. The capabilities of the proposed model to reproduce the mechanical behavior of typical thermoplastic (viscoplastic-hyperelastic) to the mechanical behavior more typical of elastomers (visco-hyperelastic) are demonstrated. The proposed model is modified by incorporating a non-linear viscous component to capture the mechanical behavior of polyethylene under cyclic loading. To describe the damage process under multiaxial cyclic loading of SBR, two complementary approaches have been used. The first one, based on the network alteration theory, allows describing the stress-softening until failure. The comparison between the proposed model and experimental results obtained under uniaxial cyclic loading highlighted the relevance of such approach. The second one, based on the continuum damage mechanics theory, aims to predict the multiaxial fatigue life under complex loadings of rubber-like materials. In this approach, the damage variable is derived from the cracking energy density. After identifying the damage parameters using uniaxial fatigue data, the predictive capabilities of the proposed model are highlighted under multiaxial loadings, combining tension and torsion tests
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Farah, Ahcène. "Contribution à la modélisation mathématique de la biomécanique de la pompe cardiaque : application à l'analyse des déformations pathologiques du ventricule gauche." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1989. http://www.theses.fr/1989NAN10405.
Full textAbstract:
A partir d'images du ventricule gauche (VG), deux modèles mathématiques ont été développés pour l'étude des troubles de la contractilité ; l'un géométrique modélise le comportement du VG en cas d'akinésie et de dyskinésie, l'autre à éléments finis traite de la dyskinésie. Une autre méthode d'analyse, à l'aide de ces modèles, est proposée pour: 1) l'étude de la fraction d'éjection (FE) du VG en fonction de la surface atteinte et de son élasticité effective ; ceci donne une FE <0. 30 pour un rapport d’atteinte totale supérieur à 21%. 2) l'étude des variations des paramètres de l'extension paradoxale en phase d'éjection par rapport à la phase de contraction isovolumique ; les résultats obtenus montrent que la poche créée par l'extension est entrainée lors de l'éjection, et que dans cette dernière phase la variation de ses dimensions est quasiment négligeable. 3) la détermination du module de Young pour une région du myocarde à contractilité anormale ; ce module peut être employé comme paramètre de diagnostic. La comparaison des résultats des deux modélisations (géométrique et numérique), montre que le modèle géométrique donne des résultats légèrement supérieurs à ceux du modèle à éléments finis (différence voisine de 4%). Ces modèles laissent apercevoir des perspectives d'optimisation en vue d'une utilisation directe en routine clinique
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Pottier, Thomas. "Identification paramétrique par recalage de modèles d'éléments finis couplée à des mesures de champs cinématiques et thermiques." Chambéry, 2010. http://www.theses.fr/2010CHAMS033.
Full textAbstract:
Les paramètres matériaux de loi de comportement s'identifient habituellement à partir d'éprouvettes standardisées présentant des champs de déformations homogènes. L'essor actuel des méthodes inverses incite à l'utilisation d'essais plus hétérogènes. L'objectif de cette thèse est de développer une procédure d identification inverse en utilisant une méthode de recalage de modèles éléments finis basée sur des expériences à hétérogénéités croissantes des champs de déformation. À cette fin, des essais plans avec différentes géométries d'éprouvettes, en titane commercialement pur, ont été effectués et un essai original hors plan fortement hétérogène a été mis au point. Dans ce dernier cas, un essai unique réalisé à l'aide d'une machine de traction uniaxiale permet d'obtenir des sollicitations d'expansion. Mais aussi de traction et de cisaillement selon deux directions orthogonales. Des mesures de champs cinématiques planes et non planes (stéréo corrélation d images) sont utilisées afin d'évaluer les déforma fions jusqu'à striction. A partir de ces mesures en grandes déformations, on propose de mener une comparaison entre les informations issues l'expérience et un modèle dupliquent les conditions expérimentales (conditions aux limites issues de la corrélation d'images). Cette comparaison conduit, via un processus d'optimisation, à l'actualisation itérative du jeu de paramètres de la loi de comportement utilisée dans le modèle éléments finis. Le nombre de paramètres matériaux ainsi identifiés varie selon le modèle de comportement: élastique anisotrope puis élasto-plastique anisotrope. Différentes validations ont mis en évidence l'intérêt de considérer des champs de déformations fortement hétérogènes. Dans ce cadre, des prédictions numériques d'opérations d'emboutissage, réalisées à l'aide des différents jeux de paramètres identifies sont comparées à l'expérience. On montre que la prise en compte d'un modèle élastique anisotrope plutôt qu'isotrope fournit un état de contrainte plus réaliste en début de plasticité, améliorant considérablement l'identification du modèle plastique. Enfin, une approche couplée entre mesures de champs cinématiques et thermiques (thermographie infrarouge) a été développée. Les paramètres d'un modèle mécanique sont identifiés puis utilisés pour l'évaluation d'un modèle thermique calculant les sources de chaleur. Par cette méthode, plusieurs modèles d'évolution de la fraction d'énergie dissipée sous forme de chaleur ont été identifiés (coefficient de Taylor et Quinney)Material constitutive parameters are usuaily identified from standard tests exhibiting homogeneous strain states. However, recent improvements in inverse identification methods call upon the use of heterogeneous tests. The purpose of the present work is to develop an inverse identification procedu based on the Finite Element Updating method. Kinematic and thermal full-fields measurements are thus captured from increasingly heterogeneous tes and provide the input data of the identification process. Miscellaneous planar tests with commercially pure titanium have been led and a new non plana experimental test has been designed and set up. This latter allows the identification of tensile, shear and expansion behaviours from a single test led on basic tensile device. Digital image Correlation along with Stereo image Correlation is used for measurement purpose. Comparisons are made between measured data and data retrieved from a numerical model of the experiment. An optimization algorithm is used to update the constitutive parameters of the finite element model. The number of identified parameters varies with the involved constitutive model: orthotropic elasticity, then anisotropic plasticity. Several validations protocols have highlight the advantages of using heterogeneous rather than homogeneous tests. Moreover it has been shown that the choice of the elastic model (isotopic or orthotropic) has a major influence on the plastic identification. Finally, a mixed kinematic and thermal approach has been developed. Mechanical constitutive parameters are identified and used to assess the body heat sources of the sample. Four evolutionary models of the inelastic heat fraction have been identified by this mean
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Aelaai, Mohammad-Réza. "Contribution à l'etude de la modélisation des grandes déformations élasto-plastiques : problèmes de remaillage." Compiègne, 1986. http://www.theses.fr/1986COMPI239.
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Biakeu, Guy. "Modélisation multicorps : application au crash des structures." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2000. http://www.theses.fr/2000ECDL0023.
Full textAbstract:
Les normes industrielles en matière de sécurité des passagers sont de plus en plus draconiennes et imposent aux constructeurs automobiles, ferroviaires, aéronautiques et navales des tests contraignants en ce qui concerne le crash. De plus, des notions comme la résistance aux chocs et le confort des passagers sont devenues auprès des consommateurs d'excellents arguments de vente. S'il y a quelques années les résultats de crash-tests suffisaient pour valider les structures, de nos jours la course vers la qualité, le souci de bien faire du premier coup et la réduction des coûts amènent les industriels à développer (et même à faire développer) des codes de calcul afin de simuler les structures et d'en optimiser les comportements en amont. Ainsi la technique développée dans ce mémoire entre dans cette immense catégorie de codes avant-projet Elle est basée sur une modélisation multicorps en grands déplacements des structures avec des éléments finis à grandes courbures de flexion et de torsion, que nous avons appelée description grandes courbures (DGC). Dans le plan, les éléments se déforment en arcs de cercle. Le passage à l'espace s'appuie sur une orientation avec les angles d'Euler. Nous introduisons des angles dits élémentaires qui permettent de représenter la déformée de la poutre en postulant une même évolution linéaire sur l'élément. Ces angles élémentaires se justifient d'autant plus qu'en 3D, la notion d'additivé des angles de rotation qui existe en 2D pour la composition de plusieurs rotations est perdue. Nous ajoutons à cette modélisation une représentation synthétique des zones plastiques par des rotules plastiques. Ces dernières sont modélisées par des lois analytiques de type exponentielle négative identifiées à partir d'essais ou de modèles cinématiques comme ceux de Kecman [68]. La localisation de ces dernières est assurée par une interpolation dans toute la structure des moments fléchissants et du moment de torsion. Nous nous sommes limités aux modes de déformation en flexion et en torsion mais cette formulation est extensible à la traction-compression et au cisaillement. Les contraintes géométriques ou structurelles sont analysées avec la technique des multiplicateurs de Lagrange et un schéma explicite de type PC est appliqué pour intégrer les équations du mouvement. Nous comparons les résultats issus de cette modélisation à des calculs sous ABAQUS/Explicit et à certains disponibles dans la littératureIndustrial norms in terms of security and comfort of the passengers cars, aiplanes or boats are becoming more and more draconian. The constructors are now obliged to succeed severe tests like the resistance of their products to crashes or their stability. Moreover, these aspects happenned to be excelent arguments for the marketing departements as consumers prefer solid cars or trains to beautifull ones. On another hand, economic reasons bring industrials to reduce the number of real tests on the full structure and to increase the use of numerical simulation during the conception of vehicules. In this thesis we develop a technique based on multibody modelling of beams. It takes large displacements and large rotations in charge. We called it the Large Curvature Description (LCD). In the plane, the shape of the beam are interpolated with arcs of circle. In the space, we use Euler angles to describe the orientation of the sections and we introduce elementary angles to keep the same linear evolution of the orientation as in the plane. Only bending and torsion deformations are studied but we can extend the formulation to traction and shear. Plastic regions are modelled as nonlinear hinges. The behaviour of these hinges is represented by a mathematical expression in which the collapse appears as a negative exponential The hinges are located with an interpolation of the bending moments and the torsion moment built as a norm on the structure. Constraints systems are solved with the Lagrange multipliers technique and we use an explicit scheme to solve the equations of motion. We compare our results to those of simulation under explicits codes as ABAQUS/Explicit or to techniques developped by authors in the literature