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Dissertations / Theses on the topic 'Préformes'
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Leca, Adrienne. "Contribution à l'étude de la santé-matière de préformes carbone." Thesis, Le Havre, 2015. http://www.theses.fr/2015LEHA0016/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse consiste à caractériser l’endommagement subi par une mèche de carbone au cours des procédés de transformation textile, et plus particulièrement au cours du tissage des préformes pour les matériaux composites. Un protocole de caractérisation mécanique sur mèche sèche, ainsi qu’une méthode non-destructive d’analyse d’images, ont été mis au point pour quantifier cet endommagementThis aim of this work is to characterize the damage suffered by a carbon tow in textile processing methods, and more particularly during preforms weaving for composites materials. A mechanical characterization protocol on dry tow tensile test and a non-destructive method of image analysis, have been developed to quantify this damage
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Najjar, Walid. "Contribution à la simulation de l'emboutissage de préformes textiles pour applications composites." Phd thesis, Paris, ENSAM, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00841194.
Full textAbstract:
Dans le cadre de cette thèse, une modélisation par éléments finis continue renforcée discrète est développée. Le modèle est basé sur le concept de la cellule élémentaire, avec utilisation de connecteurs pour prendre en compte la rigidité en tension de la structure, et modéliser l'anisotropie du tissu et un élément coque pour décrire la rigidité en cisaillement et gérer le frottement et le contact avec les outils lors de la simulation du procédé de préformage. Les différents éléments de ce maillage spécifique sont générés automatiquement à l'aide des scripts pythons. Associés à ce choix de modélisation, les caractéristiques du comportement sont déterminées à l'aide d'essais expérimentaux conduits sur le renfort et d'une démarche de méthode inverse. Le comportement de ces différents éléments est choisi d'être linéaire élastique en premier lieu, et par la suite à évoluer pour devenir non linéaire. Ces développements numériques sont réalisés dans le logiciel Abaqus/ Explicit. Dans un second temps le modèle développé est utilisé dans le cadre de simulation de l'étape de préformage des renforts secs. A ce titre un démonstrateur expérimental développé dans le cadre de la thèse sert à obtenir des résultats expérimentaux pour corréler ces travaux de simulations. Des comparaisons avec des simulations mono-couche, hémisphérique, permettre de mettre en évidence l'influence des paramètres de simulations mises en jeu. Dans le cadre de préformages de plusieurs plis, l'influence des caractéristiques du contact / frottement est mise en évidence. Finalement une procédure d'automatisation afin de rendre la simulation plus ergonomique dans un contexte industriel est présentée. Cette procédure consiste à générer le maillage spécifique et mettre la simulation en donné dans Catia. Les simulations peuvent ainsi se réaliser sans le passage par Abaqus/CAE.
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Lafaye, De Micheaux Frédéric. "Fabrication de préformes par évaporation directe de chlorures : réalisation d'un équipement industriel." Montpellier 2, 1989. http://www.theses.fr/1989MON20061.
Full textAbstract:
Un equipement m. C. V. D. Peut produire toutes sortes de preformes fibres optiques qu'elles soient monomodes, multimodes ou speciales (exemple capteurs) par simple variation de programme sur l'ordinateur de controle. La constante evolution de la diminution du prix de la fibre oblige les producteurs a reduire au maximum les couts de revient de fabrication. Nous avons remplace la methode classique de barbotage par l'evaporation directe et controlee des chlorures. Une telle methode permet d'augmenter considerablement les debits gazeux. L'amelioration du temps de fabrication porte essentiellement sur la reduction du temps de deposition de la gaine optique de preformes monomodes. Il est cependant possible d'elargir le champ d'activite de la methode d'evaporation directe aux principes de fabrication tels ovd, vad ou autres. Les debits eleves ne dependent, en effet, que de la methode employee. Il est, cependant, claire que l'evaporation directe de sicl#4, dans notre cas, n'est rentable qu'au-dela d'un debit de sicl#4 de 10 gr/mn
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Coindreau, Olivia. "Etude 3D de préformes fibreuses : interaction entre phénomènes physico-chimiques et géométrie." Bordeaux 1, 2003. http://www.theses.fr/2003BOR12800.
Full textAbstract:
Les composites thermostructuraux sont des matériaux destinés à des applications qui requièrent des propriétés mécaniques élevées à des températures supérieures à 1000 ʿC, comme par exemple dans des systèmes de propulsion spatiale ou de freinage aéronautique. Les composites carbone-carbone (C/C) font partie de ces matériaux, constitués d'un renfort fibreux et d'une matrice céramique. Pour les élaborer, l'un des procédés est la CVI (Chemical Vapor Infiltration). Elle consiste à placer une préforme fibreuse poreuse dans une enceinte, à l'intérieur de laquelle est injecté un gaz. Le gaz peut mener à un dépôt par réactions chimiques, dans des conditions déterminées, dans la porosité de la préforme et ainsi la densifier. La qualité finale des composites dépend, entre autres, de la phase de densification par CVI, qu'il est donc primordial d'optimiser. Pour cela, il faut connaître, au stade initial et en cours de densification, les caractéristiques géométriques de la préforme (porosité, surface volumique, distribution de la taille des pores), ses propriétés de transport de gaz (diffusivité de gaz, perméabilité) et ses propriétés de transfert de chaleur (conductivité thermique). C'est la détermination de ces propriétés, calculées à partir d'images 3D de la préforme fibreuse réelle en cours de densification, qui a fait l'objet de cette étude. Les images ont été obtenues par microtomographie aux rayons X à l'ESRF*. Une méthode originale a ensuite été développée pour calculer les caractéristiques géométriques et les propriétés de transport de ces matériaux. La procédure a été validée en comparant, à chaque étape, les résultats obtenus à des mesures expérimentalesThermostructural composites are characterized by their ability of operating under high mechanical stresses and high temperatures (above 1000 ʿC), such as in spatial propulsion systems or aircraft brake disks. Carbon-carbon composites (C/C) belong to this family of materials, made of fibers linked together by a ceramic matrix. They can be manufactured by CVI (Chemical Vapor Infiltration). This processing consists in densifying a heated fibrous preform by the chemical cracking of a vapor precursor of the matrix material inside the porosity of the preform. The final quality of the composites relies on the CVI densification phase, the optimization of which is a key issue. It is thus required to assess, at initial stages and during the densification, the geometrical characteristics of the preform (porosity, internal surface area, distribution of pore sizes), its gas transport properties (gas diffusivity, permeability) and its heat transfer properties (thermal conductivity). This study aims at determining these properties from 3D images of a real C/C preform at different stages of densification. The images have been obtained by X-ray microtomography at ESRF*. An original method has then been developed to compute the geometrical characteristics and the transport properties of this material. The procedure has been validated by comparing, at each step, the results obtained numerically with experimental data
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Gagnaire, Henri. "Détermination des caractéristiques géométriques des fibres optiques et des tubes pour préformes." Saint-Etienne, 1985. http://www.theses.fr/1985STET4001.
Full textAbstract:
Dans ce travail, on s’intéresse à la détermination des caractéristiques géométriques d’une fibre optique et d’un tube de silice utilisé pour fabriquer la préforme dans le procédé MCVD. Dans la première partie, on propose deux méthodes : L’une pour mettre en évidence les très faibles défauts de circularité de la section droite d’une fibre optique ; l’autre pour enregistrer les fluctuations du "diamètre" des différentes sections de la fibre. Un appareillage a été conçu et réalisé pour effectuer cette dernière mesure pendant l’étirage de la préforme. Dans la seconde partie de ce travail, on détermine les variations de l’épaisseur de la silice suivant la section d’un tube. Les méthodes proposées sont interférométriques et reposent sur l’étude de la lumière diffusée par la fibre et le tube lorsqu’ils sont éclairés par un faisceau laser perpendiculaire à leur axe.
6
Mohanna, Yasser. "Etude de l'état des contraintes internes des préformes et des fibres optiques." Grenoble INPG, 1989. http://www.theses.fr/1989INPG0146.
Full textAbstract:
Lors de leur elaboration, des contraintes permanentes apparaissent dans les preformes et les fibres optiques. Ces contraintes residuelles influent sur les proprietes optiques et mecaniques du materiau. Apres une modelisation des contraintes internes dans les cylindres par photoelasticite, on presente un dispositif optique permettant d'obtenir les profils de contraintes des fibres et des preformes. Puis l'analyse et les mesures des contraintes sont effectuees. On montre les relations des contraintes internes avec les performances et les conditions de fabrication des preformes et des fibres. Enfin, une etude de la cinetique de relaxation des contraintes de fibres optiques monomodes donne la prevision de l'etat des contraintes pour differentes temperatures en fonction du temps. En se basant sur ces equations de relaxation, on developpe une methode pour estimer la temperature de l'arc electrique d'une soudeuse de fibres optiques
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Duchamp, Boris. "Contribution à l’élaboration de préformes textiles pour le renforcement de réservoirs souples." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10081/document.
Full textAbstract:
Le dimensionnement des réservoirs pour l’aéronautique s’appuie sur les niveaux de performance à satisfaire par rapport aux certifications décrites dans la norme MIL-DTL- 27422-E. Ces performances sont évaluées entre autre sur la capacité d’auto-obturation par un test balistique mais également pour la tenue au crash par un « drop –test ». Dans le cadre de ce test le réservoir, rempli, est lâché en chute libre d’une certaine hauteur et vient heurter le sol rigide, l’intégrité (sans fuite) du réservoir devant être préservée. Les réservoirs flexibles sont constitués de trois composants majeurs : une couche interne au contact du fluide, une couche principalement dédiée à la fonction auto-obturant, et un certain nombre de plis d’élastomères renforcés par des textiles pour les propriétés anti-crash. La démarche d’allègement conduit à repenser la conception de ces réservoirs tout en conservant les taux de performance, relativement à ces spécifications. Pour ce faire, c’est principalement la couche la plus lourde, composée par les textiles enduits, qui est à optimiser. Ces travaux de thèse s’intègrent dans ce contexte, dans le cadre du projet FUI Balloo, et ont pour objectif de diminuer le nombre de plis, en incorporant des structures de renforts textiles (exosquelette) autour des réservoirs souples. L’élaboration par tressage de ces structures textiles, la caractérisation géométrique mais également mécanique en traction uniaxiale de ces renforts ont constitué le cœur des développements réalisés. Dans ces travaux, le procédé de tressage est positionné relativement aux autres technologies d’élaboration des renforts textiles. Grâce au métier à tresser disponible au laboratoire GEMTEX (EA n°2461 ENSAIT), et par la maîtrise des paramètres procédés, diverses configurations de tresses ont pu être élaborées. Une démarche expérimentale de caractérisations des propriétés géométriques et mécaniques de ces structures tressées a été conduite et a été associée à une approche de modélisation de ces caractéristiques. Enfin ces structures tressées, assemblées sur un prototype de réservoir ont aussi fait l’objet de tests à cette échelleThe dimensioning of the aircraft tanks is based on the performance levels to satisfy with respect to certifications described in MIL-TLD-27422-E. These performances are evaluated among others on the self-sealing capacity by a ballistics test but also for crash resistance by a "drop -test." For this test the tank, filled, is dropped in free fall from a height and hits the rigid ground, the integrity (without leakage) of the tank has to be preserved. Flexible tanks are consisted of three major components: an inner layer in contact with the fluid, a layer mainly dedicated to the self-sealing function, and a number of layers of elastomeric reinforced fabric for anti-crash properties. The lightweight approach led to rethink the design of these tanks while maintaining the performance levels in relation to these specifications. To do this, it is mainly the heavier layer, composed of coated textiles, which is to be optimized. This thesis work is part of this context, in the FUI Balloo project and aim to reduce the number of layers, incorporating textile reinforcement structures (exoskeleton) around bladders. The development of these textiles by braiding structures, the geometric characterization but also mechanical in uniaxial tension of these reinforcements have been the heart of the developments made. In this work, the braiding process is positioned relative to other textile reinforcements elaboration technologies. With the braider machinery available in laboratory GEMTEX (EA No. 2461 ENSAIT), and by a control of the process parameters, various braids configurations have been developed. An experimental approach of geometrical and mechanical properties characterization of these braided structures was conducted and was associated with a modeling approach of these characteristics. Finally these braided structures, assembled on a prototype tank were also tested on this scale
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Charmetant, Adrien. "Approches hyperélastiques pour la modélisation du comportement mécanique de préformes tissées de composites." Phd thesis, INSA de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00706212.
Full textAbstract:
La simulation des procédés de mise en forme des composites à renforts tissés de type RTM est un enjeu majeur pour les industries de pointe mettant en œuvre ce type de matériaux. Au cours de ces procédés, la préforme tissée est souvent soumise à des déformations importantes. La connaissance et la simulation du comportement mécanique de la préforme à l'échelle macroscopique et à l'échelle mésoscopique s'avère souvent nécessaire pour optimiser la phase de conception de pièces composites formées par de tels procédés. Une analyse du comportement mésoscopique des préformes tissées de composites est d'abord proposée. Une loi de comportement hyperélastique isotrope transverse est développée, permettant de décrire le comportement mécanique de chacun des modes de déformation de la mèche : élongation dans la direction des fibres, compaction et distorsion dans le plan d'isotropie de la mèche, cisaillement le long des fibres. Une méthodologie est proposée pour identifier les paramètres de cette loi de comportement à l'aide d'essais sur la mèche et sur le tissu, et une validation par comparaison avec des essais expérimentaux est présentée. Une analyse du comportement macroscopique des renforts interlocks est ensuite proposée : une loi de comportement hyperélastique orthotrope est développée et implémentée. Cette loi, extension de la loi de comportement pour la mèche, est également basée sur une description phénoménologique des modes de déformation de la préforme. Une méthode d'identification des paramètres de cette loi de comportement est mise en œuvre, utilisant des essais expérimentaux classiques dans le contexte des renforts tissés (tension uniaxiale, compression, bias extension test, flexion). Cette seconde loi de comportement est validée par comparaison avec des essais de flexion et d'emboutissage hémisphérique.
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Halouani, Ali. "Modélisation et optimisation des préformes du procédé de forgeage par Approche Pseudo Inverse." Thesis, Reims, 2013. http://www.theses.fr/2013REIMS051.
Full textAbstract:
Une nouvelle approche appelée “Approche Pseudo Inverse” (API) est développée pour la modélisation du procédé de forgeage à froid des pièces axisymétriques. L'API est basée sur la connaissance de la forme de la pièce finale. Certaines configurations intermédiaires « réalistes » ont été introduites dans l'API pour considérer le chemin de déformations. Elles sont créées géométriquement sans traitement de contact et ensuite corrigées par la méthode de surface libre afin de respecter l'équilibre, les conditions aux limites et la condition d'incompressibilité. Un nouvel algorithme direct de plasticité est développé, conduisant à une méthode d'intégration plastique très rapide, précise et robuste même dans le cas de très grands incréments de déformations. Un modèle d'endommagement en déformation, est couplé à la plasticité et implémenté dans l'API. Les validations numériques montrent que l'API donne des résultats très proches des résultats de l'approche incrémentale mais en utilisant beaucoup moins de temps de calcul.L'API est adoptée comme solveur du forgeage pour la conception et l'optimisation des préformes du forgeage multi-passes. La rapidité et la robustesse de l'API rendent la procédure d'optimisation très performante. Une nouvelle technique est développée pour générer automatiquement le contour initial d'un outil de préforme pour la procédure d'optimisation. Les variables de conception sont les positions verticales des points de contrôle des courbes B-spline définissant les formes des outils de préforme. Notre optimisation multi-objectif consiste à minimiser la variation de la déformation plastique équivalente dans la pièce finale et la force du poinçon au cours du forgeage. Un algorithme génétique et un algorithme de recuit simulé sont utilisés pour trouver les points d'optimum de Pareto. Pour réduire le nombre de simulations de forgeage, un méta-modèle de substitution basé sur la méthode de krigeage est adopté pour établir une surface de réponse approximative. Les résultats obtenus par l'API en utilisant les outils de préforme optimaux issues de l'optimisation sont comparés à ceux obtenus par les approches incrémentales classiques pour montrer l'efficacité et les limites de l'API. La procédure d'optimisation combinée avec l'API peut être un outil numérique rapide et performant pour la conception et l'optimisation des outillages de préformeA new method called “Pseudo Inverse Approach” (PIA) is developed for the axi-symmetrical cold forging modelling. The PIA is based on the knowledge of the final part shape. Some « realistic » intermediate configurations are introduced in the PIA to consider the deformation path. They are created geometrically without contact treatment, and then corrected by using a free surface method in order to satisfy the equilibrium, the boundary conditions and the metal incompressibility. A new direct algorithm of plasticity is proposed, leading to a very fast, accurate and robust plastic integration method even in the case of very large strain increments. An isotropic damage model in deformation is coupled with the plasticity and implemented in the PIA. Numerical tests have shown that the Pseudo Inverse Approach gives very close results to those obtained by the incremental approach, but using much less calculation time.The PIA is adopted as forging solver for the design and optimization of preform tools in the multi-stage forging process. The rapidity and robustness of the PIA make the optimization procedure very powerful. A new method is developed to automatically generate the initial preform tool shape for the optimization procedure. The design variables are the vertical positions of the control points of B-spline curves describing the preform tool shape. Our multi-objective optimization is to minimize the equivalent plastic strain in the final part and the punch force during the forging process. The Genetic algorithm and Simulated Annealing algorithm are used to find optimal Pareto points. To reduce the number of forging simulations, a surrogate meta-model based on the kriging method is adopted to build an approximate response surface. The results obtained by the PIA using the optimal preform tools issued from the optimization procedure are compared to those obtained by using the classical incremental approaches to show the effectiveness and limitations of the PIA. The optimization procedure combined with the PIA can be a rapid and powerful tool for the design and optimization of the preform tools
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Berlioz, Marion. "Conception et simulation des préformes en estampage en vue de l'obtention d'un devis rapide." Grenoble INPG, 2000. http://www.theses.fr/2000INPG0134.
Full textAbstract:
Le développement de la conception intégrée dans les industries conduit à une modification du statut des acteurs de la fabrication. En effet, ceux-ci n'interviennent plus en tant que sous-traitants des concepteurs, mais plutôt comme des partenaires prenant part à la conception des produits qu'ils auront à réaliser. Cependant, pour intervenir à bon escient, chaque acteur doit être en mesure d'évaluer le produit selon son point de vue. Ainsi, des outils propres à chaque métier apparaissent indispensables. Les travaux présentés dans ce manuscrit s'inscrivent dans une politique d'offre de ces 'outils-métiers' et s'intéressent à un métier particulier de la fabrication : l'estampage. L'objectif global est de proposer une aide logicielle rapide aux concepteurs de pièces estampées en intégrant des connaissances spécifiques à ce métier. Des constatations, issues d'une période en entreprise, illustrent le besoin crucial d'outils d'aide à la réalisation de devis et de gamme de fabrication et conduisent au développement de modèles 'globaux' basés initialement sur les méthodes de Chamouard. Ceux-ci permettent, d'une part, de déterminer géométriquement une préforme adaptée à la forme finale souhaitée, dans le cas de pièces comportant un filage axial et une bavure. La mise en place, d'autre part, d'une méthode consistant à découper la pièce en zones de contact et à étudier les équilibres de pression entre chaque zone permet d'actualiser la géométrie de la pièce à chaque incrément d'effort et de générer ainsi la simulation d'estampage. La confrontation de cette méthode à des résultats numériques et expérimentaux permet de valider l'approche proposée. Enfin, l'énergie nécessaire pour fabriquer la pièce permet d'estimer le coût de production de la pièce. L'implémentation de ces méthodes dans des maquettes informatiques permet d'obtenir des temps de réponse de l'ordre de quelques secondes, rendant ces outils compatibles avec leurs utilisations dans un contexte de conception
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Mulat, Christianne. "Détection, caractérisation d'objets 3D et simulation d'évolution morphologique appliquée à l'infiltrabilité de préformes fibreuses." Thesis, Bordeaux 1, 2008. http://www.theses.fr/2008BOR13685/document.
Full textAbstract:
Cette thèse associe analyse d’image et modélisation physico-chimique afin de caractériser l’infiltrabilité d’un milieu poreux. Infiltrabilité signifie : « propension d’un milieu poreux à se laisser pénétrer par un fluide apportant un dépôt solide ». Une application est la fabrication de composites à matrice céramique par dépôt chimique en phase gazeuse (CVI). Des études ont montré que l’agencement des fibres d’un matériau composite a un impact sur sa densité finale. Nous proposons d’étudier l’évolution du milieu poreux au cours de l’infiltration pour des architectures complexes. La première étape consiste en la segmentation et la caractérisation de composites déjà densifiés obtenus par micro-tomographie. Les objets à segmenter sont des fibres quasi-cylindriques. Deux outils ont été développés : un estimateur optimal de l’orientation vers l’axe de cylindres, et un algorithme de détection et de caractérisation d’objets quasi-cylindriques. Appliquée aux composites fibreux, cette étape fournit un bloc contenant les fibres. Il constitue le milieu poreux complexe dont on cherche à caractériser l’infiltrabilité. La seconde étape est la modélisation à l’échelle des fibres du procédé CVI. Elle utilise des marcheurs aléatoires, avec une gestion de l’interface du solide par « marching cube simplifié». L’algorithme proposé est novateur car il prend en compte simultanément les réactions chimiques, le transport de gaz en régime raréfié ou continu et l’évolution temporelle de la morphologie d’un milieu poreux. Le couplage des deux étapes permet de comparer le dépôt issu de la segmentation à celui résultant de la simulation dans divers régimes physiques. Il est alors possible d’effectuer une analyse inverse des conditions d’élaboration à partir de la morphologie du dépôt. Les outils proposés permettent aussi de comparer l’infiltrabilité de différentes architectures fibreusesThis thesis connects image processing and physicochemical modeling to characterize the infiltrability of porous media. Infiltrability means “ability of a porous medium to receive a solid deposit brought by penetration of a carrier fluid”. A practical case is the preparation of ceramic-matrix composites by Chemical Vapor Infiltration (CVI). Various studies have proved that the fiber arrangement in preforms of composite materials affects the density of the material at the final stage. In this work, the morphological evolution of complex 3D porous media during the gas-phase infiltration is studied. The first step consists in the segmentation and characterization X-ray Micro Tomography of the infiltrated composite. The objects to be segmented are quasi cylindrical fibers. Two tools have been developed: an optimal estimator of the orientation toward the axis; and an algorithm to detect and characterize quasi cylindrical objects. Applied on images of fiber-reinforced composites, this approach makes it possible to obtain the block containing the fibers. This block is the complex porous medium used for infiltrability characterization. The second step addresses the fiber-scale modeling of CVI. It is based on random walkers and fluid / solid interface management by a simplified marching cube. Our algorithm is innovative since it handles simultaneously chemical reactions, gas transport in rarefied and continuum regimes, and the morphological evolution of porous structure. By combining these two steps, we can compare the deposit obtained by segmentation to simulated deposits obtained in various physicochemical regimes. This allows performing an inverse analysis of the actual deposition conditions from the morphology of the deposit. The provided computational approach also allows the comparison of different porous textures with respect to their infiltrability
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Cardinal, Sandrine. "Etude comparative du comportement a l'infiltration par un métal sous pression de préformes de plaquettes d'Al2O3 et de préformes hybrides fibres/plaquettes d'Al2O3 : influence de l'hybridation sur les propriétés mécaniques du composite Al/Al2O3." Lyon, INSA, 1997. http://www.theses.fr/1997ISAL0050.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse nous a permis, à travers une problématique particulière, liée à la fissuration d'une préforme de plaquettes d'alumine lors de l'infiltration par forgeage liquide, d'aborder le thème général de la mécanique des milieux poreux. Nous avons montré que le comportement à rupture de type fragile de la préforme était à l'origine de sa fissuration, et pour pallier cette fragilité, des fibres ont été introduites dans la composition de la préforme. La caractérisation mécanique des préformes hybrides ainsi réalisées a montré que la présence des fibres permettait d'augmenter l'énergie de rupture du matériau. Une analyse expérimentale et théorique des mécanismes contrôlant la rupture dans ce type de matériau a été réalisée. Une bonne adéquation entre les résultats expérimentaux et les modèles développés pour les composites à matrice céramique a été obtenue. D'un point de vue pratique, les préformes hybrides élaborées présentent une bonne tenue à l'infiltration, puisqu'aucune fissuration ou déformation n'apparait lors de l'élaboration dans les conditions classiques de forgeage liquide. Enfin, nous avons montré que l'hybridation de la préforme tend, du fait de la taille importante des fibres par rapport aux plaquettes, à entrainer une diminution des propriétés mécaniques du composite. La rigidité du matériau reste cependant supérieure à celle d'un composite renforcé uniquement par des fibresThe aim of this study was to salve the problem of the failure of alumina platelets preform under high-pressure mf1ltrat1on of hqu1d metal. We treated this problem using the mechanics of porous media. It was demonstrated that the failure of the preform during infiltration is due to its brittle mechanical behavior. To prevent catastrophic failure, we mixed fibers to platelets. The mechanical characterization of such a "hybrid" preform showed that the presence of fibers increases its fracture energy. The mechanism controlling crack propagation in this material has been analyzed both experimentally and theoret1cally. The model developed to characterize the behavior of ceramic matrix composites agrees well with the experimental data. Finally, it was shown that, with such hybrid preform, neither cracking nor deformation occur During infiltration by squeeze-casting. It should be noted that the mixture of fibers and platelets decreases the final mechanical properties of the composite material. This can be explained by the large difference between the size of these two types of reinforcing particles. However, the stiffness of hybrid composite remains higher than that of a fiber reinforced composite
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Meunier, Carole. "Contribution à la création d'un centre de fabrication de préformes pour fibres optiques hors normes : premières réalisations." Nice, 1988. http://www.theses.fr/1988NICE4220.
Full textAbstract:
Ce mémoire présente la création et la mise en œuvre du bâti de fabrication utilisant la méthode MCVD (Modified Chemical Vapor Deposition) ainsi que la réalisation d'une première fibre hors norme, unimodale dans le visible et ayant une longueur d'onde de coupure inferieure à 0,5 Mu M. L'étude a été réalisée au centre de fabrication de Clive, conçu pour élaborer de nouvelles procédures de fabrication conduisant à des types de fibres "exotiques" c'est-à-dire présentant des géométries ou des compositions en dehors des normes fixées par les télécommunications
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Le, Parc Rozenn. "Diffusion de rayonnements et relaxation structurale dans les verres de silice et préformes de fibres optiques." Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO10109.
Full textAbstract:
Ce mémoire s'attache à la structure à moyenne distance dans les verres et à la détermination de la relaxation structurale sous l'effet de traitements thermiques et de vieillissement physique. Il rejoint des problèmes très concrets concernant l'atténuation dans les fibres de ligne pour les télécommunications optiques. La diffusion de la lumière, et donc la transmission du signal dans les fibres, est en effet principalement liée à la diffusion Rayleigh due aux fluctuations de densité figées lors du refroidissement du verre. Cette structure figée est caractérisée par le paramètre " température fictive ". Nous avons, dans un premier temps montré que des mesures de diffusion Raman ou d'absorption infrarouge pouvaient permettre de distinguer entre des verres de même composition et de températures fictives différentes, c'est à dire ayant subi différentes relaxations structurales. Nous avons démontré qu il existait une forme de relaxation structurale pouvant se produire largement en dessous de la température de transition vitreuse pour des verres de silice ayant différentes histoires thermiques. Dans un second temps, nous avons initié la transposition de ces concepts à un verre comportant deux composants : SiO2 et GeO2, constituant le cœur des fibres optiques de télécommunication. Dans ces verres, des fluctuations de concentration se superposent aux fluctuations de densité. Nous avons donc cherché à trouver les meilleures signatures spectroscopiques des relaxations structurales et mis en évidence, par des mesures de diffusion, que, comme dans le cas de la silice, une relaxation structurale se produisait en dessous de la température de transition vitreuse. Ce mémoire illustre l intérêt de l'étude de la structure inhomogène des verres en avec le lien avec la relaxation structurale et les effets de vieillissement. Il peut proposer des pistes nouvelles de traitement physique devant améliorer la transmission des fibres optiques.
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Gnaba, Imen. "Étude du comportement mécanique et de la déformabilité de préformes fibreuses renforcées dans l’épaisseur par piquage." Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1I110.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l’étude du comportement mécanique des préformes textiles sèches en verre et carbone renforcées dans l’épaisseur pour des applications composites épaisses de forme complexe. La technique de renforcement par piquage dans l’épaisseur a été choisie pour ses avantages par rapport aux autres technologies de renforcement dans l’épaisseur. Des préformes en verre (armure toile) et carbone (armure satin 5) à différents nombre de plis, renforcées par un fil de carbone et selon des différents motifs de piquage (0°, 90° et 0°/90°) ont été réalisées grâce à une machine de piquage développée au sein du laboratoire et adaptée aux exigences de la thèse. Ces préformes ont servi de supports à une démarche d’identification du comportement mécanique par le biais d’essais élémentaires en traction uni-axiale, flexion et cisaillement plan. Cette partie de l’étude a permis de comprendre les contributions des différents motifs de piquage sur les propriétés mécaniques des préformes piquées en comparaison avec celles non piquées. Une comparaison sur l’influence du renforcement par piquage de ces deux types de renforts a été menée selon les mécanismes de déformation et les contributions du fil de piquage dans le plan. Associées à ces essais élémentaires, l’influence de l’apport du piquage sur les propriétés mécaniques à la déformabilité lors de l’étape de préformage par emboutissage a été analysée sur deux types de stratification en carbone : [0°/90°, -45°/+45°] et [0°/90°, -45°/+45°]2. L’étude s’est basée sur l’évaluation de la force maximale d’emboutissage, l’avalement maximal, les cartographies d’angles de cisaillement ainsi que les défauts apparents au cours de cette étape de préformage qui a été menée à deux pressions différentes de serre-flan (0,05 et 0,2 MPa). En conclusion, les résultats montrent qu’un piquage localisé au niveau des zones les plus sollicitées en emboutissage prend un intérêt considérable et présente un compromis entre les propriétés mécaniques dans le plan et hors plan : faible force d’emboutissage, faible avalement, plus de déformabilité du renfort fibreux et absence des défauts structurauxThis thesis deals with the study of the mechanical behavior of thickened glass and carbon dry textile preforms for thick composite applications with complex shapes. The Through-the-Thickness Reinforcement technique by tufting was chosen because of its advantages over other 3D reinforcement technologies. Glass (plain weave) and carbon (5H satin weave) preforms with different number of plies, reinforced by a carbon thread and according to different tufting patterns (0°, 90° and 0°/90°) were performed by a tufting machine developed within the laboratory and adapted to the requirements of the thesis. These preforms served as a support for an identification approach of the mechanical behavior by means of elementary tests in uniaxial tensile, bending and in-plane shear. This part of the study made it possible to understand the contributions of the different tufting patterns on the mechanical properties of tufted preforms in comparison with those un-tufted. A comparison on the influence of tufting reinforcement of the plain and 5H satin weaves respectively with glass and carbon fibers was conducted according to the deformation mechanisms and the contributions of the tufting thread. Associated to these elementary tests, the influence of tufting on the out-of-plane mechanical properties during the stamping preforming stage was analyzed on two types of carbon stratification: [0°/90°, -45°/+45°] and [0°/90°, -45°/+45°]2. The study was based on the evaluation of maximum punch force, maximum material draw-in, shear angle mapping, and apparent defects during the forming step which was conducted at two different blank-holder pressures (0.05 and 0.2 MPa). In conclusion, the results show that a localized tufting at the most stressed areas for stamping takes a considerable interest and presents a compromise between the in-plane and out-of-plane mechanical properties: low punch force, low material draw-in and more deformability of the preform with no structural defects
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Zoller, Carine. "Caractérisation de préformes sol-gel en vue de réaliser des fibres dopées par des nanoparticules semi-conductrices." Lille 1, 2007. http://www.theses.fr/2007LIL10158.
Full textAbstract:
Cette thèse entre dans le cadre du projet NANOSCOP visant à doper des fibres optiques amplificatrices (EDFA) par des nanoparticules semi-conductrices. L'une des voies envisagées pour la réalisation des fibres optiques repose sur la technologie sol-gel. A partir de précurseurs métalliques en solution, un réseau tridimensionnel de silice est obtenu. Il peut conduire à un verre par un choix de traitements thermiques appropriés. Le passage par une phase liquide facilite l'insertion des nanoparticules, tandis que les températures de travail relativement basses devraient favoriser la préservation des nanoparticules. Une part importante de ce travail concerne la caractérisation physico-chimique des gels de silice de manière à optimiser l'obtention de verres massifs compatibles avec les applications envisagées. Cela nous a également permis d'étudier le phénomène de moussage de la silice et d'en définir les causes. Au terme de ce projet, des fibres optiques monostructurées à coeur sol-gel ont pu être obtenuesLa seconde partie de cette thèse a été consacrée à la caractérisation de nanoparticules de silicium piégées dans une matrice de silice sol-gel. La microscopie électronique en transmission et l'imagerie filtrée ont permis de déterminer les paramètres influents pour la préservation des nanoparticules. Ainsi nous avons mis en évidence que les traitements thermiques sous différentes atmosphères peuvent soit provoquer une croissance des nanoparticules soit créer une couche de passivation favorable à un transfert radiatif silicium-erbium. Ce transfert permettra une amplification supplémentaire du signal dans les fibres optiques
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Aimé, Hugo. "Etude expérimentale et modélisation de la déformation de préformes fibreuses au cours de l'injection RTM haute pression." Ecole centrale de Nantes, 2014. https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01425747.
Full textAbstract:
La thèse a pour objectif d’adapter le procédé RTM à l’utilisation de matrices thermoplastiques fluides, tout en garantissant les cadences de fabrication élevées requises par le secteur automobile. De nouveaux polymères, d'une viscosité 50 à 1000 fois inférieure aux polymères utilisés en injection plastique sont adaptés à l'injection RTM. Néanmoins, leur viscosité reste de 10 à 100 fois supérieure à celle des résines thermodurcissables traditionnellement utilisées. L'injection de tels polymères dans des préformes fibreuses peut induire des pressions suffisamment élevées pour déformer de façon significative le renfort fibreux. Dans le but d’optimiser la pression d’injection tout en garantissant un temps de cycle court, il devient primordial d’étudier la tenue du renfort soumis aux contraintes générées par l'écoulement du polymère. Une analyse expérimentale approfondie a été réalisée afin de comprendre les mécanismes mis en jeu. Un modèle analytique est proposé et permet de calculer un débit limite d’injection frontale évitant l’apparition du déplacement du renfort ou des fils le constituantThe objective of the Phd is to adapt the RTM process to high fluidity thermoplastic polymer, conserving high production rate, as required in the automotive industry. Some innovative polymers with a viscosity 50 to 1000 times lower than traditionally used polymers in thermoplastic injection are adapted to RTM injection, nevertheless, the viscosity is 10 to 100 higher than thermoset resins traditionally used for the RTM process. The injection of these polymers in fibrous preforms can induce high pressures that could generate deformations of the fibrous fabric reinforcement. To optimize the injection pressure and guarantee a short process cycle, it becomes crucial to study the resistance of the fibrous media enduring fluid flow stress. A deepen experimental analysis is realized so as to understand the mechanism of the problem. An analytical model is suggested and allows calculation of the limitating flow rate for a frontal injection. This aims at avoiding displacements of the fabric reinforcement or its constituting yarns
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Treutenaere, Sylvain. "Modélisation du comportement des composites stratifiés à préformes textiles avec prédiction du délaminage pour des simulations d'impact." Thesis, Valenciennes, 2016. http://www.theses.fr/2016VALE0001/document.
Full textAbstract:
Les composites à matrice organique et renforcés par des préformes textiles (CMORT) sont en passe d’être déployés sur les véhicules de grandes séries pour réduire leur poids. Lorsqu’ils sont soumis à des impacts basse vitesse ces matériaux présentent des comportements complexes qui doivent être précisément modélisés et prédis au moyen de simulations par éléments finis. Dans ce but, un modèle matériau a été développé et implémenté dans un code éléments finis commercial. Soumis à un impact basse vitesse, un CMORT présente quatre mécanismes physiques majeurs qui altèrent la rigidité initiale du matériau : fissuration matricielle intralaminaire, rupture des fibres, délaminage et sensibilité à la vitesse de déformation. L’endommagement matriciel est modélisé grâce à un modèle constitutif reposant sur la mécanique de l’endommagement des milieux continus. Basé sur l’Onera Damage Model, il prend en compte les mécanismes de friction aux abords des fissures. La sensibilité à la vitesse de déformation est introduite au moyen d’un modèle de Maxwell généralisé. Ensuite, un critère de rupture est utilisé pour prédire l’initiation de la rupture des fibres et l’endommagement des fibres qui en découle est régularisé par l’utilisation d’un modèle de rupture progressive. Finalement, afin de prédire précisément le comportement hors-plan d’un stratifié, le calcul d’une distribution de déformation réaliste à travers l’épaisseur est réalisé au niveau du modèle matériau. Cette modélisation est capable de prendre en compte les effets du délaminage en utilisant seulement un élément coque. De plus, l’intégralité du modèle est formulé suivant la description Lagrangienne totale afin d’assurer l’objectivité et la cohérence matérielle durant la simulation. La procédure d’identification, ainsi que les tests de validation et les corrélations essais/simulations sont décrits pour chaque mécanisme physique. Enfin, le modèle est évalué au travers de la prédiction du comportement d’une structure automobile industrielleCarbon Fabric Reinforced Polymers (CFRP) will soon used in high volume automotive production in order to reduce the vehicle weight. For safety and design reasons, their complex behaviours under low-speed impacts, such as pedestrian impacts, need to be accurately modelled and predicted by finite element simulations. For this purpose, a material model dedicated to explicit finite element simulations has been developed and implemented in a commercial finite element code. Subject to low-speed impacts, the CFRP shows four different physical mechanisms which alter the initial stiffness of the material: intralaminar matrix cracks, fibre failure, delamination and strain-rate sensitivity. The intralaminar damage is modelled through constitutive equations based on the continuum damage theory. It is based on the Onera Damage Model, but with the consideration of friction mechanisms between crack lips in order to represent the hysteresis loops in case of cyclic loading. The strain-rate sensitivity is introduced by means of the rheological generalised Maxwell viscoelastic model. Regarding the fibre damage, a failure criterion based on the strain of the fibre direction is introduced. The energy release due to the fibre failure is also regularised thanks to a smeared crack approach. Finally, in order to welldescribed the out-of-plane behaviour, such as bending, of a laminated CFRP material, a recomputation of a realistic strain field through-the thickness of the laminate is introduced at level of the material model. Based on strain energy equilibrium between usual shell element theory and higher-order zigzag theory, this formulation is able to consider delamination at ply interfaces by using only one shell element through-the-thickness of a laminate. In addition, the model is placed in a total Lagrangian framework to ensure both objectivity and material coherence. The identification procedure, with the needed experimental tests, as well as validation tests and experimental/numerical correlations are given for all physical mechanisms previously described. Finally, this model is evaluated through the behaviour prediction of an industrial structure
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Belhaj, Mariem. "Analyse expérimentale et modélisation des propriétés mécaniques et de transport de préformes réalisées par placement robotisé de fibres sèches." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10138.
Full textAbstract:
Le procédé de placement robotisé de fibres sèches permet de réaliser des préformes fibreuses par juxtaposition et stratification de fils, destinées à la fabrication de pièces composites structurelles optimisées. Un pilote de laboratoire a été développé afin d’étudier le comportement des fils au cours du processus de fabrication et d’établir des relations entre les caractéristiques physiques de la préforme et des fils utilisés pour la fabriquer. Une étude est réalisée par analyse mécanique dynamique (DMA) sur le fil sec issu directement d’une bobine et sur le même fil après dépose afin de mettre en évidence l’influence du moyen de dépose sur l’orientation des fibres constituant le fil et sur la dispersion des propriétés mécaniques mesurées. Trois types de préforme quasi-isotropiques sont produites présentant chacune une architecture particulière représentative de configurations observables à l’échelle industrielle : nominale, avec des espacements entre fils et avec des recouvrements de fils. L’analyse du comportement en compression transverse des préformes montre qu’elles ont un comportement distinct. En revanche le paramètre de perméabilité hydraulique ne permet pas de singulariser l’architecture des préformes. Dans le but de relier les caractéristiques des fils à celles des préformes et de prédire la perméabilité hydraulique des préformes, leurs propriétés en compaction et les caractéristiques élastiques des composites finaux obtenus, un modèle unifié basé sur un calcul microporomécanique est proposé. Il est basé sur la connaissance des fractions de pores, leur taille et leur forme. Une corrélation satisfaisante est obtenue entre les déterminations expérimentales et les valeurs issues du modèle, limitée toutefois par la précision de définition géométrique des pores. Ces travaux ont permis de définir une méthodologie globale de caractérisation en ligne de préforme basée sur le comportement mécanique en compression du milieu fibreuxRobotized dry fiber placement process allows producing fibrous preforms by successive placement of fibres designed for optimized structural composites manufacturing. A placement tool was developed at the laboratory scale in order to study the fibers behaviour along the manufacturing process and to establish relations between their physical characteristics and those of the obtained preform. A Dynamic Mechanical Analysis (DMA) study is conducted on the dry fiber drawn directly from the coil and after laying on the mold surface in order to qualify the influence of the placement tool on the filaments orientation in the fiber and on the dispersion of the mechanical properties measured. Three quasi-isotropic preforms are produced with different architectures representative of configurations that could be found in the industry: nominal preform, with overlapping fibers and with openings between fibers. A distinct behaviour during transverse compressive loading is obtained for the three plates. On the contrary, no significant influence of the fibrous architecture on hydraulic permeability was obtained. A microporomechanical model is also proposed to link the fibers characteristics to those of the preforms in order to predict the preforms hydraulic permeability and compaction properties and the final composite elastic properties. This unified model is based on the pores volume fraction, size and shape. A satisfying correlation is obtained between experimental characterization and values retrieved from the model, but limited by the geometrical pore definition precision. The engaged work finally helps defining a global methodology for on-line preform characterization based on the compressive mechanical behaviour of the fibrous preform
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Patou, Julien. "Élaboration de pièces composites complexes par consolidation autoclave à partir de préformes textiles thermoplastiques renforcées fibres de carbone." Thesis, Ecole nationale des Mines d'Albi-Carmaux, 2018. http://www.theses.fr/2018EMAC0014/document.
Full textAbstract:
L’introduction des matériaux composites à matrices thermoplastiques est étudiée depuis quelques années par les avionneurs. Les procédés actuellement investigués, soit par placement de mèches pré-imprégnées, soit par thermo-estampage de plaques préconsolidées, sont toutefois mal adaptés pour des pièces de forme complexe telles que des capotages, des volutes ou des entrées d’air. Pour s’affranchir de cette limitation, cette thèse vise à étudier une voie d’élaboration basée sur la mise en forme de textiles qui intègre par voie comélage/cotissage les renforts de carbone et les fils de thermoplastique. Le tout est suivi d’une consolidation en autoclave. Le projet de recherche comprend deux parties distinctes et complémentaires. La première partie est dédiée à l’étude de la mise en forme textile avant consolidation. La déformabilité en cisaillement des préformes textiles comélés a été caractérisée sur la base d’un essai « Bias Extension Test » instrumenté avec un dispositif optique pour mesurer les champs de déformation par corrélation d’images (2D-DIC). La mise en forme de la préforme textile sur des éprouvettes technologiques possédant une géométrie complexe de type double courbure a été effectuée à partir d’un pilote d’emboutissage. Une instrumentation optique a permis d’évaluer les champs de déformation en cisaillement (3D-DIC). La deuxième partie est consacrée à l’étude et à l’optimisation des conditions de consolidation en autoclave, des cycles de consolidation et l’étude de leur influence sur les performances mécaniques et la santé matière du matériau. Les relations matériau/procédé sont établies à partir de deux semi-produits FC/PPS : le Pipreg ® poudré de Porcher et le TPLF ® comélé avec fibres craquées de Schappe Techniques. Les résultats de ces deux thématiques ont permis la mise en oeuvre de pièces de faisabilité à double courbure aux propriétés microstructurales compatibles aux exigences aéronautiques pour des structures semi-structurelles. Une optimisation de la mesure de champ par stéréo- corrélation d’images et la prise en compte du comportement en tension et en flexion du renfort permettraient d’améliorer l’analyse des champs de déformation lors des essais de drapage. L’amélioration du cycle de consolidation et une sélection de produits d’environnement plus performants sont également des thématiques à explorerThermoplastic resin composites have been studied for some years by aircraft manufacturer. Current processes studied concerning either prepreg bundle positioning or thermo-stamping of pre-consolidated laminates are not adapted for complex shape as air inlets. To overcome this limitation, this thesis investigates a method based on the manufacturing of fabrics made in commingled/co-woven yarns of carbon and thermoplastic fibres. Then fabrics are consolidated in autoclave. This research project has been divided into two distinct parts. The first part concerns textile shaping study before consolidation. Shear strains of textile preforms have been caracterized by « Bias Extension Test » instrumented with optical device to measure strain field by digital image correlation (2D-DIC ). Textile preform shaping on a double curvature technology test specimen was performed with stamping device. It was also intrumented by cameras to assess shear strain field (3D-DIC). The second part is focused on the study and the optimization of autoclave consolidation conditions and process parameters for thermoplastic composite part manufacturing. Process impacts on composite mechanical properties and microstructure are also studied. Material/process interactions assessment was performed with two CF/PPS semi-pregs : Pipreg ® powdered impregnated fabric from Porcher and TPLF ® commingled fabric with stretch-broken carbon fibers from Schappe Techniques. Results from these two research topics allow to manufacture double curvature composite parts with microstructural properties in accordance with aviation requirements for semi-structural parts. The optimisation of field measurements by 3D-DIC and the semi-preg characterisation in tensile and bending should be developed to improve strain field analysis during fabric shaping. Manufacturing process optimisation by the selection of more efficient materials used for vacumm bagging should also be investigated
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Heili, Manon. "Influence de l’histoire thermique sur la diffusion optique dans les préformes et les fibres optiques GeO2-SiO2 : F." Thesis, Paris 11, 2013. http://www.theses.fr/2013PA112272.
Full textAbstract:
Les fibres optiques sont présentes de manière incontournable dans les télécommunications et les réseaux d’accès à internet. Longs fils de verre fabriqués en silice vitreuse ultra pure, elles permettent de transmettre des informations sur de longues distances sous forme de signaux lumineux. Malgré leurs capacités de transmission déjà excellentes, la réduction des pertes optiques demeure un enjeu économique. En effet, en dessous d’une certaine atténuation, il est possible de supprimer des amplificateurs localisés dans des zones peu accessibles où leur installation est très couteuse. L’objectif de ce travail de thèse est donc d’explorer de nouvelles voies permettant de réduire significativement l’atténuation du signal optique.La silice est un élément de choix pour les applications optiques du fait de ses propriétés physico-chimiques (haute transparence de l’IR à l’UV, forte résistance mécanique,…). L’incorporation de composés dans le verre de silice modifie ses caractéristiques (viscosité, densité,…) sans détérioration des propriétés optiques ; en particulier l’ajout de fluor F diminue son indice de réfraction tandis que l’oxyde de germanium GeO2 l’augmente. En revanche, le désordre structural du verre augmente avec ces ajouts et, par conséquent, l’atténuation de même. Ce désordre dépend de l’histoire thermique et est décrit au moyen de la température fictive Tf qui correspond à la température pour laquelle la structure du verre a été gelée. La Tf du verre détermine de nombreuses propriétés du matériau telles que les fluctuations d’indice de réfraction et de densité.La diffusion Rayleigh est la principale source de pertes dans les fibres optiques, représentant une part de ~90% à la longueur d’onde de 1550 nm. Cette diffusion trouve son origine dans les fluctuations de constante diélectrique dont deux types de contributions sont déjà connues : les fluctuations de densité et les fluctuations de concentration. En appliquant une approche thermodynamique, un autre terme est proposé pour compléter cette description : les fluctuations de température fictive, résultant d’une distribution des temps de relaxation du verre. Cette approche a mis en évidence l’importance d’étudier la relation existante entre la densité ρ et la Tf d’une part, et entre l’indice n et la Tf d’autre part, afin de réduire les pertes par diffusion Rayleigh.Dans une fibre optique, ce sont les conditions de fibrage essentiellement, c’est-à-dire la température, la tension et la vitesse, qui déterminent le passé thermique du matériau. Une étude expérimentale a permis de distinguer l’impact de ces conditions sur les pertes par diffusion dans des fibres monomodes conventionnelles. Les connaissances sur l’origine des objets diffusants (tailles et formes) dans les fibres d’histoires thermiques différentes ont pu être approfondies. Idéalement, il faudrait pouvoir s’affranchir des conditions de fibrage. Contrairement aux autres verres d’oxydes, le verre de silice admet un comportement dit ‘anormal’ pour sa densité : celle-ci augmente avec la température fictive. Cette anomalie disparait en incorporant une certaine quantité d’éléments chimiques (F, Cl, GeO2 mais pas TiO2) dans le matériau. Nous avons montré que certaines compositions, en supprimant la sensibilité de la diffusion Rayleigh à la Tf, permettent de minimiser les pertes optiques de la famille de fibres que nous avons étudiées.La spectroscopie Raman a ensuite été utilisée afin de comprendre l’origine structurale de cette anomalie. Les mesures réalisées ont montrées que les bandes D1 et D2 reliées à la vibration des petits cycles de tétraèdres dans le verre ne sont pas corrélées à la densité macroscopique. En conséquence, elles ne constituent pas une signature fiable du phénomène de densification dans les verres binaires. Des études complémentaires sur la coordinence du silicium dans la matrice sont nécessaires pour pouvoir conclure sur l’origine structurale de l’anomalie de la siliceOptical fibers are inevitably present in telecommunications and Internet access networks. Long glass threads made of ultra-pure vitreous silica, they allow to relay information on long distances in the form of light signal. Despite their good transmission capacities, the reduction of optical losses remains an economical stake. Indeed, under a certain attenuation, it is possible to avoid amplifiers located in hardly accessible area where their setting is very expensive. The objective of this work is thus to explore new ways allowing to reduce significantly optical signal attenuation.The silica is a specific element for optical applications because of its physical chemistry properties (high transparency from IR to UV, strong mechanical resistance,…). Adding components in silica glass changes its characteristics (viscosity, density,…) without strong deterioration of optical properties. Especially, the addition of fluorine decreases the refractive index whereas germanium oxide GeO2 increases it. However, the glass structural disorder increases, and, therefore the optical attenuation as well. The disorder depends on thermal history. It is described by means of fictive temperature Tf that corresponds to the temperature at which the glass structure is frozen. The Tf of glass determines many material properties such as the fluctuations of refractive index and density. Rayleigh scattering is the main reason of optical losses in optical fibers, representing ~90% at 1550 nm wavelength. This scattering originates from the dielectric constant fluctuations, which contain two kinds of contributions: the density and the concentration fluctuations. By applying a thermodynamics approach, another term is suggested to complete this description: the fictive temperature fluctuations, resulting from a distribution of glass relaxation times. This approach highlighted importance of studying the relationship between density ρ and Tf on one hand, and between index n and Tf on the other hand, in order to reduce the Rayleigh scattering losses.In optical fiber process, Tf is essentially defined by the drawing conditions, i.e. furnace temperature, fiber drawing tension and speed. An experimental study allowed distinguishing the impact of these conditions on scattering losses in single mode conventional fibers. The knowledge about the origin of scattered objects (sizes and shapes) in fibers with different thermal histories has been made deeper. Ideally, it should be better to be disconnected from the drawing conditions.Contrary to the other oxide glasses, silica glass presents an anomalous behavior for its density: this one increases with fictive temperature. This anomaly disappears by adding a certain amount of chemical elements (F, Cl, GeO2, but not TiO2) in the material. We showed that some compositions, by deleting sensitivity of Rayleigh scattering to Tf, allows minimizing optical losses in the fibers family we studied. Raman spectroscopy has been then used in order to understand structural origin of this anomaly. Measurements revealed that D1 and D2 bands, which are related to small tetrahedral membered rings vibrations in glass, are not correlated to the macroscopic density. Consequently, they are not a reliable signature of densification phenomenon in binary glasses. Supplementary studies about the silicon coordination in the network are needed to conclude on structural origin of the silica anomaly
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Carronnier, Delphine. "Pièces composites structurales injectées à basse pression sur préformes. Recherche d'une méthodologie de conception couplée à la réalisation." Toulouse 3, 1995. http://www.theses.fr/1995TOU30170.
Full textAbstract:
Nous avons etudie la methodologie et mis en place un moyen de production pour des pieces en materiau composite par injection de resine basse pression dans un moule contenant des renforts fibreux, dit resin transfer moulding. Apres une etude bibliographique, nous avons choisi d'etablir une base de donnees afin de faciliter la creation d'une demarche logique dans le but de concevoir des moules et des pieces pour des applications semi-structurales. Pour trois materiaux et trois temperatures, nous avons determine les caracteristiques mecaniques en traction, compression, cisaillement et cisaillement interlaminaire ainsi que les taux volumiques de porosites. D'autre part, afin de simuler les ecoulements, nous avons evalue la permeabilite des renforts. Nous avons ensuite etabli une demarche logique pour etudier la fabrication de pieces. Elle comporte deux actions a mener en parallele: la conception de la piece et la conception du moule. En ce qui concerne la piece on retrouve la phase de conception classique a laquelle on ajoute une phase fondamentale d'etude du drapage des renforts. Les calculs de structures sont realises pour valider mecaniquement les conceptions. Ces deux actions sont interdependantes. En dernier lieu, par l'intermediaire de deux applications, nous avons valide cette demarche
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Falcou, Chantal. "Etude et mise en oeuvre de procédés de fabrication de préformes et fibres optiques unimodales en verres fluorés." Montpellier 2, 1988. http://www.theses.fr/1988MON20247.
Full textAbstract:
Les verres fluores font l'objet d'un grand interet dans les telecommunications grande distance etant donne leur faible attenuation theorique qui est de 0. 01 db/km dans la region de 2. 5 m, ce qui autoriserait un gain d'un facteur 10 par rapport aux performances actuelles des fibres optiques en silice. Cependant, de nombreux phenomenes extrinseques, lies entre autres a l'elaboration du materiau, compromettent l'obtention de cette attenuation. Aussi est-il interessant de determiner l'origine des pertes dans les fibres optiques en verres fluores afin d'amener les ameliorations necessaires a la realisation des verres, des preformes et des fibres optiques. Notre etude est axee sur la mise en oeuvre de nouveaux procedes d'elaboration de preformes pour fibres optiques unimodales. Les deux procedes exposes sont donc bases sur la recherche de techniques permettant d'obtenir un diametre de coeur faible, ce qui constitue un critere essentiel pour l'obtention du regime unimodal. Il s'agit d'une part, de la diffusion du plomb a l'interieur de la matrice fluoree afin d'augmenter son indice de refraction sur une profondeur suffisante, et d'autre part, du chemisage d'une preforme multimodale prealablement etiree. Que l'on procede a la diffusion ou au chemisage, ces deux techniques font appel au retreint dans la mesure ou il constitue la phase ultime de l'elaboration de la preforme. Aussi, une etude est consacree a la realisation et a la faisabilite du retreint d'un tube en verre fluore. L'etude de la diffusion du plomb s'accompagne d'une experimentation et d'une interpretation theorique qui permettent le calcul du coefficient de diffusion du plomb aux temperatures de 305 et 295c. Le chemisage fait l'objet d'une experimentation qui prouve sa faisabilite et qui conduit a la determination de l'attenuation spectrale d'une fibre optique unimodale.
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Briançon, Anne-Marie. "Spectroscopie laser de préformes et de fibres dopées par les ions Er3+ et Nd3+ utilisées comme amplificateurs optiques." Lyon 1, 1991. http://www.theses.fr/1991LYO10053.
Full textAbstract:
Ce travail s'inscrit dans le cadre d'une collaboration avec alcatel alsthom recherche dont le but est la realisation d'un amplificateur optique a 1,53 m, utilisant des fibres optiques dopees par l'ion er#3#+. L'etude comparee d'echantillons massifs et fibres nous a permis de mettre en evidence des effets lies au confinement de l'energie dans la fibre telles que l'amplification et la reabsorption de l'emission spontanee. Nous avons egalement mis au point une technique originale de fluorescence donnant acces a la repartition spatiale des ions luminescents dans une preforme faiblement dopee. Des mesures a basse temperature de fluorescence sous excitation selective et d'excitation de l'emission spontanee nous ont permis de mesurer l'eclatement de certains niveaux electroniques et l'elargissement inhomogene des transitions suivant la composition et la concentration de l'echantillon. Enfin, des mesures d'amplification a basse temperature nous laisse esperer qu'une nouvelle technique de selection de site est envisageable
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Chebil, Naziha. "Simulation numérique de l'écoulement tridimensionnel d'une résine dans une préforme stratifiée pour les procédés Liquid Composite Molding (LCM) par des éléments finis coques multicouches." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10171.
Full textAbstract:
Dans cette étude, une nouvelle approche numérique intitulée modèle de fuite multicouche a été développée permettant la simulation efficace par des éléments coques 2D multicouches de la nature tridimensionnelle de l’écoulement dans des préformes multicouches pourvues ou non d’un drainant et caractérisées par un fort gradient d’anisotropie le long de l’épaisseur. La convergence de l’approche développée a été démontrée via une comparaison avec un modèle 2D dans le plan xz. L’efficacité du modèle de fuite vis-à-vis du modèle 3D a été quantifiée. L’intérêt de la nouvelle approche numérique a été révélé via des problèmes à échelle industriel à savoir l’optimisation de la stratégie de dépôt de drainant dans un raidisseur en Hi-Tape, la simulation de remplissage d’une coque de bateau pendant le procédé VARTM et l’étude de l’écoulement dans un stratifié NCFIn this study, a new numerical approach called « Multilayer Leakage Model » has been developed for the efficient numerical simulation of the 3D flow by 2D multilayered shell elements in anisotropic multilayer preform with or without a distribution medium. The convergence of the developed approach has been demonstrated by a comparison with a 2D model in the xz plan. The efficiency of the multilayer leakage model versus the 3D model has been quantified. The advantage of the new numerical approach has been verified through industrial part simulations such as the optimization of distribution medium position in a Hi-Tape stiffener, the flow simulation of a boat in VARTM process and the flow analysis of a NCF laminate
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Song, Yang. "Evaluation de l'apport simultané des coutures sur la perméabilité des préformes cousues et sur les performances mécaniques des structures composites cousues." Thesis, Compiègne, 2015. http://www.theses.fr/2015COMP2250/document.
Full textAbstract:
Les matériaux composites 3D obtenus par couture ou piquage transverses présentent de nombreux atouts comparativement aux tissages interlocks ou orthogonaux 3D. Dans le but d’évaluer le potentiel de cette nouvelle génération de matériaux 3D, certaines études ont été consacrées à leur caractérisation mécanique. D’autres études se sont focalisées sur l’influence de certains types de coutures sur la perméabilité de matériaux cousus de type NCF (Non Crimp Fabrics). Cette thèse se propose d’étudier l’apport des coutures de type Tufting dans le renforcement transverse de tissus classiques 2D. Cet apport est évalué, conjointement, du point de vue mécanique et du point de vue de la perméabilité. Parmi les nombreux paramètres de couture, l’étude s’est focalisée sur l’influence de la densité de couture. A ce titre, trois différentes densités de coutures ont été réalisées, grâce à un robot de couture disponible au sein de notre laboratoire. Du point de vue de la perméabilité, les préformes cousues ont été réalisées avec des empilements identiques à ceux des préformes non cousues. L’évaluation des perméabilités a été conduite à travers un banc de mesure de perméabilité à flux unidirectionnel. Avec cette méthode, le tenseur de perméabilité plane est obtenu à travers trois mesures unidirectionnelles : 0° (chaine), 90° (trame) et 45°. L’analyse des résultats montre que la couture de type Tufting induit un effet atténuateur du rapport d’anisotropie K1/K2. D’autre part, il ressort que la position du fil de couture provoque des gradients de perméabilités locaux, très prononcés entre la surface et le cœur de la préforme. Pour les besoins de la caractérisation mécanique, six plaques composites ont été réalisées par le procédé RTM. Pour atteindre les caractéristiques mécaniques hors-plan, des plaques de 20 mm d’épaisseur, cousues et non cousues ont été réalisées. La CIN (Corrélation d’Image Numérique) a été utilisée pour cartographier les distributions des champs de déplacement lors des essais mécaniques (traction, compression sur cube et flexion en poutre courte), ceci afin de tenir compte de la présence des coutures au sein des matériaux. Les performances mécaniques évaluées se sont révélées bien en deçà des attentes, surtout en ce qui concerne les caractéristiques hors-plan. L’analyse micrographique des matériaux a révélé la présence de porosités concentrées au sein, ou dans le voisinage proche, des coutures. D’autre part, les coutures présentaient des courbures ou vrillages, provoquées par le compactage lors de la fermeture du moule RTM.En faisant le lien avec les résultats de perméabilité, il ressort que la présence des porosités au sein des coutures est une conséquence des gradients de perméabilité qui induisent des refermetures de flux d’imprégnation3D composite materials, which obtained by stitching or tufting, have many advantages compared to the 3D orthogonal weaves or interlocks. ln order to evaluate the potential of this new generation of 3D materials, some studies have been devoted to their mechanical properties. Other studies have focused on the influence of certain types of seams on the permeability of materials such as NCF (Non Crimp Fabrics).This thesis is to study the contribution of seams through the thickness of reinforcement 2D classic fabrics. This contribution is evaluated the mechanical properties and their permeability at the same time. Among many stitching parameters, the study focused on the influence of the stitching density. Three different seams densities were carried out through a robot available in our laboratory.ln terms of permeability, the stitched preforms were laminated those of identical unstitched preforms by using Tufting.The evaluation of permeability was conducted in an unsaturated regime through a small scale bench test by the unidirectional flow. With this method, the in-plane permeability tensor is obtained through the measured permeability in three directions : 0° (warp), 90° (weft) and 45°. The results show that the type of Tufting seams reduces the effect of anisotropy ratio Kl/K2. And it is obvious that the position of the stitching thread causes local permeability gradients very pronouncedly between the heart and the surface of the preform. For the purposes of the mechanical properties, six composite plates were made by the RTM process. To achieve mechanical properties through the thickness of the plates of 20 mm thick, stitched and unstitched performed were prepared. DIC (Digital Image Correlation) was used to detect the distribution of displacement fields during mechanical testing (tensile, compression and short bearn bending) in order to take account of the presence of seams within materials. The measured mechanical performance proved below expectations, particularly with regard to the characteristics in the third direction. Micrographie analysis of materials revealed the presence of porosity concentrated within, or near the seams. Moreover, the bends or kinks of seams were caused by compaction during closure of the RTM mold. By connecting with the permeability data, it appears that the presence of porosities in the seams is a consequence ofpermeability gradients that induce impregnation flow reclosing
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Piana, Mathieu. "Optimisation d'un procédé d'assemblage de préformes composites par modélisation éléments finis avec application à la réalisation industrielle d'éléments profilés T ou H." Valenciennes, 2008. http://ged.univ-valenciennes.fr/nuxeo/site/esupversions/f0f9ec00-0828-4a2b-8921-bfa8f003984a.
Full textAbstract:
Cette thèse industrielle porte sur l’optimisation du renforcement d’une jonction de préformes dans une structure RTM. L’étude couvre à la fois l’analyse par éléments finis et des validations expérimentales. Le modèle de structure à la base des recherches est un profilé composite carbone/époxy en Té dont la jonction est renforcée grâce au procédé de piquage O3S® (one single side stitching) breveté par EADS. Le comportement de ce profilé est étudié sous un chargement mécanique élémentaire de traction (ou ‘’arrachement’) et de cisaillement. Le problème a été modélisé de façon macroscopique à l’aide de la méthode des éléments finis sous des hypothèses de linéarité, d’isotropie ou d’orthotropie, et de déformation plane. Un critère de rupture a été associé afin de prévoir le premier délaminage dans la structure. Des essais mécaniques ont permis de quantifier la tenue mécanique des structures RTM et de l’optimiser par la modélisation. L’étude s’est déroulée en trois étapes : Caractérisation des moyens de fabrication développés spécialement pour les recherches ainsi que de l’influence des paramètres de renforcement de la jonction ; Étude comparative de trois arrangements des préformes constitutives du Té (dits ‘’drapages’’) et proposition d’amélioration du motif de piquage. Un concept de drapage optimal et une amélioration du motif de piquage sont identifiés ; La jonction optimale (choix du ‘’drapage’’ et du motif de piquage) est optimisée par modélisation puis validée par essais mécaniques. Ces travaux ont conduit à une amélioration significative de la tenue mécanique par rapport à l’état de l‘art tout en conservant un coût de production sensiblement équivalentThis thesis is dedicated to the optimization of RTM preforms junction reinforcement. The study deals with both finite element analysis (FEA) and experimentation. The basis for this research is a carbon/epoxy Tee-profile with a junction reinforced by the O3S® stitching process (one single side stitching), patented by EADS. The behaviour of such a Tee-beam was studied under elementary tensile and shear loadings. The problem was idealized macroscopically by the finite element method under linear and plane strain conditions, with isotropic or orthotropic behavior. An Interlaminar failure criterion was used in order to predict the first delamination in the structure. Mechanical tests were carried out to quantify the mechanical resistance of the RTM structures while FEA was used to optimize it. The study was organized in three steps : Characterization of the manufacturing process and tool developed specifically for this research project as well as the parameters influencing the strength of the assembly ; Comparative study of three different stacking sequences for the Tee preforms (or “draping”) and stitching pattern enhancement proposals. An optimal preform configuration and an improvement of the stitching pattern were identified ; Optimization of the identified concept by FEA and validation by mechanical experimentations. Compared to the state of art, this study lead to a significant improvement of the mechanical strength of preforms assembly for an equivalent production cost
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Voisin, Thomas. "Exploration de la voie SPS pour la fabrication d'aubes de turbine pour l'aéronautique : développement d'un alliage TiAI performant et densification de préformes." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2409/.
Full textAbstract:
Dans le but de réduire la consommation de carburant, le bruit et les émissions de gaz à effet de serre, les aluminures de titane (TiAl) font partie des meilleurs candidats pour la fabrication d'aubes de turbine des étages basse pression des moteurs d'avion. Les alliages TiAl combinent une haute résistance mécanique aux températures de service et une excellente résistance à l'oxydation. Après 30 ans de développement, des aubes de turbines en TiAl ont été intégrées aux nouvelles générations de moteurs par différents motoristes comme GENERAL ELECTRIC et SNECMA-SAFRAN. Cependant, ces alliages souffrent toujours d'une faible ductilité à température ambiante, d'une résistance au fluage limitée et d'un procédé de fabrication difficile et couteux. C'est dans ce contexte que notre travail visait à explorer et valider le SPS comme voie de fabrication de préformes d'aubes de turbine. Pour cela, nous avons travaillé sur la maitrise de ce procédé, développé un alliage performant remplissant le cahier des charges industriel et fabriqué des préformes d'aube. Le Spark Plasma Sintering (SPS) est un procédé de métallurgie des poudres où la densification a lieu grâce à l'application simultanée d'un courant électrique pulsé de forte intensité et d'une pression uni-axiale. Premièrement, après une étude de l'effet du bore dans les alliages TiAl frittés, deux alliages ont été densifiés par SPS et étudiés. Des observations MEB, des essais de traction et de fluage et des études de plasticité, par des observations MET conventionnelles et des essais de traction in situ, ont permis d'optimiser les microstructures afin d'obtenir les meilleures propriétés mécaniques. Finalement, ces travaux ont conduit à l'obtention d'un alliage aux propriétés mécaniques remarquables dépassant largement le cahier des charges, ouvrant alors la voie à des applications à encore plus haute température. Cet alliage de composition chimique Ti-Al48-W2-B0. 08 a fait l'objet d'un dépôt de brevet. Le deuxième objectif portait sur la réalisation de préformes d'aubes de turbine par SPS. De manière à comprendre les processus de densification et optimiser la méthode et l'outillage utilisés, des pièces de formes de plus en plus complexes ont été densifiées jusqu'à l'obtention d'une préforme de taille réduite. Ensuite, un changement d'échelle rendu possible par l'utilisation d'une machine SPS de taille industrielle a conduit à la réalisation de deux types de préforme d'aube. Ces résultats ont conduit au dépôt d'un second brevetWith the aim of reducing fuel consumption, noise, and greenhouse gas emissions, titanium aluminides (TiAl) are of great interests to be used in the turbine blades of low pressure stage of airplane engines. TiAl alloys offer a high strength at both room and working temperatures combined with an exceptional resistance to oxidation. After thirty years of development, TiAl turbine blades were implemented in the new generations of engine by several motorists as GENERAL ELECTRIC or SNECMA-SAFRAN. However, these alloys still suffer from a low ductility at room temperature, a limited creep resistance and a difficult and expensive manufacturing process. It is within this context that the SPS process has been investigated as a new way to produce near-net shape turbine blades. This has required working on the mastering of the process, on the development of an efficient TiAl alloy fulfilling the industrial requirements and on the fabrication of near-net shape blades. Spark Plasma Sintering (SPS) is a powder metallurgy technique where the densification occurs thanks to the simultaneous application of a pulsed direct current and of a uniaxial pressure. Firstly, after a study of the effect of boron incorporation in sintered TiAl alloys, two TiAl alloys processed by SPS have been investigated. SEM observations, tensile and creep tests and plasticity studies by conventional TEM as well as by in-situ straining experiments have been performed to optimize the microstructure in order to obtain the best mechanical properties. Finally, a TiAl alloy exhibiting outstanding mechanical properties at both room and high temperatures has been obtained, exceeding the industrial specifications and opening the route to higher temperature applications. This alloy, with a chemical composition Ti-Al48-W2-B0. 08, has been patented. Secondly, investigations have focused on the processing of near-net shape blades by SPS. In order to understand the densification mechanisms and to optimize the method and tools, several pieces with an incremental shape complexity have been densified until getting a small-scale near-net shape blade. Then, an up-scaling using a bigger SPS apparatus has led to the production of two kinds of near-net shape blades. These results have also led to a patenting
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Moustacas, Hélène. "Modélisation et simulation du comportement de mèches de fibres de carbone à l'échelle mésoscopique pour l'analyse du comportement de préformes tissées interlock." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLC062.
Full textAbstract:
L'utilisation croissante de préformes tissées de type interlock 3D pour la réalisation de pièces composites dans le domaine de l'aéronautique suscite des besoins importants en modélisation et simulation pour optimiser ces structures. Dans le but de simuler le comportement mécanique de préformes tissées interlock 3D d'aubes de turbine, nous cherchons à développer un modèle à l'échelle mésoscopique permettant de représenter le comportement de mèches de carbone, en particulier sous sollicitation de compression transverse. Pour comprendre les mécanismes impliqués dans ce type ce chargement, des simulations ont été conduites à l'échelle des constituants élémentaires en ayant recours à un modèle de macro-filament. Un modèle de poutre à cinématique enrichie, reposant sur un développement polynômial à un ordre quelconque par rapport aux coordonnées transverses a été proposé. Une nouvelle approche de détection et de modélisation des interactions de contact-frottement entre poutres à cinématique enrichie présentant des sections fortement déformables a été développée. Enfin un modèle de comportement hybride, adapté au modèle de poutre à cinématique enrichie, est proposé sous la forme d'une combinaison de différents modèles hyperélastiques élémentaires(Saint-Venant isotrope transverse, néo-hookéen 2D et exponentiel) afin de reproduire la réponse mécanique identifiée sous compression transverseThe increasing use of 3D interlock woven preforms for the manufacturing of composite parts in aircraft industry createsnew requirements for modelling and simulation to optimize these structures. In order to simulate the mechanicalbehaviour of 3D interlock woven preforms for fan blades, this work is aimed at developing a model at mesoscopic scaleable to represent the behaviour of carbon fibre tows, specially when submitted to transverse compression. In order tounderstand the mechanisms involved in this kind of loading, simulations have been performed at the scale of theirelementary components, using a macro-filament model. A higher order beam model, based on a polynomial expansion to anyorder with respect to transverse coordinates, has been proposed. A new approach for detecting and modelling frictionalcontact interactions between higher order beams with highly deformable cross-sections has been developed. Finally, ahybrid rheological model, suited to the higher order beam model, in the form of a combination of various elementaryhyperelastic models (transversely isotropic Saint-Venant, 2D neo-hookean and exponential), has been proposed to fit themechanical response identified under transverse compression tests
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Baniel, Pascal. "Etude des conditions de préparation de préformes de verres de fluorozirconates (composation, purification, stabilisation). Caractérisation des propriétés magnétiques de verres fluorés d'éléments de transition 3D contenant une phase "magnétique" précipitée." Le Mans, 1988. http://www.theses.fr/1988LEMA1007.
Full textAbstract:
Les methodes de purification utilisees sont la sublimation et l'extraction liquide liquide. L'etude thermique de l'introduction thermique du fluorure d'indium dans le verre zblan (zr-ba-la-al-naf) font apparaitre des differences de cinetiques de cristallisation. L'etude du moulage et de l'etirage des fibres optiques permet d'observer les defauts qui apparaissent principalement au cours du fibrage. La precipitation d'un "magnetique" cristallisee dans un verre du systeme pbf::(2)-mnf::(2)-fef::(3) conduit a des variations des proprietes magnetiques
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Martinez, Valérie. "Influence des effets thermiques et mécaniques sur la relaxation des préformes et des fibres optiques à base de silice : étude par diffusion de la lumière et par diffusion des rayons X." Lyon 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LYO10181.
Full textAbstract:
Cette thèse est consacrée à l'étude de l'influence des effets thermiques et mécaniques sur les modifications structurales des verres de silice et de silice dopée. La première partie de ce travail concerne l'étude des paramètres structuraux qui régissent l'atténuation dans les fibres optiques de télécommunication. Les mesures de diffusion Raman, Rayleigh, Brillouin et des rayons X aux petits angles ont montré que des traitements thermiques appropriés qui abaissent la température fictive des fibres, peuvent diminuer les fluctuations de densité et ainsi améliorer la transmission. La seconde partie de ce travail concerne l'impact de l'indentation sur la structure d'un verre de silice pure et de deux échantillons dopés GeO2. Une cartographie Raman de l'indent a été effectuée et l'évolution des signatures spectroscopiques (bande principale, D1 et D2) a mis en évidence différentes modifications structurales caractéristiques d'une densification
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Jacquot, Frédéric. "Mise au point et caractérisation d'une nouvelle poudre "mono-composant" pour le brasage diffusion de superalliages base nickel ; applications pour la réparation de pièces de turbines aéronautiques et pour la réalisation de préformes frittées." Poitiers, 1999. http://www.theses.fr/1999POIT2315.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail etait le developpement d'un nouveau concept de poudre de brasage dans le domaine de la reparation de turbine aeronautique et industrielle. Ces poudre ont ete elaborees par mecanosynthese. Dans un premier temps, les parametres de broyage ont ete optimises afin d'obtenir un ancrage de particules de bore et de silicium sur la surface de grains de poudre de superalliage atomises sous argon. Pour differencier les poudres classiques de brasage rbd* constituees d'un melange de deux poudres, le present produit sera appele mono-composant. Des caracterisations microstructurales et chimiques de fissures simulees reparees avec des poudres ont permis de determiner un cycle thermique de brasage optimise. De plus, la bonne compatibilite des regions reparees avec des revetements d'aluminisation a ete etablie. Les tests de traction, fatigue et fluage ont ete menes sur des eprouvettes entaillees et reparees. Les resistances a la traction et a la fatigue sont similaires a celles obtenues avec les poudres rbd. Par contre, les eprouvettes reparees avec les poudres mono-composant presentent une duree de vie en fluage nettement amelioree. Le frittage des poudres mono-composant a aussi ete etudie dans ce travail. Les microstructures se formant pendant les etapes successives du frittage ont ete etudiees par des observations en microscopie electroniques a balayage et des analyses par microsonde de castaing. Le role du bore et/ou du silicium sur la formation de phases liquides transitoires, et sur les mecanismes de frittage ont ete examines et discutes a partir de donnees d'analyses thermiques differentielles et de dilatometrie. * rbd est une reference commerciale de snecma services.
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Hannour, Abdelkrim. "Réseaux bidimensionnels d'agrégats magnétiques préformés en phase gazeuse." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00139982.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse porte sur l'organisation de nanoparticules sur des surfaces grâce à une approche originale basée sur le dépôt à faible énergie d'agrégats, préformés en phase gazeuse (approche Bottom-up), sur substrats de graphite HOPG, fonctionnalisés par des réseaux 2D de défauts créés par faisceau d'ions focalisés nano-FIB (approche Top-down). L'obtention de réseaux 2D d'amas d'agrégats est conditionnée par la diffusion des agrégats déposés et leur sensibilité aux défauts artificiels FIB. Le développement de cette approche passe tout d'abord par des simulations Monte-Carlo réalisées dans le cadre du modèle DDA (Dépôt-Diffusion-Agrégation). Ensuite, sa faisabilité expérimentale est testée avec succès en déposant des agrégats d'or. En particulier, cette étude montre la dépendance des propriétés morphologiques et structurales des défauts FIB en fonction de la dose d'ions. Par ailleurs, la sensibilité des agrégats aux défauts FIB, ainsi que la possibilité de contrôler la taille des amas, la période du réseau et sa géométrie sont analysées. Enfin, en se plaçant dans les conditions optimales permettant la meilleure organisation, notre approche est étendue aux agrégats magnétiques Co50Pt50, candidats potentiels au stockage d'information à ultra-haute densité. Une étude de l'influence du recuit sur les réseaux d'agrégats Co50Pt50 montre une amélioration de la qualité de l'organisation, et surtout une transition de phase des agrégats de la structureA1 vers la structure L10.
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Ricard, Jean. "Croissance de cristaux préformés par la méthode de la goutte pendante." Lyon 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LYO10100.
Full textAbstract:
On expose les etapes du developpement d'une nouvelle methode de croissance de cristaux preformes en plaques et cylindres de petit diametre. On utilise un creuset perce d'un conduit capillaire au bas duquel une goutte pendante sert d'interface liquide avec un germe cristallin qu'on tire vers le bas. La methode est appliquee au corindon, au rubis, au silicium, a nacl, kcl et kbr
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Marmottant, Ariane. "Structure et propriétés de mousses d'aluminium élaborées par réplication de préforme de sel." Grenoble INPG, 2006. http://www.theses.fr/2006INPG0188.
Full textAbstract:
Cette thèse étudie l'influence d'une variation de structure dans des mousses d'Aluminium sur ses propriétés mécaniques (module d'Young et limite élastique). Des mousses d'Aluminium pur sont élaborées par réplication de préformes de sel. Cette méthode comporte trois étapes: (i) l'élaboration d'une préforme de sel NaC1 poreuse de densité contrôlée, (ii) l'infiltration de cette préforme par de l'aluminium liquide, (iii) la dissolution du sel. Afin de faire varier la structure de la mousse, la préforme de sel est densifiée soit par compaction, soit par frittage, et différentes tailles et formes de sel sont utilisées. La structure des mousses est caractérisée par micro-tomographie aux rayons X et analyse d'image 3D. Il est montré que les mousses répliquées présentent une transition structurale lorsque leur densité varie. Cette transition est à l'origine d'un comportement mécanique «original» pour des mousses à porosité ouverte. Une adaptation du modèle de Gibson et Ashby est proposée afin de relier la transition structurale observée et les variations du module d'YoungThe present work investigates the influence of structural fluctuations on the mechanical properties of aluminium foams (Young's modulus and yield stress). Aluminium foams are produced using salt patterns. This method consists in: (i) the processing of a porous salt pattern (sodium chloride), the density of which is controlled, (ii) the infiltration of this pattern by molten aluminium, (iii) the leaching of the salt. Ln order to vary the foam structure, the pattern is densified using isostatic compaction or sintering; different salt shapes and sizes are also used. The foam structure is characterised by X-ray microtomography and three-dimensional analysis. It is observed that replicated foams display a structural transition as their relative density increases. This transition causes the mechanical behaviour to be unusual. An adaptation of the Gibson and Ashby model is proposed to link the structural transition and the Young's modulus evolutions
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Quintanar-Guerrero, David. "Étude de nouvelles techniques d'obtention de suspensions de nanoparticules à partir de polymères préformés." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO1T270.
Full text
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Soubielle, Sébastien. "Étude du comportement mécanique d'une mousse métallique produite par réplication de préforme de sel." Grenoble INPG, 2010. http://www.theses.fr/2010INPG0044.
Full textAbstract:
Cette thèse s'intéresse au comportement mécanique d'un aluminium microcelIulaire de haute pureté produit par le procédé de réplication. L' 0 bjectif de ce travail est l'étude du comportement de ce matériau à haute température, et sous solIicitations umaxiales non monotones, au moyen respectivement d'essais de fluage, de traction-compression alternée et de fatigue. En fluage, le matériau montre un comportement correspondant à du fluage par montée des dislocations, avec un régime de sous structure bloquée. Sous solIicitations cycliques alternées, le matériau témoigne d'un fort écrouissage cinématique, dont l'importance augmente lorsque la taille des pores diminue. Ces observations sont rationalisées sur la base de modèles de génération de dislocations géométriquement nécessaires. Enfin en fatigue ondulée, le matériau exhibe un fluage cyclique, contrôlant à sa fois la défonnation et sa ruptureThis thesis ad dresses the mechanical behaviour of a microcelIulaI aluminium ofHigh purity produced by the repli cation process. The focus in this work is on the high-temperature and non-monotonic uniaxial behaviour of these materials, samples of which are tested in creep, reversed and cyclic loading. Under creep conditions, the material shows a behaviour corresponding to creep by dislocation climb under conditions characteristic of an invaIiant subgrain size. Under altemating stress cycles, the material exhibits a strong kinematic haIdening, amplitude of which increases when the pore size is decreased. These observations are rationalized with models of geometrically necessary dislocations. Finally under fatigue loading, cyclic. Creep is found to go vern both the deformation and the fatigue life
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Lando, Aurélie. "Dépôt d'agrégats préformés sur surface de graphite. Etude de l'interaction métal-oxyde à l'échelle nanométrique." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012080.
Full textAbstract:
Ce travail concerne la stabilité, face à un recuit ou à l'inclusion d'oxydes, des nanostructures formées par dépôt d'agrégats d'argent sur graphite et la possibilité de les organiser spontanément via les défauts de surface.Les agrégats chimiquement hétérogènes sont produits par nucléation réactive et identifiés par spectrométrie de masses à haute résolution. Les dépôts sont imagés par microscopie électronique. Un facteur de forme est défini pour caractériser les morphologies.
La présence d'oxygène dans les agrégats provoque la décomposition de la forme fractale en une série de fragments monodisperses et équidistants. L'analogie avec les instabilités de Rayleigh est discutée. Cette relaxation diffère de celle obtenue par activation thermique bien qu'également pilotée par l'auto-diffusion de surface.
Lorsque MoO3 est ajouté à O2 pour la nucléation, la synthèse d'agrégats libres de molybdate d'argent est possible par recuit laser. Cette transition dans les spectres de masses se traduit sur le substrat par une diminution de plusieurs ordres de grandeur du coefficient de diffusion des agrégats et par une transition morphologique: les îles, appelées nanochaînes, présentent une anisotropie de croissance, une structure périodique et sont morphologiquement très stables face au recuit. Un mécanisme de croissance est proposé.
Le « morphodrome » des dépôts en fonction de la stœchiométrie est établi et la possibilité de piloter a priori les propriétés du film est démontrée. Cet effet s'ajoute à celui de défauts particuliers du graphite pour lesquels une corrélation entre dimension du défaut et diffusion des agrégats est mise en évidence pour la croissance et l'organisation des îles.
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Lando, Aurélie. "Dépôt d'agrégats préformés sur surface de graphite : étude de l'interaction métal-oxyde à l'échelle nanométrique." Paris 11, 2005. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012080.
Full textAbstract:
Ce travail concerne la stabilité, face à un recuit ou à l'inclusion d'oxydes, des nanostructures formées par dépôt d'agrégats d'argent sur graphite et la possibilité de les organiser spontanément via les défauts de surface. Les agrégats chimiquement hétérogènes sont produits par nucléation réactive et identifiés par spectrométrie de masses à haute résolution. Les dépôts sont imagés par microscopie électronique. Un facteur de forme est défini pour caractériser les morphologies. La présence d'oxygène dans les agrégats provoque la décomposition de la forme fractale en une série de fragments monodisperses et équidistants. L'analogie avec les instabilités de Rayleigh est discutée. Cette relaxation diffère de celle obtenue par activation thermique bien qu'également pilotée par l'auto-diffusion de surface. Lorsque MoO3 est ajouté à O2 pour la nucléation, la synthèse d'agrégats libres de molybdate d'argent est possible par recuit laser. Cette transition dans les spectres de masses se traduit sur le substrat par une diminution de plusieurs ordres de grandeur du coefficient de diffusion des agrégats et par une transition morphologique: les îles, appelées nanochaînes, présentent une anisotropie de croissance, une structure périodique et sont morphologiquement très stables face au recuit. Un mécanisme de croissance est proposé. Le " morphodrome " des dépôts en fonction de la stœchiométrie est établi et la possibilité de piloter a priori les propriétés du film est démontrée. Cet effet s'ajoute à celui de défauts particuliers du graphite pour lesquels une corrélation entre dimension du défaut et diffusion des agrégats est mise en évidence pour la croissance et l'organisation des îlesThis study deals with stability of nanostructures formed by silver clusters deposition on graphite with respect to annealing or inclusion of oxides as well as the possibility of spontaneously organizing them via the surface defects. The chemically heterogeneous clusters are produced by reactive nucleation and are identified by high resolution mass spectrometry. Deposits are imaged by electron microscopy and are defined by a parameter to characterize morphologies. The presence of oxygen in the clusters causes the fractal form to decompose into a series of equally sized and equidistant fragments. The analogy with Rayleigh instabilities is discussed. This resulting pattern differs from that obtained by thermal activation although also driven by surface self-diffusion. When molybdenum oxide is added to oxygen for nucleation, synthesis of free silver molybdate clusters is achieved by laser annealing. This transition in mass spectra results on the substrate in a reduction of several orders of magnitude of cluster diffusion and in a morphological transition: the grown islands, called nanochains, present an anisotropic growth and a periodic structure. They are very stable in shape with respect to annealing. A growth mechanism is proposed. Film “morphodrome” according to the cluster chemical composition is established and the possibility of controlling the film properties is shown. This effect is added to that of particular graphite defects for which a correlation between defect dimension and cluster diffusion is highlighted for the growth and the organization of the islands
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Marchais, Alexandre. "Etude des mécanismes de montée capillaire du silicium liquide au sein d'une préforme en carbure de silicium." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0025.
Full textAbstract:
Le développement des moteurs aéronautiques du futur a permis d’accentuer les recherches concernant les matériaux composites thermostructuraux SiC/SiC. La voie classique d’élaboration de ces matériaux consiste en l’infiltration de la matrice via un procédé par voie gazeuse. Due à leur porosité résiduelle importante, ces matériaux possèdent une faible conductivité thermique. Cette dernière peut générer de forts gradients thermiques pouvant entrainer une rupture prématurée de la pièce. Afin de réduire cette porosité, un procédé alternatif peut être utilisé : l’infiltration par du silicium liquide (procédé MI : Melt Infiltration). L’objectif de ce travail est de comprendre l’ensemble des mécanismes intervenant au cours de l’infiltration du silicium au sein d’une préforme fibreuse composée de fibres SiC Hi-Nicalon S. Ce procédé nécessite une étape en amont de l’imprégnation du silicium consistant en l’introduction de particules de SiC au sein de la préforme.La première partie de ce travail a consisté d’une part, en la définition de l’architecture poreuse des matériaux et, d’autre part, en la réalisation de tests de montée capillaire en utilisant des fluides organiques modèles. A l’aide de l’équation de Washburn, il est ainsi possible d’identifier des tailles de pores caractéristiques au sein de la préforme fibreuse et de la matrice granulaire et de prévoir le courbes d’ascension capillaire du silicium liquide au sein des matériaux. La seconde partie de ce travail décrit la mise en place d’un four permettant de réaliser le suivi in-situ de la prise de masse en silicium au cours du procédé MI. Une comparaison entre les résultats expérimentaux et les courbes prévisionnelles obtenues à l’aide de l’équation de Washburn a ainsi pu être effectuée. La dernière partie de ce travail a consisté en la réalisation d’essai d’imprégnation partielle afin d’identifier les mécanismes de montée capillaire du silicium liquide durant le procédé MIThe development of aeronautic engines increased the need in high temperature SiC/SiC composite researches. A standard way to proceed is to infiltrate the matrix by chemical vapor infiltration. Due to their high porosity, their thermal conductivity is generally low. This could lead to strong thermal gradients and an early failure in a harsh environment. To reduce porosity, an alternative process can be used: the infiltration of molten silicon (MI: Melt Infiltration). The aim of this work is to understand all mechanisms occurring during the infiltration of silicon in a fibrous preform composed of SiC Hi-Nicalon S fibers. This process needs a first step which consists in the introduction of SiC particles into the preform before the MI process.First, this work focused on the definition of the porous structure of studied materials and capillarity tests using wetting organic solvent. With the use of Washburn’s law, it was possible to identify pore sizes within the fibrous preform and the granular matrix, and so to predict the capillarity ascent graphs of molten silicon into our material. A second part was devoted to the conception of an infiltration furnace which allows in situ following of the samples weight gain. The correlation between graphs obtained with the Washburn model and the experimental process could be established. Finally, the last part of this work presents partial infiltrations of molten silicon into studied materials which permit to identify capillary mechanisms occurring during the MI process
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Maazouz, Abderrahim. "Mécanismes de renforcement d'un système époxy par des élastomères (réactifs ou préformés) et (ou) des microbilles de verre." Lyon, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAL0045.
Full textAbstract:
L'étude des réseaux polyépoxy DGEBA/DDA/BDMA modifiés par des élastomères liquides de type CTBN (ETBN ) a montré que la morphologie finale dépend de la nature, du pourcentage d'élastomère initial et des conditions de mise en œuvre. Des relations entre les caractéristiques morphologiques finales et le niveau de renforcement ont été établies. En effet, l'amélioration des propriétés à la fracture (KIc, GIc) des ces matériaux s'accompagne d'une baisse des propriétés élastiques (module d'Young) et thermiques (Tg) suite à la dissolution d'une partie de l'élastomère dans la matrice. Parallèlement, ces mêmes réseaux ont été modifiés par des particules préformées de type core-shell et des comparaison avec les élastomères Je type CTBN ont été effectuées. Contrairement aux élastomères réactifs liquide la Présence de ces articules n'affecte pas la température de transition vitreuse. Une autre étude a été menée sur des matériaux composites hybrides à base de OGEBA- DDA-BDMA/CTBN et microparticules de verre. La présence du verre compense totalement la perte de propriétés élastique et thermiques (Tg) due à la présence de l'élastomère. De plus, l'interaction entre les champs de contrainte créés autour des microparticules de verre et d' élastomère augmente notablement la résistance à la fracture et un optimum est observé. Dans tous les cas nous avons montré que les propriétés préplastiques, plastiques et à rupture sont étroitement corrélés. Le mécanisme de déformation est du à l'écoulement par cisaillement du réseau favorisé par la présence d'élastomère sous forme dispersée ou dissoute ainsi qu'au mécanisme d'ancrage du front de fissureThe study of a DGEBA/DDA/BDMA system modified by a liquid elastomer such as CTBN (ETBN) has shown that the final morphology depends on the nature, initial concentration of the rubber and the curing conditions. Relations between the final morphological characteristics and the level of reinforcement have been established. The improvement in fracture properties (Klc, GIc) of these materials occurs with losses in elastic and thermical (Tg) properties because of a part of elastomer that remains dissolved on the matrix. Furthermore theses networks have been carried out. In opposite to the shell and comparisons between these two kinds of modifiers have carried out. In opposite to the liquid reactive rubbers, the presence of core-shell particles does not affect the glass transition temperature. An other investigation has been made on the hybrid composite materials based on DGEBA/DDA/BDMA/ETBN and glass beads. The presence of glass beads compensates fully the loss of elastic and thermical (Tg) properties caused by CTBN. Morever the interaction between the stress fields created around the glass and the rubber microparticles increases significantly the fracture properties and an optimum has been found. For all the systems studied, we have shown that preplastic, plastic and fracture properties are correlated. The mechanism of deformation is mainly governed by the shear flow of the matrix enhanced by the presence of elastomers as dispersed or dissolved phase and by the crak front-pinning
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Abdoulfatah, Mohamed. "Métrologie et caractérisation physique des phénomènes induits par la solidification d'un métal pur au sein d'une préforme fibreuse." Bordeaux 1, 1994. http://www.theses.fr/1994BOR10617.
Full textAbstract:
Apres une introduction sur les modes d'elaboration des materiaux composites a matrice metallique, les equations decrivant les transferts de chaleur et de masse en milieu poreux sont rappelees. Afin d'evaluer la faisabilite des experiences en milieu poreux, un modele experimental d'ecoulement a l'echelle du pore a ete mis en uvre. Un dispositif experimental a ensuite ete realise pour obtenir directement la permeabilite et le taux de solidification du metal au cours de l'impregnation d'une preforme fibreuse. Enfin, a partir de la litterature, les resultats experimentaux sont extrapoles vers les forts taux de solidification et les perspectives futures de ce travail sont evoquees
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Vergne, Emilie. "Analyse des systèmes inductibles et préformés de défense du riz à Magnaporthe oryzae au travers de l'expression de gènes." Montpellier 2, 2007. http://www.theses.fr/2007MON20216.
Full textAbstract:
Le riz constitue actuellement l'aliment de base de plus de la moitié de la population mondiale et l'une des maladies les plus importantes du riz est la pyriculariose, causée par le champignon phytopathogène Magnaporthe oryzae. Améliorer la résistance variétale du riz à Magnaporthe oryzae est donc un enjeu alimentaire et économique d'une portée considérable. Afin d'obtenir des variétés présentant une résistance durable, il est toutefois nécessaire d'améliorer notre connaissance des mécanismes de défense mis en place chez le riz pour contrer Magnaporthe oryzae. Au cours de ce travail de thèse nous nous sommes engagés dans une analyse transcriptomique intégrée des différentes formes de résistance présentes chez le riz, ainsi que dans l'étude approfondie d'un phénomène nouveau de la résistance préformée : l'expression constitutive des gènes de défense. Outre la mise en évidence et la validation de nouveaux marqueurs de l'expression inductible comme constitutive, il ressort de ce travail que la gestion de l'arsenal de défense est polymorphe. Ce travail montre également qu'il est possible d'identifier au sein du génome du riz des QTL de résistance à Magnaporthe oryzae probablement conditionnés par des gènes de défense ainsi que des QTL d'expression contrôlant simultanément l'expression constitutive de plusieurs gènes et contenant ainsi potentiellement des régulateurs centraux de ce phénomène nouveau de la résistance préformée du riz à Magnaporthe oryzaeRice is the staple food of more than the half of the world population and the rice blast disease, caused by the fungus Magnaporthe oryzae, is one of the most serious diseases of this crop. Breeding for resistance to the blast fungus is a considerable alimentary and economic issue. In order to get long-lasting resistance varieties, we need to improve our knowledge of defence reactions developed during rice blast disease resistance. In this study, we made an integrated analysis of the different forms of resistance present in rice, along with a detailed study of a novel preformed resistance phenomenon: the constitutive expression of defence genes. Besides the identification of new inducible and constitutive expression markers, we showed that the defence arsenal regulation is polymorphic. This work also points out that some disease resistance QTLs of rice are probably conditioned by defence genes. Besides, expression QTLs that simultaneously control the constitutive expression of several genes were identified. These regions potentially contain major regulators of this novel phenomenon of preformed resistance
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Wais, Mossa Mohammed Tahir. "Etude de l'adsorption de composés humiques sur flocs d'hydroxydes métalliques préformés : Influence de paramètres physico-chimiques et des sels." Limoges, 1991. http://www.theses.fr/1991LIMO0135.
Full textAbstract:
Le procede de coagulation-floculation est universellement utilise pour eliminer des particules colloidales contenues dans les eaux brutes, et il fait encore l'objet d'un grand nombre de recherche dans le monde. La premiere partie de ce travail fait suite aux travaux de angbo (1989) et concerne l'influence de l'age de flocs (temps d'agitation lente), du gradient de vitesse (g) et de la nature des sels d'aluminium sur la capacite d'adsorption des substances humiques (shc, ahc) sur flocs d'hydroxydes d'aluminium preformes. La deuxieme partie de ce travail est consacree a l'etude de la coagulation-floculation de substances humiques et d'acides humiques (shc, ahc) dans l'eau par du chlorure de fer. On montre que l'adsorption de ces composes sur une argile ou l'addition d'ions calcium a la solution d'acides humiques favorise l'elimination de ces composes lors de l'operation de coagulation-floculation. La troisieme partie concerne l'etude de l'adsorption des substances humiques (shc, ahc), acides salicyliques et naphtol-2 sur les flocs d'hydroxydes de fer preformes a partir de la coagulation-floculation d'une suspension de kaolinite par du chlorure de fer dans les conditions du jar-test. Le comportement des flocs preformes en presence de solute organique a adsorber et en fonction de la composition du milieu est developpee dans la quatrieme partie dans laquelle on a etudie l'influence de l'addition des sels de calcium, potassium, sodium, magnesium dans differentes conditions experimentales sur la capacite d'adsorption des flocs. L'addition d'ion calcium se traduit par une promotion de l'adsorption des composes humiques sur flocs preformes et fait intervenir un mecanisme d'adsorption prealable des ions calcium sur les flocs. La presence d'anions (chlorure, bicarbonate, hydrogenophosphate et sulfate) diminue de facon importante l'elimination des substances humiques ou meme permet a celles-ci de se desorber. La presence des cations potassium, sodium, magnesium ne modifie pas la capacite d'adsorption
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Cantarel, Arthur. "Modélisation de l'imprégnation d'une préforme fibreuse par un alliage en vue de l'élaboration de matériaux composites à matrice métallique." Bordeaux 1, 2004. http://www.theses.fr/2004BOR12806.
Full textAbstract:
Un procédé d'élaboration de matériaux composites à matrice métallique (CMM) par voie liquide consiste à injecter sous pression du métal liquide dans une préforme fibreuse placée dans un moule. Lorsqu'un alliage métallique est injecté, un phénomène de ségrégation lié au changement de phase de la matrice apparaît au cours de l'imprégnation de la préforme. Une étude expérimentale de ce phénomène a été réalisée ; elle comprend la production d'échantillons en faisant varier les paramètres d'élaboration ainsi que l'analyse chimique et structurale des composites. Une modélisation à l'échelle de la fibre des transferts thermiques et solutaux qui ont lieu lors de l'injection du métal est proposée. Une simulation numérique basée sur la résolution des équations de conservation par la méthode des volumes finis a été développée. Les résultats de cette simulation ont ensuite été confrontés aux observations faites sur les composites.
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Redko, Vadym. "Développement d'un algorithme numérique pour l'identification in-situ du champ de perméabilités d'une préforme fibreuse par une méthode inverse." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10202.
Full textAbstract:
Dans le procédé RTM (Resin Transfer Molding) utilisé pour la mise en œuvre de structures composites de haute performance, la phase d'imprégnation d'une préforme fibreuse par une résine est déterminante pour la qualité des pièces fabriquées. Pour éviter des défauts de fabrication, la simulation numérique du procédé est largement utilisée. Elle demande une bonne connaissance de caractéristiques matériau dont la principale est la perméabilité du renfort. La caractérisation expérimentale de la perméabilité ayant une variabilité importante, des techniques numériques fiables et applicables dans l'industrie sont recherchées. Ce projet de thèse vise à développer une méthode numérique d'identification in-situ du champ de perméabilité. La performance de la méthode est démontrée sur l'exemple de trois cas d'étude. Un algorithme basé sur la méthode inverse permet notamment d'identifier la perméabilité isotrope et anisotrope ainsi que de détecter l'effet de race-tracking. Dans la suite, les résultats de ce travail pourront être implémentés dans un système de contrôle on-line du procédé RTMIn the Resin Transfert Molding process used to manufacture high performance composite structures, the fibrous preform impregnation by resin largely determines the piece quality. Numerical simulation is widely used in order to adress the issue of manufacturing defects. It is necessary to know material charasteristics of preform such as perméability which is the most important one. Generally, the preform permeability is obtained by an experimental measurement having a large variability. Therefore, reliable numerical techniques are being looked for. This PhD thesis aims to develop a numerical algorithm by inverse method to identify in-situ the permeability field. The performance of the method is shown by validation of three study cases. The developped algorithm allows to identify isotropic and anisotropic permeability as well as to detect the race tracking effect. In a future work, this numerical algorithm will be implemented in an on-line control system to optimize the mold filling process
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Bécu-Longuet, Laurence. "Etude et modélisation des comportements rhéologique et mécanique des réseaux polyépoxy modifiés par des microparticules préformées de type core-shell." Lyon, INSA, 1996. http://www.theses.fr/1996ISAL0126.
Full textAbstract:
Des particules composites de latex de type core-shell (CSR) ont été élaborées par polymérisation radicalaire en émulsion en deux étapes. Les conditions expérimentales qui ont permis d'obtenir des particules de taille et de structure contrôlées (procédés de synthèse, rapport de l'épaisseur de l'écorce sur le rayon du cœur de la particule et la fonctionnalisation de l'écorce) sont discutées. L'étude rhéologique des mélanges constitués de prépolymère époxy et de particules CSR a montré que la structure et la surface des particules, modifient notablement le comportement rhéologique des suspensions. Des interprétations ont été émises en terme d’interaction entre les particules d'une part et entre celles-ci et le prépolymère d'autre part. L'évolution des grandeurs rhéologiques avec le taux et la structure des modifiants a été confrontée aux modèles de la bibliographie. Une corrélation a ensuite été établie entre le comportement rhéologique et l'état de la dispersion suivant la structure de la particule. Cet état de la dispersion au sein du matériau a été analysé par microscopie électronique à transmission et a été quantifié au moyen d'un logiciel d'analyse d'image par un facteur d'hétérogénéité de la dispersion et une distance au plus proche voisin. Parallèlement, ces mêmes matériaux ont été caractérisés par leurs propriétés thermiques et thermomécaniques. Il en résulte que la présence de particule core-shell n'affecte pas ou peu la température de transition vitreuse de la matrice pure. Enfin, nous avons montré que les propriétés préplastiques, plastiques et à rupture sont étroitement corrélées à la structure des particules et à leurs états de dispersion. En outre, un optimum de ténacité a été obtenu pour les matériaux renforcés par des particules synthétisées par un procédé mixte (ABu/MMA). Avec une épaisseur d'écorce importance (e/R=30%), une fonctionnalisation par du méthacrylate de glycidyle de cette même écorce et une taille de 600 nm. Le mécanisme de renforcement de ces matériaux modifiés par les microparticules est dû principalement à la déformation plastique de la matrice par écoulement en cisaillement du réseau polyépoxy, favorisé par la cavitation du cœur en élastomère des particulesThe use of emulsion polymerization to prepare core-shell rubber (CSR) toughening particles with different shell thickness to core diameter ratios, process of synthesis and shell functionnalization is described. Crosslinking the shell appears to be a necessary condition to maintain the integrity and morphology of the particle upon curing the epoxy network. The mixing of CSR particles with the reactive epoxy and the processing of toughened-epoxy network are described. The blend morphology is studied using electron microscopy. A heterogeneity factor of dispersion and an average distance between two particles are two pertinent parameters describing the dispersion state of the particles. The characteristics of each phase, the thermal and thermomechanical properties of the materials are reported. The frature parameters (G1c, K1c) are discussed in relation to the structure of the CSR particles and to the dispersion criteria. An optimum of fracture improvement was demonstrated for the materials modified by core-shell particles synthetized by the mixing process (ABu/MMA) with shell thickness (e/R) of 30%, a functionnalized shell by the glycidyl methacrylate and a size of 600 nm. The toughening mechanism is mainly governed by the plastic deformation induced by the shear yielding of the epoxy network. The shear yielding is favoured by the cavitation of the core of the particles
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Lacoste, Éric. "Modélisation numérique de l'écoulement d'un métal liquide à travers une préforme fibreuse pour l'élaboration de matériaux composites à matrice métallique." Bordeaux 1, 1992. http://www.theses.fr/1992BOR1A518.
Full textAbstract:
Une nouvelle technique d'elaboration des materiaux composites a matrice metallique consiste a injecter un metal liquide a travers une preforme fibreuse placee dans un moule metallique. Si ce procede a l'avantage d'etre un moyen rapide d'elaboration, il engendre neanmoins des difficultes dues notamment a l'apparition de phenomenes de solidification pendant l'impregnation. Dans le but de faciliter le controle des differents parametres du process, deux modeles numeriques bidimensionnels, bases sur la discretisation des equations de darcy et de la chaleur, ont ete developpes pour simuler ce procede d'elaboration. Le premier modele, base sur la methode des volumes finis, permet de suivre l'ecoulement d'un metal a travers une preforme fibreuse placee entre les deux parois planes du moule. Une etude de l'evolution de la solidification et de l'influence de differents parametres physiques sur l'impregnation est alors presentee. Le deuxieme modele, base sur la methode des elements finis et integre a la bibliotheque de calcul modulef, permet de decrire l'impregnation d'une preforme fibreuse dans un cas axisymetrique. Un dispositif experimental permet de valider quelques resultats numeriques concernant l'evolution de la solidification du metal au cours de l'impregnation
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Bunoiu, Octavian Mădălin. "Influence des conditions hydrodynamiques et thermodynamiques sur la répartition des microbulles dans le saphir préformé." Grenoble INPG, 2003. https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01331625.
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André, Loïc. "Synthèse de matériaux composites à base d'oxydes préformés : de la compréhension des mécanismes de déstabilisation de sols multiconstituants à l'étude des propriétés des hétéroagrégats." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00827971.
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Depuis de nombreuses années, les conditions d'agrégations de colloïdes chargés en suspension sont étudiées dans le but de contrôler la structure des agrégats [KIM 2003] ou encore la porosité [SNO 2005] des matériaux séchés. Durant cette thèse, nous nous sommes focalisés sur la compréhension des mécanismes de formation et de croissance d'hétéroagrégats composés de nanoparticules d'oxydes de différentes natures. Après validation de la preuve de concept d'hétéroagrégation à partir de sphères de silice amorphe sur des bâtonnets de goethite, notre étude s'est portée sur des systèmes entièrement cristallins afin de montrer le rôle des faces cristallographiques émergeantes des particules utilisées dans le mécanisme d'hétéroagrégation. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés aux propriétés générées par l'hétéroagrégation des particules d'oxydes. Quatre familles de particules modèles, des particules isotropes de brookite (TiO2) et de silice (SiO2), et des particules anisotropes de goethite (α-FeO(OH)) et de boehmite (γ-AlO(OH), ont été synthétisées et caractérisées en termes de taille, de morphologie et de charge de surface. Pour générer l'hétéroagrégation, nous avons développé et adapté à chaque système une méthodologie de mise en contact des particules et de suivi in situ par Diffusion Quasi Elastique de la Lumière (DQEL) et granulométrie laser. Nous avons identifié des conditions de pH qui favorisent l'hétéroagrégation au détriment de l'homoagrégation des particules. Dans ce cas, le mécanisme d'agrégation et de croissance des agrégats se fait par pontage des deux types de particules. L'ajustement des proportions relatives de chacune permet de contrôler la taille et la structure des hétéroagrégats. La réversibilité du procédé est limitée notamment par le temps de vieillissement des agrégats en solution du fait d'une évolution de la nature des interactions à l'interface des deux oxydes mais aussi par une taille critique de l'agrégat. Les hétéroagrégats présentent une porosité spécifique très différente des poudres homoparticulaires dont le diamètre des pores peut être contrôlé par la taille et le nombre des particules recouvrantes. Enfin, pour les systèmes mixtes silice-alumine hétéroagrégés, nous avons mis en évidence la possibilité de générer des sites acides aux interfaces en relation avec l'activité catalytique des hétéroagrégats au test d'isomérisation du m-xylène.