To see the other types of publications on this topic, follow the link: Propriétés mécaniques à rupture.
Dissertations / Theses on the topic 'Propriétés mécaniques à rupture'
Create a spot-on reference in APA, MLA, Chicago, Harvard, and other styles
Consult the top 50 dissertations / theses for your research on the topic 'Propriétés mécaniques à rupture.'
Next to every source in the list of references, there is an 'Add to bibliography' button. Press on it, and we will generate automatically the bibliographic reference to the chosen work in the citation style you need: APA, MLA, Harvard, Chicago, Vancouver, etc.
You can also download the full text of the academic publication as pdf and read online its abstract whenever available in the metadata.
Browse dissertations / theses on a wide variety of disciplines and organise your bibliography correctly.
1
Caumes, Philippe. "Rupture d'un matériau anisotrope en conditions polymodales (le bois)." Bordeaux 1, 1987. http://www.theses.fr/1987BOR10559.
Full textAbstract:
On a choisi l'approximation du materiau homogene, elastique, lineaire, orthotrope pour l'etude de la propagation de fissure dans le pin maritime, sous sollicitation mixte. L'eprouvette e. N. S. Proposee par richard pour les materiaux isotropes a ete etudiee numeriquement pour un materiau orthotrope. Elle a servi de support a l'etude experimentale de la fissuration dans les 3 directions rl, tl et tr. Le calcul de la tenacite a montre un comportement du bois tres different entre la rupture en propagation longitudinale et radiale. Cette derniere presente des analogies avec la rupture d'un materiau isotrope. Le critere de rupture propose par herakovich pour les materiaux composites a ete modifie. Il donne alors des estimations convenables de la rupture du pin maritime pour les trois orientations envisagees
2
Guyon, Gilles. "Prévisions de la rupture différée du Pin maritime." Bordeaux 1, 1987. http://www.theses.fr/1987BOR10556.
Full textAbstract:
Le comportement mecanique differe du pin maritime a ete etudie selon trois approches: etude de la propagation d'une fissure (theorie de schapery); endommagement (modele de barrett et foschi); essais de rupture differee en flexion quatre points. Deux groupes d'essai ont ete realises: determination de quelques complaisances viscoelastiques pour deux teneurs en eau en traction sous charge constante; etude du comportement a moyen terme en flexion circulaire sous charge constante dans les directions de chargement, radiale et tangentielle. La mecanique de rupture permet d'etablir des courbes previsionnelles de duree de vie pour les modes rl et tl. La decroissance de la duree de vie avec l'augmentation de la teneur en eau a ete mise en evidence. Dans les essais de flexion, la configuration tangielle assure une plus grande longevite
3
Ben, Ayad Mohamed. "Étude expérimentale des propriétés mécaniques (rupture) et électrique de systèmes de percolation." Nice, 1988. http://www.theses.fr/1988NICE4226.
Full textAbstract:
Étude experimentale de la diminution de la force de rupture de feuilles métalliques minces sous traction en fonction du nombre de fissures pour une distribution aléatoire sur réseau ou pour une distribution aléatoire en position et en direction. Comparaison avec la théorie. Étude de la conductance électrique pour les deux types de distribution. Analyse du flambage pour une feuille mince contenant une fissure centrale. Étude du module de rigidité d'un réseau triangulaire de liens plastiques en fonction de la concentration de liens ôtés
4
Bouhrara, Driss. "Comportement mécanique en rigidité et à rupture d'un matériau composite fibres-ciment." Lyon 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LYO10261.
Full textAbstract:
Le present travail vise a apporter une contribution a l'etude du comportement mecanique en rigidite et a rupture d'un materiau composite fibres-ciment. La premiere partie, a caractere bibliographique, positionne la recherche tant du point de vue scientifique que technologique: difficultes de caracterisation de ces materiaux heterogenes, difficultes de modelisation du comportement en deformation des structures mettant en uvre ces composites, difficultes de mise en uvre de ces materiaux dans le contexte classique du genie civil. La seconde partie est consacree a l'elaboration de techniques experimentales originales aptes a identifier les differentes constantes elastiques et le comportement en rigidite des composites fibres-ciment. Dans le cas de formulations de composites modeles elaborees suivant des procedures de transformations industrielles, l'analyse experimentale est particulierement originale vis-a-vis de l'etude du comportement en deformation de plaques soumises a des chargements multiaxiaux et vis-a-vis de la representation graphique polaire apte a decrire les facteurs d'anisotropie propres au materiau. Vis-a-vis de la rupture, apres une analyse fine des mecanismes d'endommagement ou des causes de ruines des composites fibres-ciment, la recherche porte sur la validation d'un element fini fissurant apte a modeliser le comportement ultime des composites doues d'un comportement fragile soumis a des conditions de chargement uni et multi-axial. La derniere partie, synthese et conclusion, est consacree a l'analyse critique des methodes experimentales et numeriques mises en uvre, a une confrontation de la performance de ces methodes vis-a-vis de celles retenues a partir de l'etude bibliographique
5
Feuerstein, Matthieu. "Influence de la microstructure sur les propriétés mécaniques de tôles d'aluminium AA5182." Saint-Etienne, EMSE, 2006. http://www.theses.fr/2006EMSE0023.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, des tôles laminées de deux nuances d’aluminium AA5182 ont été analysées : une nuance REF de référence et une nuance SHF avec une plus grande ductilité. Du fait se sa moindre teneur en Fe et en Mn, la nuance SHF a une fraction de particules plus faible que la nuance REF. Les interdistances entre particules sont plus petites selon DT que selon DL. La nuance REF est moins ductile que la nuance SHF et les tôles sont plus ductiles selon DT que selon DL. La première étape du modèle d’endommagement a permis de déterminer le chargement correspondant à la zone strictionnée d’une éprouvette de traction. La deuxième étape du modèle d’endommagement a consisté en la réalisation d’un modèle cellulaire dont la géométrie représente un empilement périodique de particules. Les conditions aux limites appliquées sur cette cellule correspondent au chargement déterminé dans la première étape. Les valeurs de ductilité locale obtenues ont confirmé les tendances expérimentalesIn this PhD, two grades of AA5182 aluminium rolled sheets were analyzed: the REF or reference grade and the SHF or super high formability. Due to its least Fe- and Mn-content, SHF grade has a slighter particles fraction than REF grade. Interdistances between particles are smaller along TD than along RD. REF grade is less ductile than SHF grade, and sheets are more ductile along TD than along RD. The first step of the damage model was dedicated to the loading analysis corresponding to the necked area of a tensile sample. The second step of the damage model consisted in a cellular model whose geometry represents a periodic array of particles. The boundary conditions applied to the unit cell correspond to the loading determined in the first step. The predicted values of local ductility confirmed the experimental results
6
Bigaud, David. "Description géométrique pour la caractérisation mécanique multi-échelles de matériaux composites à renforts textiles 2D et 3D." Lyon 1, 1997. http://www.theses.fr/1997LYO10223.
Full textAbstract:
Afin de permettre l'identification des caracteristiques de rigidite et de resistance de materiaux composites a renforts textiles 2d et 3d, nous avons developpe une procedure privilegiant leur description geometrique tridimensionnelle. Une comparaison des differents modeles de prevision des proprietes mecaniques de composites a renforts textiles a montre que la modelisation des rigidites ou du comportement jusqu'a rupture d'un materiau anisotrope doit se faire a partir de sous-domaines. Dans cette these, nous developpons des techniques d'homogeneisation s'appuyant sur une approche energetique conduite a differentes echelles. A l'echelle microscopique, la minimisation d'une fonctionnelle derivee de l'energie complementaire permet d'etablir les proprietes d'un composite unidirectionnel en fonction de celles de la matrice et des filaments. A l'echelle mesoscopique, les minimisations simultanees des fonctionnelles d'energie complementaire et de deformation permettent d'encadrer les caracteristiques mecaniques ainsi que les etats de deformations et de contraintes au sein du renfort. Nous integrons a cette echelle des lois statistiques sur la rupture des fils. A l'echelle macroscopique, nous definissons finalement les caracteristiques globales en rigidite ainsi que la fonction d'endommagement de la cellule unitaire - representation locale de la geometrie du renfort. Parallelement, nous avons analyse la cinematique particuliere d'un prototype de machine de tressage cartesien afin d'etablir les lois de prevision des orientations et des repartitions spatiales des fils au sein de composites 3d. La dissection de tresses consolidees permet in fine de definir les relations dynamiques entre les parametres de conception et les caracteristiques materielles des cellules unitaires representatives du composite. La validite des modelisations proposees pour les previsions des proprietes en rigidite et a la rupture de composites a renforts textiles tisses et tresses cartesiens est confirmee par la confrontation avec des resultats experimentaux. En complement d'essais conduits sur des elements de plaques sollicites en traction et en flexion, nous proposons une procedure experimentale s'appuyant sur le dispositif de cisaillement plan d'iosipescu et les techniques d'interferometrie holographique.
7
JEUNEHOMME, Sylvie. "Relations propriétés mécaniques - microstructure des aciers de structure perlitique." Paris, ENMP, 1991. http://www.theses.fr/1991ENMP0320.
Full text
8
Haied, Abdelhamid. "Étude expérimentale de la rupture en mode localisé dans un gré." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10178.
Full textAbstract:
Le mémoire porte sur l'étude expérimentale de la localisation des déformations en bandes de cisaillement dans un grès. Divers chemins de sollicitations, en conditions axisymétriques, ont permis de caractériser le comportement mécanique de ce matériau. Il s'agit d'une roche initialement isotrope, dilatante et susceptible à la microfissuration. Les essais cycliques ont permis de quantifier l'endommagement et la dégradation anisotrope du matériau sous chargement monotone ou répète. La procédure expérimentale mise en oeuvre pour la détection de la localisation consiste à déterminer la perte d'homogénéité des déformations par l'anisotropie de la dilatance. Un dispositif de mesure est mis au point. Le protocole expérimental est appliqué sur des échantillons prismatiques d'abord sans, puis avec une imperfection (petit trou circulaire). Les seuils de localisation en contraintes et en déformations, ainsi que les caractéristiques des bandes de localisation (orientations et épaisseurs) ont été déterminées pour l'ensemble des essais. L'imperfection a permis entre autres des corrélations substantielles, obtenues au moyen de mesures locales. L'influence due à la présence et à la taille de cette imperfection introduite a été étudiée tant sur la localisation que sur son implication dans les mécanismes de la rupture fragile. Dans le même esprit, l'effet de l'épaisseur des plaques rectangulaires, et de la forme géométrique des éprouvettes (cylindre-prisme) ont fait l'objet d'une étude parallèle, détaillée. L'examen visuel et microscopique (M. E. B. ) des échantillons déformés, déchargés à des niveaux élevés de la contrainte déviatorique montre que l'interaction entre les fissures orientées parallèlement à l'axe de chargement et la distribution hétérogène des contraintes locales constituent le facteur principal qui contrôle la formation des bandes de localisation dans le grès soumis à l'essai de compression triaxiale.
9
Osmani, Hocine. "Rupture des composites céramique-céramique à fibres." Lyon, INSA, 1989. http://www.theses.fr/1989ISAL0059.
Full textAbstract:
Ce travail concerne l'étude des propriétés mécaniques des matériaux composites à fibres courtes : mullite (Nextel)-silice, SiC (Nicalon)-silice, Alumine (FP)-alumine, SiC (Whiskers tateho)-SiAIYON ; un composite unidirectionnel 1D :SiC (Nicalon)-mullite ; un composite bidirectionnel (tissus 2D) et des composites tri directionnels 3D : SiC (Nicalon)-silice, mullite (Nextel)-silice et carbone-carbone. Tous ces matériaux ont été élaborés par la société Aérospatiale, établissement d'Aquitaine. L'étude porte sur la caractérisation mécanique à température ambiante et à chaud (1200 °C). Les courbes R sont déterminées dans l'hypothèse d'un comportement non-linéaire non-élastique. Différentes méthodes de détermination de ces courbes sont décrites. Elles sont basées sur des mesures des compliances et d'aires sous la courbes effort-flèche. Une deuxième analyse est faite sous l'hypothèse d'un comportement des matériaux élastiques non-linéaire (KR) Les résultats présentés sont discutées en relation avec les mécanismes mis en jeu qui sont proposés à partir de l'observation des faciès de rupture. Une classification des mécanismes de rupture et des faciès qui en résultent est proposée. Les résultats montrent que le concept des courbes R et celui de KR sont des outils de compréhension et de comparaison de comportement des différents matériaux testés et permettent de dégager un ensemble de conclusions qui sont utiles pour l'optimisation des paramètres d'élaboration.
10
Villechaise, Bernard. "Mécanique des contacts : élasticité et rupture : document de synthèse." Lyon 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LYO19043.
Full text
11
Yaacoub, Agha Hassan. "Tolérance aux défauts initiaux : application à une fonte G.S. en fatigue." Paris 6, 1996. http://www.theses.fr/1996PA066828.
Full textAbstract:
Les défauts initiaux constituent l'une des causes de rupture des pièces fabriquées en matériaux heterogenes. Le but de ce travail est le développement d'une méthode de prévision de la rupture des pièces qui prenne en compte la distribution initiale des défauts, ainsi que leur évolution. L'influence de la présence des défauts initiaux sur les conditions de rupture des matériaux heterogenes est étudiée dans le cadre de la mécanique de l'endommagement. Le comportement de ces matériaux et les conditions de localisation microscopique et mesoscopique sont analyses. Ensuite un volume élémentaire contenant un seul défaut est défini. Le critère de rupture de ce ve est étudie en fonction de l'endommagement induit. Ensuite on s'intéresse au caractère aléatoire du comportement à la rupture de matériaux contenant des défauts initiaux. Une fonction de densité de probabilité bêta est introduite pour modéliser la distribution aléatoire de taille de défauts initiaux. L'évolution de cette distribution au cours de chargement est étudie en fatigue. Une probabilité cumulée de rupture est associée à un niveau de contrainte et à un nombre de cycles. Une méthode d'identification des différents paramètres du modèle introduit est developpee et appliquée a une fonte g. S. Fournie par renault. L'identification est ensuite validée par comparaison avec d'autres résultats expérimentaux indépendants. Enfin l'influence de l'heterogeneite des contraintes et l'effet de volume sont étudies. Une étude expérimentale est mène sur des éprouvettes en flexion rotative. Un logiciel de post-traitement est développe pour permettre l'étude des probabilités de rupture d'une structure complexe. Ce logiciel est utilise pour étudier un bras de suspension d'un véhicule automobile.
12
Robert-Arnouil, Jean-Paul. "Etude du comportement thermomécanique à la rupture d'une céramique technique sous sollicitations rapides." Bordeaux 1, 1986. http://www.theses.fr/1986BOR10652.
Full textAbstract:
On se propose de caracteriser le comportement thermomecanique a la rupture d'une ceramique industrielle d'alumine obtenue par frittage naturel et soumise a une sollicitation rapide. La tenacite et la contrainte de rupture du materiau sont determinees a l'aide de la mecanique lineaire elastique de la rupture par des essais de flexion trois points statiques et dynamiques realises entre 20**(o)c et 1000**(o)c. Les vitesses de deformation varient entre 4 x 10**(-4) et 20s**(-1) et le taux de facteur d'intensite des contraintes maximum atteint est de 5 x 10**(5) mpaspm s**(-1). L'etude appronfondie de l'essai de flexion trois points dynamique permet par un modele masse-ressort a deux degres de liberte d'expliquer les phenomenes vibratoires rencontres et de determiner la tenacite de l'alumine en fonction de la vitesse de sollicitation et de la temperature, en tenant compte des effets d'inertie
13
Martinez, Lilian. "Etude des précurseurs du comportement catastrophique des céramiques : applications au claquage diélectrique et à la rupture mécanique des alumines de tubes RF de puissance." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10045.
Full textAbstract:
En raison de leurs bonnes proprietes dielectriques et thermo-mecaniques, les ceramiques d'alumine -al 2o 3 sont largement utilisees dans les tubes electroniques hf de puissance. Elles doivent maintenir le vide a l'interieur du tube, supporter la haute tension sans rupture dielectrique et transmettre la puissance hf sans echauffement excessif. L'etude entreprise vise a mieux connaitre les phenomenes responsables de la rupture des ceramiques qui intervient parfois au cours du fonctionnement hf du tube en reduisant brutalement sa duree de vie, afin de les maitriser. Des prelevements de ceramiques ont ete effectues sur des tubes uhf retour clients et sur des klystrons de grande puissance, ainsi qu'aux differentes etapes de fabrication du produit par thomson tubes electroniques. Leurs analyses par cathodo-luminescence, spectroscopies d'electrons (aes, eels), mesures du potentiel de surface, microscopies electroniques (sem, edx) et diffraction x, ont permis de mettre en evidence les defauts critiques amenant a la rupture et de distinguer les differents facteurs de vieillissement des alumines. Les traitements mecaniques de rectification, de polissage et de sablage sont particulierement perturbateurs de la structure du materiau fragile, en induisant un grand nombre de defauts (dislocations, zones contraintes, microfissures). Ce sont principalement ces defauts qui sont le plus a craindre car ils constituent un reservoir de pieges a electrons et a trous, se remplissant lors du fonctionnement du tube hf en faisant augmenter l'energie interne du materiau. Par leur evolution sous injection electronique, les bandes luminescentes des centres f (a 415 nm) et f + (a 330 nm) derives des lacunes-d'oxygene apparaissent comme des indicateurs du taux de remplissage des pieges. Cela resulte de la conversion des centres f en f + stimulee par le champ electrique et par la presence de pieges vides. Ainsi, une situation de pre-claquage du materiau, avec une majorite de pieges a electrons remplis, est atteinte lorsque la luminescence bleue intrinseque des centres f est detectee apres une forte evolution de l'emission uv des defauts f +. Dans les mecanismes de relaxation, cette emission a 3,8 ev interne au materiau due aux centres f + intervient dans la dynamique de depiegeage qui peut prendre un caractere catastrophique (fusion localisee, ejection de grains d'alumine, felure et rupture mecanique, claquage electrique par flashover). Base sur ces resultats de cathodoluminescence, un protocole de tests des ceramiques a ete etabli sur le site tte de thonon-les-bains permettant de selectionner les alumines aptes a fonctionner correctement sous hf. Differents traitements des ceramiques (restructuration thermique sous atmosphere controlee, nettoyage des surfaces par microbillage au sio 2, dopage du materiau au manganese et au chrome, vitrification de la surface) integrant les imperatifs technologiques de fabrication ont ete testes sous les conditions specifiques d'utilisation en hf de puissance et sont proposes pour ameliorer la fiabilite des tubes.
14
Chambolle, Damien. "Étude sur la rupture de composites à matrice métallique et à renforts discontinus : aluminium, carbure de silicium." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1990. http://www.theses.fr/1990ECAP0133.
Full textAbstract:
L’ utilisation de composites à matrice métallique (CMM) et à renforts discontinus nécessite une bonne connaissance de leurs caractéristiques thermiques, élastoplastiques et à rupture. Certaines de ces caractéristiques ont été étudiées sur deux matériaux ayant pour matrice un alliage d'aluminium 2124 t6: renforce par 20% de trichites de carbure de silicium alignées par filage, renforce par un mélange de trichites alignées par filage et de particules de carbure de silicium (4,5% de particules). Si l'anisotropie est modérée du point de vue des caractéristiques d'élasticité, elle est plus importante pour les caractéristiques à rupture, tout particulièrement en présence de fissures. Les allongements à rupture mesurés après des essais de traction en sens long et travers sont de l'ordre de 2%. Une étude des caractéristiques en traction a 350c a permis de mettre en évidence les mauvaises caractéristiques du composite à rupture ainsi qu'une sensibilité importante aux vitesses de déformation. L’étude des micro-mécanismes de la rupture a été réalisée à l'aide d'un appareillage de traction sous microscope électronique à balayage construit au laboratoire. Nous avons utilisé des modèles micro-mécaniques afin d'interpréter l'influence de chargements thermo-mécaniques sur l'état de contrainte et de déformation à l'échelle des renforts. Puis un modèle a trois phases calculé par éléments finis a permis de construire des critères d'endommagements relies aux paramètres matériau.
15
Chafra, Moez. "Comportement mécanique des matériaux composites fibres et tisses (modélisation tridimensionnelle, endommagement et rupture)." Paris, CNAM, 1994. http://www.theses.fr/1994CNAM0192.
Full textAbstract:
Dans cette étude une modélisation tridimensionnelle est entreprise sur les matériaux composites avances a fibres tissées. Notre théorie tient compte des caractéristiques de chargement (type et direction) et du comportement plastique ou élastique non-livraison du composite. La forme incrémentale pour les déformations et les contraintes permet le calcul pas a pas avec un chargement quelconque décompose lui aussi en incréments. Pour le comportement en élasticité linéaire et non linéaire nous proposons un modèle qui permettrait d'identifier les caractéristiques mécaniques a différents angles a l'aide d'une surface quadratique a iso-deformation. Pour la partie endommagement et rupture nous introduisons un tenseur d'endommagement oriente non symétrique qui dépend du niveau de déformation plastique. Le critère de rupture de Hill est repris et réactualise avec des paramètres dépendant du type de chargement
16
François-Brazier, Joël. "Caractérisation de la tolérance à l'endommagement et de la durabilité des composites ciment-verre par des essais de flexion avec des cycles de chargement-déchargement." Lyon 1, 1991. http://www.theses.fr/1991LYO10093.
Full textAbstract:
Ce travail presente une methode de caracterisation de l'endommagement des composites a matrice cimentaire renforcee par des fibres de verre (ccv), puis une etude comparative de la durabilite et des proprietes mecaniques de deux ccv, notes 5/5 et vtx-ccv, renforces par des fibres de verre alcali-resistant. Ils se differencient par la substitution (vtx-ccv) ou non de metakaolin selectionne au ciment. La bibliographie dresse un apercu des progres accomplis pour ameliorer la tenacite et la durabilite des ccv, et presente les insuffisances des tests actuels de caracterisation mecanique, notamment pour analyser les mecanismes d'endommagement au cours de la rupture. La methode proposee, basee sur l'essai de flexion, utilise une acquisition et un traitement informatiques des donnees pour mesurer la tenacite du materiau. Une procedure de cycles de chargement-dechargement permet de suivre jusqu'a la rupture complete des evolutions de l'energie d'endommagement, de l'energie de frottement et de l'energie que peut restituer le materiau. Une nouvelle methode d'analyse d'amplitudes en emission acoustique contribue a caracteriser le developpement des endommagements. L'etude de la durabilite des proprietes mecaniques conclut a la tres nette superiorite du vtx-ccv, systeme contenant du metakaolin. Celle de l'endommagement au cours de la rupture met en evidence les mecanismes successifs predominants intervenant pour un ccv soit tenace, soit fragile, et etablit une correlation entre les reponses acoustique et mecanique. L'effet d'un preendommagement mecanique a l'etat jeune sur les proprietes mecaniques a long terme d'un ccv est analyse. Enfin, le principe d'une methode de controle de qualite pour deceler l'existence d'un endommagement mecanique est propose
17
R'Mili, Mohamed. "Application de la mécanique de la rupture au composite carbone-carbone bidirectionnel." Lyon, INSA, 1987. http://www.theses.fr/1987ISALA028.
Full textAbstract:
Le travail présenté traite de l'application de la mécanique de la rupture au cas des composites carbone-carbone 2D. Le comportement du matériau n'est pas parfaitement fragile et ne peut de ce fait, être décrit par un paramètre unique, mais plutôt par une courbe de résistance à la propagation de la fissure, en fonction de son accroissement. Différentes méthodes de détermination de cette courbe sont décrites. Elles sont basées sur des mesures de complaisances, et d'aires sous la courbe charge-déplacement. Le matériau étudié est un composite carbone-carbone 2D élaboré par la S. E. P. Et la propagation de la fissure est 6tudi6e Suivant les deux configurations : fissure perpendiculaire au renfort, fissure parallèle au renfort. Les résultats montrent que l'analyse non linéaire est plus adaptée. Il apparaît que les courbes de résistance obtenues sont une propriété intrinsèque du matériau.
18
Daouadji, Ali. "Modélisation de l'influence de la rupture des grains sur le comportement des matériaux granulaires." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1999. http://www.theses.fr/1999ECAP0630.
Full textAbstract:
Notre étude porte sur la modélisation de l'influence de la rupture des grains sur le comportement des matériaux granulaires. Les applications pratiques concernent les barrages en enrochements de grande hauteur, les pieux de fondation et les tunnels de grande profondeur pour modéliser ce phénomène, nous nous sommes place dans le cadre de la théorie de l'élastoplasticité en nous basant sur le concept d'état critique, et nous avons suppose que cet etat évolue en présence de rupture de grains. Nous avons d'abord réécrit les différentes corrélations utilisées en mécanique des sols dans un cadre formel, ce qui permet de définir plusieurs classes de paramètres et d'apprécier l'influence de l'évolution de certains de ces paramètres sur les paramètres de la loi de comportement. Nous avons ensuite synthétise les principaux résultats expérimentaux qui nous ont servi pour notre modélisation. Nous avons applique cette modélisation à une loi de comportement et nous avons procédé à la simulation d'essais de laboratoire (essais de consolidation isotrope, dométriques et triaxiaux draines de compression) sur une large gamme de contraintes. Ces simulations ont été faites sur des matériaux très différents (un sable calcaire contenant beaucoup de débris de coquillages, un sable quartzique, un granite concasse). Les résultats obtenus sont en bon accord avec les résultats expérimentaux. Nous avons ensuite introduit le modèle dans un code de calculs par éléments finis. Une validation de l'implantation a été faite en simulant la réponse d'essais triaxiaux draines de compression. Nous avons enfin simule la construction par couches d'un remblai en enrochements de grande hauteur que nous avons comparée a la réponse donnée par le modèle n'intégrant pas l'influence de ce phénomène. Nous avons ainsi mis en évidence l'influence de la rupture des grains sur les tassements dont le profil obtenu correspond a ceux retrouves dans la littérature.
19
Guinot, Dominique. "Recherche des paramètres physico-chimiques qui déterminent les propriétés mécaniques des céramiques de ferrite doux." Dijon, 1990. http://www.theses.fr/1990DIJOS023.
Full textAbstract:
Le spinelle mixte Mn#xZn#1##xFe#2O#4 est le constituant principal des céramiques de ferrite doux. Ses propriétés sont en grande partie liées à sa non-stœchiométrie en oxygène. Il est préparé à partir du mélange des oxydes Fe#2O#3, ZnO et Mn#3O#4. Les frittés sont élaborés selon la suite des opérations généralement mises en œuvre pour la fabrication des céramiques. Comme pour toute céramique les propriétés mécaniques des frittés de ferrite doux sont déterminées par les caractéristiques de leur microstructure (taille des grains, taux de porosité, propriétés des joints de grains). Parmi les différents paramètres physico-chimiques susceptibles de faire varier la microstructure, cinq ont fait l'objet d'une étude systématique. L'examen statistique de la résistance mécanique de barreaux tests et l'analyse des caractéristiques physiques et chimiques du ferrite aux différentes étapes de son élaboration ont permis de montrer que: la forte agglomération des grains de Fe#2O#3 précurseur; la sous-stœchiométrie en oxygène du spinelle préparé par cuisson à 1100#oC du mélange des oxydes (chamotte); l'activation excessive de la réaction au frittage de la chamotte par le broyage de celle-ci; la diffusion dans la céramique d'éléments étrangers venant du support de frittage, favorisent la croissance des grains de la céramique lors du frittage. La contrainte de rupture (#r) des pièces est affaiblie. Par contre, les transformations redox que subit le matériau lors du refroidissement après frittage affectent la chimie des joints de grain. Ainsi, l'oxydation du fritte favorise l'arborescence des fissures (ruptures intergranulaires) et accroit la contrainte #r.
20
Temimi-Maaref, Nadia. "Comportement thermo-mécanique et rupture de polypropylènes. Etude expérimentale et modélisation." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00188389.
Full textAbstract:
Les exigences sécuritaires dans le domaine automobile incitent à une connaissance toujours plus approfondie du comportement et de la rupture des polymères utilisés en tant que pièces de structure de l'habitacle. Nous étudions deux polypropylènes couramment utilisés dans ce domaine dans le but de dégager les processus physiques responsables de leur tenue mécanique en vue de la construction d'une loi de comportement pertinente. La caractérisation mécanique de la réponse de ces polymères sous divers types de sollicitations simples et complexes s'appuie sur une méthodologie expérimentale originale et performante alliant des techniques de mesure de champs de déformations et de température.Le comportement des deux polypropylènes en grandes déformations implique plusieurs processus dissipatifs. Un phénomène d'autoéchauffement a ainsi été mis en évidence. Ses conséquences sur les propriétés mécaniques des matériaux sont significatives. Nous avons également observé le développement d'un endommagement se manifestant par la nucléation et la croissance de cavités. Une variable scalaire lui a été associé et mesuré au cours d'un chargement cyclique. L'analyse de ces résultats permet de souligner que la plasticité nos polymères implique une dépendance à la vitesse des propriétés mécaniques ainsi qu'une sensibilité à la pression hydrostatique.L'ensemble de ces observations permet de poser les bases d'une modélisation thermodynamique du comportement et de l'endommagement de cette classe de polymères. L'apport de cette approche a été démontré par la confrontation des résultats expérimentaux à la simulation numérique de la réponse de nos matériaux sous différents modes de chargement.
21
Kapinga, Kalala Iris, and Kalala Iris Kapinga. "Caractérisations structurale et mécanique du massif rocheux de la fosse Tiriganiaq du projet Meliadine à l'aide de la modélisation synthétique du massif rocheux." Master's thesis, Université Laval, 2013. http://hdl.handle.net/20.500.11794/24903.
Full textAbstract:
Ce mémoire porte sur l’application de la modélisation du massif rocheux synthétique (SRM) à la caractérisation du massif rocheux fracturé de la fosse Tiriganiaq du projet minier Meliadine. Les conditions structurales in-situ ont été représentées à l’aide de la modélisation des systèmes de fractures (FSM). Les résultats ont permis de définir un volume élémentaire représentatif (REV) du massif rocheux égal à 7,5 m x 15 m x 7,5 m. L’approche a également permis de quantifier l’impact de la variation des propriétés géométriques du FSM sur le comportement mécanique du massif. Les analyses paramétriques des propriétés géométriques du SRM font ressortir que le comportement du massif rocheux est particulièrement sensible à une variation de l’intensité des fractures (P32), de l’aire des fractures et du pendage de la foliation. De plus, la résistance en compression uniaxiale est fortement anisotrope.Ce mémoire porte sur l’application de la modélisation du massif rocheux synthétique (SRM) à la caractérisation du massif rocheux fracturé de la fosse Tiriganiaq du projet minier Meliadine. Les conditions structurales in-situ ont été représentées à l’aide de la modélisation des systèmes de fractures (FSM). Les résultats ont permis de définir un volume élémentaire représentatif (REV) du massif rocheux égal à 7,5 m x 15 m x 7,5 m. L’approche a également permis de quantifier l’impact de la variation des propriétés géométriques du FSM sur le comportement mécanique du massif. Les analyses paramétriques des propriétés géométriques du SRM font ressortir que le comportement du massif rocheux est particulièrement sensible à une variation de l’intensité des fractures (P32), de l’aire des fractures et du pendage de la foliation. De plus, la résistance en compression uniaxiale est fortement anisotrope.
22
Volozinskis, Xavier. "Étude de la résistance à la fissuration d'un matériau hétérogène anisotrope appliquée à l'optimisation du processus de fabrication du papier." Bordeaux 1, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR10618.
Full textAbstract:
L'analyse micromecanique de la degradation sous charge montre que l'amorce de la rupture du papier est provoquee par l'existence de defauts inherents a la structure fibreuse de la feuille. L'application des regles de la mecanique de rupture a ce probleme apparait valide tant du point de vue theorique que sur le plan experimental. Les conditions restrictives sont precisees et une geometrie optimale d'eprouvette est definie. De plus, l'analyse comparative de plusieurs methodes approchees d'evaluation des criteres de fissuration conduit a choisir de determiner l'integrale de rice par la methode de rice, paris et merkle. Enfin, on met en evidence le role preponderant des parametres de fabrication: raffinage et sechage sur le facteur d'intensite de contrainte et l'integrale de rice
23
Cherait, Yacine. "Contribution à l'étude et l'optimisation des bétons renforcés de fibres de fonte amorphe." Lyon 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LYO10045.
Full textAbstract:
Ce travail a pour objet l'etude des proprietes du beton renforce de fibres de fonte amorphe et l'optimisation de sa formulation. Une determination analytique de la compacite maximale d'un melange de grains est d'abord etudiee a l'aide du modele lineaire et compacite. Des essais effectues sur grains spheriques conduisent a de nouvelles expressions des fonctions d'interaction f et g. Une extension du modele est presentee pour le cas de melanges fibres. Une recherche experimentale de la formulation du beton de fibres est ensuite faite, en examinant l'influence de la longueur et du dosage en fibres ainsi que du type de granulats. Une comparaison des resultats experimentaux obtenus a ceux d'autres methodes de composition ainsi qu'aux valeurs previsionnelles du modele lineaire fait apparaitre un ecart sensible pour ce dernier. Enfin, les essais mecaniques concernant l'apport des fibres de fonte montrent que la resistance en compression est peu affectee; par contre, les augmentations sensibles sont observees en flexion et en cisaillement
24
Cordonnier, Tiphaine. "Tenue mécanique d'interfaces modèles dans les alliages Fe-40%at. Al (ordonnés B2)." Saint-Etienne, EMSE, 2006. http://www.theses.fr/2006EMSE0010.
Full textAbstract:
Le développement des alliages FeAl est fortement limité par leur fragilité intergranulaire à température ambiante, fragilité supposée due à une faible cohésion intrinsèque des interfaces. Jusqu'à présent, seul le dopage en bore permettait de renforcer ces joints dits faibles. Nous avons caractérisé la tenue mécanique d'interfaces de flexion d'axe <100> dans des alliages binaires ou dopés en bore. Les résultats indiquent que le bore supprimerait la rupture intergranulaire en facilitant le transfert du glissement aux interfaces. De plus, contrairement à ce qui est communément admis, toutes les interfaces, même binaires, présentent une haute cohésion, suffisante pour éviter la rupture intergranulaire. Les interfaces de flexion d'axe <100> sont donc spéciales au regard de la fissuration, le plan du joint jouant un rôle fondamental dans sa tenue. L'existence de ces interfaces de haute cohésion permettrait d'améliorer les propriétés des alliages FeAl via une "ingénierie des interfaces"Use of FeAl alloys is still severely limited by their room temperature intergranular brittleness, assumed to be due to a low intrinsic cohesion of the interfaces. Until now, doping with boron was the only way to reinforce these weak boundaries. The fracture behaviour of some special boundaries, with <100> symmetric tilt boundary, pure or doped with boron, was characterized. Results indicate that boron would suppress intergranular fracture by improving slip transfert across the grain boundaries. Then, and on the contrary to the common knowledge, boundaries of B-free bicrystals exhibit a cohesion high enough to avoid intergranular fracture. <100> tilt boundaries are thus special boundaries regarding fissuration resistance, with grain boundary plane playing a major role. The existence of such highly cohesive interfaces opens a new way to efficiently modify macroscopic behaviour of B-free FeAl through a "grain boundary engineering" approach
25
Duprey, Ambroise. "Biomécanique des anévrysmes de l'aorte thoracique ascendante : vers une prédiction personnalisée du risque de rupture." Thesis, Lyon, 2016. http://www.theses.fr/2016LYSES021/document.
Full textAbstract:
Les anévrysmes de l'aorte ascendante sont un problème de santé publique qui peut menacer le pronostic vital par le risque de rupture ou de dissection. Actuellement, le seul critère permettant de décider d'une intervention est le diamètre maximal de l'anévrysme mesuré par le scanner. La recherche biomécanique a pour objectif de caractériser les propriétés élastiques de l'aorte et de proposer une approche patient-spécifique de l'évaluation du risque de complication. Le but de cette thèse était double. Dans une première partie, il était de déterminer les propriétés à rupture d'anévrysmes de l'aorte ascendante fraîchement excisés à partir d'un banc d'essai de tests en gonflement mis au point dans notre laboratoire. Les résultats ont permis de déterminer un index de risque de rupture basé sur l'extensibilité de l'aorte. Dans une deuxième partie, nous avons identifié les propriétés mécaniques des anévrysmes aortiques à l'aide d'un scanner dynamique préopératoire. Cette identification reposait sur la minimisation simultanée de deux fonctions coût, qui définissaient la différence entre les prédictions d"un modèle numérique et les mesures par le scanner du volume de l'anévrysme au milieu du cycle cardiaque et à la systole. Les résultats étaient corrélés à ceux des tests mécaniques en gonflement, montrant une application prometteuse du scanner dynamique pour l'identification du patient-scpécifique des propriétés mécaniques de l'aorte. Ce travail ouvre un peu plus la voie vers une évaluation patient-spécifique du risque de complication d'un anévrysme de l'aorte ascendante et vers une sélection plus affinée des patients pour la chirurgieAneurysms of the ascending aorta are a life-threatening desease by the risk of rupture or dissection. Currently, the only criterion for deciding an intervention is the maximum diameter of the aneurysm mesured from CT-scan. Biomechanical research aims to characterize the elastic properties of the aorta and to provide a patient-specific approach too assessing the risk of complications. The aim of this thesiswas twofold. In the first part, it was tocharacterize the rupture properties of freshly excised acsending aortic tissue from an inflation bench-test developed in our laboratory. The results were derived to determine a rupture risk index based on the extensibility of the aorta. In the second part, we identified the mechanical properties of aortic aneurysms using preoperative dynamic CT-scan. This identification was based on the simultaneous minimization of two cost functions, which defined the difference between the predictionsof a numerical model and the volumes of the aneurysms measured from the CT-scan in the middle of the cardiac cycle and the sytole. The results were correlated with those of the inflation tests, showing promising application of the dynamic scan for the patient-specific identification of the mechanical properties of the aorta. This work opens a little more the way for the patient-specific assessment of the risk of complications of an aneurysm of the ascending aorta and for a more refined selection of patients for surgery
26
Hamdani, Djelloul. "Comportement mécanique d'assemblages de tôles d'acier galvanisé sollicités en mode d'ouverture à différentes vitesses : influence des traitements de surface et des épaisseurs de joint de colle." Compiègne, 1988. http://www.theses.fr/1988COMPD143.
Full textAbstract:
Dans ce travail, nous avons déterminé les corrélations entre un test de détermination de la résistance de l'assemblage collé basé sur les principes de la mécanique de la rupture, et, des mesures d'énergie de surface et de rugosité caractérisant l'état de surface du substrat en acier galvanisé. La corrélation montre qu'une action conjuguée des deux paramètres rugosité et énergie superficielle du substrat peut optimiser l'énergie de propagation. L'effet de la vitesse de sollicitation (0. 5, 5, 50 et 500 mm/mn) ainsi que celui de l'épaisseur de joint (720, 360, 180 et 120 um) a été observé. En terme d'énergie de rupture la vitesse et l'épaisseur semblent avoir le même effet sur la résistance de la structure collée. L'émission acoustique a été utilisée pour détecter l'amorçage microscopique et suivre l'évolution de la fissure en cours de propagationIn this study we have been tenting to bind a surface property (roughness and surface energy) of galvanised steel which it prepared of four different treatments (cleaning attack acid and basic, parcodine) with a mechanical behaviour of adhesively bonded assemblies. The bind show which conjugate roughness and superficial energy action of substrate can be optimised the propagation energy. The effect of solicitation rate (0. 5, 5, 50 and 500 mm/mn) and adhesive bond thickness (720, 360, 180 et 120 um) have been observed. For propagation energy term, the solicitation rate and adhesive bond thickness seems to that have a same effect on adhesively bonded structure toughness. For the characterization of the beginning of the microscopic damage and of the crack propagation, we have, in parallel with the test, recorded the acoustic emission from the specimen
27
Guigon, Michèle. "Relation entre la microtexture et les propriétés mécaniques et électriques des fibres de carbone ex-polyacrylonitrile." Compiègne, 1985. http://www.theses.fr/1985COMPE046.
Full text
28
Macke, Thierry. "Développement et validation d'une méthode de caractérisation au choc des matériaux : application à l'étude du comportement à la rupture de matériaux composites à matrice céramique et ou métallique." Bordeaux 1, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR10517.
Full textAbstract:
Une methode basee sur l'analyse dynamique d'un essai de choc en flexion trois points sur eprouvette entaillee a ete developpee et validee. Son utilisation particulierement adaptee aux materiaux semi-fragiles permet la determination de facteurs critiques representatifs de la tenacite dynamique des materiaux. L'extension de cette methode au domaine de la propagation de la rupture a pu etre envisagee dans le cas des materiaux elastiques endommageables et conduit a la determination des courbes de resistance a la fissuration. L'application des differents aspects de la caracterisation a divers types de materiaux composites a matrice ceramique ou/et metallique montre l'interet de la methode pour mettre en evidence les effets de chaque parametre des composites (nature des fibres et matrice, structure fibreuse, traitements interfaciaux. . . ) sur leur comportement a la rupture
29
Lagache, Manuel. "Etude du rôle de l'interphase sur le comportement mécanique des composites unidirectionnels." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1993. http://www.theses.fr/1993GRE10094.
Full textAbstract:
Dans le domaine des matériaux composites unidirectionnels, il apparaît important de prédire les caractéristiques mécaniques d'après celles des constituants. Ce mémoire a pour fil conducteur d'améliorer la prévision du comportement mécanique, en tenant compte du rôle de l'interphase. Diverses techniques d'homogénéisation et plus précisément la méthode d'homogénéisation des structures périodiques (notée hsp) fournissent les outils de base de prévision des propriétés élastiques macroscopiques. Un développement de la méthode hsp est proposé dans le cas des composites unidirectionnels, qui permet de scinder le problème général à trois dimensions en deux types de problèmes plans. Une confrontation numérique/expérimentale des modules d'Young transverses établit le rôle prépondérant de l'interphase ainsi que l'adéquation de la technique hsp pour l'évaluation des propriétés élastiques du composite. Parallèlement une caractérisation physico-chimique révèle des modifications de l'état de réticulation de la matrice, in situ, avec le taux de renfort. De plus, une utilisation originale de la méthode hsp donne accès au module d'Young et à l'épaisseur de l'interphase d'après le module Young expérimental du composite. Enfin une approche nouvelle, pour la prévision des propriétés à rupture, basée sur le comportement de deux solides élastiques en contact par une surface plastique, est introduite. Cette modélisation permet d'analyser l'influence des caractéristiques de l'interface sur le comportement à rupture du composite
30
Wrotecki, Christian. "Relations entre la morphologie de la phase dispersée et les propriétés mécaniques dans les polystyrènes chocs." Compiègne, 1987. http://www.theses.fr/1987COMPD065.
Full text
31
Wahyudi, Herman. "Étude des propriétés mécaniques des matériaux argileux en relation avec leur organisation à différentes échelles." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1991. http://www.theses.fr/1991ECAP0205.
Full textAbstract:
On a étudié en fonction des champs de contraintes et déformations provoquées par des chargements mécaniques monotones (essais triaxiaux classiques et dométriques) le comportement mécanique de deux matériaux argileux (kaolinite jaune, bentonite verte). L'évolution de la forme, de la taille, de la densité ainsi que de l'orientation des particules argileuses ont été mis en évidence par microscopie électronique à balayage et à transmission. A l'échelle microscopique, les résultats ont montré qu'ils existaient une délamination et une création d'une anisotropie dans l'organisation des particules lors des écrasements mécaniques monotones notamment sous chargement unidimensionnel. L'évolution des micropores réalisés par la porosimétrie au mercure et l'evolution de la surface spécifique des argiles trouvées par l'éthylène glycol en fonction de la déformation axiale ont permis de renforcer les resultats des microscopes électroniques. L'autre objectif de cette recherche expérimentale a été de mieux comprendre le mécanisme de la formation des plans de cisaillement. Les microscopes électroniques et optiques et le scanner X montrent des différences d'organisation des particules argileuses importantes aussi bien dans la zone juste a cote de la fissure que dans la masse de l'échantillon loin du plan de fissure. Ceci dépend également de la consolidation du matériau normalement ou fortement surconsolidé. Des différences de teneur en eau ou de densité de l'échantillon global indiquent que le matériau est hétérogène âpres rupture
32
Cousin, Laurence. "Contribution à l'étude de la déchirure de films polymères à partir du travail essentiel de rupture et de l'intégrale J." Lille 1, 2000. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2000/50376-2000-170.pdf.
Full textAbstract:
L'étude de la déchirure d'un polymère thermoplastique sous forme de films, intervenant dans la constitution de produits cosmétiques, fait l'objet de ce travail. Dans le but d'obtenir une valeur caractéristique de la rupture, deux approches énergétiques globales de la mécanique de la rupture sont utilisées : le travail essentiel de rupture (t. E. R. ) et l'intégrale j. Des essais de rupture sont menés sur des éprouvettes s. E. N. T. La méthode du t. E. R. Est une méthode à échantillons multiples qui permet l'obtention de la caractéristique recherchée sans qu'on ait besoin de détecter l'amorçage. Pour déterminer celle-ci, les échantillons doivent respecter des conditions dimensionnelles. Nous nous sommes intéressés à ce domaine de validité et avons montré que les conditions préconisées dans la littérature sont trop restrictives. Nous montrons qu'il est possible d'écrire deux équations intrinsèques dont l'une permet d'évaluer le travail essentiel w e. Nous mettons par ailleurs en évidence que celui-ci est indépendant de la largeur des échantillons testés. A l'aide de l'expression proposée par Sumpter et Turner dans le cas d'un matériau élasto-plastique, nous déterminons l'évolution du paramètre j en fonction de l'incrément de propagation de fissure. En supposant la séparabilité de l'énergie, nous montrons que le paramètre j peut être obtenu ici à l'aide d'un facteur eta unique. Cependant, cette caractéristique reste fortement dépendante du type de régression utilisée et donc de la norme que l'on choisit. Les approches globales s'avèrent des outils intéressants pour analyser de manière qualitative les propriétés de rupture des matériaux. Le paramètre j présente l'avantage indéniable d'être accessible à partir d'un seul essai.
33
Atig, Dyhia. "Propriétés physiques et mécaniques de l’hydrate de méthane à l’échelle du pore." Thesis, Pau, 2019. http://www.theses.fr/2019PAUU3021.
Full textAbstract:
Les hydrates de gaz sont des composés cristallins stables à haute pression et à basse température, très répandus sur terre, notamment dans les fonds marins au niveau des marges continentales, où ils contribuent à la stabilité des sédiments par leur cohésion et leur adhésion aux surfaces minérales. Cependant, le comportement mécanique des hydrates en soi a été peu ou pas étudié à l’échelle du pore. L’objectif de cette thèse est d’étudier les conditions de stabilité et les propriétés mécaniques en traction de l’hydrate de méthane à l’échelle du pore, dans une configuration comparable à celle qu’on peut trouver dans les milieux poreux sédimentaires.Ici, nous étudions d’abord par microscopie optique les conditions de formation, de croissance et de dissociation de l’hydrate de méthane à l’interface eau/CH4 dans un micro-capillaire en verre utilisé à la fois comme un pore modèle et comme une cellule optique résistante à haute pression et à basse température. Ensuite, en développant une méthode originale in situ et sans contact : "dépression thermo-induite" on détermine les propriétés mécaniques en traction d’une coquille polycristalline d’hydrate de méthane. L’hydrate est nucléé à basse température sur l’interface eau/CH4, qui est rapidement recouverte d’une "croûte" polycristalline d’hydrate. À partir de cette croûte, l’hydrate pousse de part et d’autre de l’interface : dans l’eau sous forme "d’aiguilles" cristallines, dans le gaz, sous forme de "filaments" cristallins, et enfin entre le substrat et le gaz sous forme d’un "halo". Le halo qui est un film polycristallin avançant sur le substrat, en chevauchant un film d’eau, ralentit et finit par s’immobiliser et s’accrocher au substrat. À partir de ce moment, "la coquille" polycristalline, constituée de la croûte et du halo, forme une barrière entre l’eau et le gaz. Les tests de traction sont effectués par génération d’une dépression dans le compartiment eau en augmentant la température à pression de méthane constante.Les propriétés élastiques en traction de la coquille (module élastique et contrainte de rupture) sont déterminées en fonction de la taille des grains, contrôlée ici par les deux paramètres : le sous-refroidissement par rapport à la température d’équilibre, et le temps de mûrissement. On trouve un comportement élastoplastique à caractères ductile et fragile mélangés. Nos données de contrainte de rupture s’insèrent dans un écart de cinq ordres de grandeurs de taille de grain, et de trois ordres de grandeurs de la contrainte de rupture (entre des données de simulation à l’échelle nanomètrique et des données expérimentales à l’échelle millimétrique). L’effet de taille de grain sur la contrainte de rupture de l’hydrate de méthane peut être un facteur contribuant à la déstabilisation des pentes continentalesGas hydrates are ice-like crystals stable at high pressure and low temperature. They are ubiquitous on earth, notably at the edges of continental shelves, where they contribute to the mechanical stability of marine sediments, by hydrate cohesion and hydrate adhesion to mineral particles. However, the mechanical behavior of gas hydrates at pore scale has been hardly or not at all studied. The purpose of this thesis is to study the stability conditions and the tensile mechanical properties of methane hydrate at pore scale in a representative pore habit of gas hydrate in a sedimentary medium.Here, using optical microscopy, first the formation, growth and dissociation conditions of methane hydrate are investigated across a water/CH4 interface in glass micro-capillaries used both as a pore model and as an optical cell resisting high pressure and low temperature. Then by developing a contactless and an in situ method, "thermally induced depressing", tensile mechanical properties of polycrystalline methane hydrate shell are determined. At low enough temperature, the hydrate nucleates as a polycrystalline "crust" over the water/CH4 interface. From this crust, the hydrate continues growing on both sides of the interface: in the water as "needle like crystals", in the gas as "hair like crystals", and finally between the gas and the substrate as a polycrystalline film, the "halo". The halo advances slowly on the substrate, riding over a water film, and comes to rest and adheres to the substrate. From then on, the "shell" (crust and halo) isolates the water from the gas. Tensile tests are carried out by generating a depression in the water compartment by increasing temperature at constant methane pressure.Tensile elastic properties of the shell (elastic modulus and the tensile strength) are determined as a function of the grain size, controlled here by two parameters, supercooling compared to the equilibrium temperature and the annealing time. We find elastoplastic behavior, with mixed ductile and brittle characteristics. Our data on tensile strength contribute to fit the gap of five orders of magnitude of grain size, and three orders of magnitude of tensile strength (between molecular simulations at nanometre scale and current experiment at millimetre to centimetre scale). The effect of grain size on the tensile strength of methane hydrate could be a factor contributing to the destabilization of continental slopes
34
Mouhmid, Bouchaïb. "Étude de l'endommagement et de la rupture d'un polyamide 66 chargé en fibres de verre courtes." Lille 1, 2007. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2007/50376-2007-253.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse porte sur la caractérisation mécanique et le comportement à la rupture d'un polyamide 6,6 (PA66) avec et sans renfort en fibres de verre courtes. Le premier volet, consacré à la caractérisation mécanique, met en évidence l'influence du taux de charge en fibres de verre, de la température et de la vitesse de déformation sur le comportement mécanique du PA66. Nous avons modélisé le comportement mécanique viscoélastoplastique du PA66 non chargé en utilisant le modèle de Johnson Cook modifié et obtenu une bonne corrélation entre les résultats du modèle et ceux issus des essais de traction. Un deuxième volet, consacré à l'étude de l'endommagement et la rupture du PA66 avec et sans renfort, utilise la technique de corrélation d'images digitales (CID) et celle de l'émission acoustique (AE) lors des essais de rupture. La ténacité du PA66 non chargé a été caractérisée par le paramètre énergétique Jlc et l'écartement en fond de fissure CTOD (Crack Tip Opening Displacement), alors que celle du PA66 chargé en fibres de verre, nous avons choisi Klc. La technique de CID a permis de suivre l'évolution, au cours des essais, des champs de déplacements (et donc des déformations) au voisinage du fond de la fissure, la progression ainsi que la géométrie de la fissure. Ces résultats nous ont permis de modéliser la distribution des déformations le long de la ligne de fissure. L'apport de l'EA est considérable dans la compréhension des mécanismes d'endommagement et leur chronologie dans les matériaux composites étudiés. En effet, l'amplitude de ces émissions est corrélée au type d'endommagement dans le composite : rupture de la matrice, déchaussement des fibres, rupture d'interface fibre-matrice. Enfin, un troisième volet consiste en une étude numérique permettant de simuler l'avancement de la fissure en utilisant la technique de découplage des nœuds. Les résultats numériques sont assez proches de la CID en termes de distribution de déformations.
35
Gauchet, Séverine. "Etude de l'influence du type de noir de carbone sur la tenue en fatigue de caoutchouc HNBR." Tours, 2007. http://www.theses.fr/2007TOUR4049.
Full textAbstract:
L'optimisation de la tenue en fatigue de la poulie découpleuse requiert la compréhension des mécanismes d'endommagement mis en jeu lors du fonctiontionnement du corps caoutchouc. Bien que l'endurance des élastomères ait fait l'objet de nombreux travaux, la fatigue du HNBR renforcé de noir de carbone est peu décrite dans la littérature. L'objectif de cette étude est d'appréhender l'influence de la charge sur ces mécanismes complexes au travers des modifications induites par le renfort sur la microstructure et les propriétés dynamiques. Les deux mécanismes d'endommagement à l'amorçage initient de multiples microfissures qui se propagent en rosace. La taille et le nombre de pétales dépendent alors du type de noir de carbone. Ces caractéristiques sont représentatives de la vitesse de fissuration et elles décrivent un mécanismede rotation de fissure. L'influence de la charge sur l'endommagement est mise en évidence par RMN du solide H. Cette technique originale s'avère être un outil puissant dans l'étude de la dégradation de caoutchoucs à formulation complexe. Ces résultats ouvrent de nouvelles perspectives dans l'appréhension des mécanismes d'endommagementThe fatigue resistance optimization of the alternator pulley needs to understand damage mechanisms influence on the rubber fatigue behaviour used in mecanical power transmission. Although the toughness of rubber was log time studed, the fatigue of HNBR filled with carbon black is not described in literature. The aim of this work is to understand the influence of filler on theses complex mechanisms through the modifications induiced by filler on the microstructure and dynamical properties. Two damage mechanisms at starting initiate several microcracks which are propagated in rosette forme. Size and number of petals depend on the type of carbon black. This characteristics represent the cracking speed and they describe a mechanisme of crack rotation. The influence of filler on the damage is highlighted by solid NMR H. This original technique proves to be a power technique for studying degradation of rubber having a complex formulation. These results open new propects in order to understand damage mechanisms
36
Turatsinze, Anaclet. "Caractérisation microstructurale de la fissuration des bétons et mortiers en mode I de propagation." Toulouse 3, 1992. http://www.theses.fr/1992TOU30185.
Full textAbstract:
En mecanique de la rupture des mortiers et betons on admet generalement qu'il existe en fond d'une fissure reelle un volume microfissure process zone. Des observations directes sont necessaires pour confirmer cette hypothese ainsi que les modeles associes. Dans ce but, nous avons etudie le processus de fissuration d'eprouvettes de mortiers encochees en flexion trois points. Les observations ont ete realisees au microscope electronique a balayage par l'intermediaire de la technique de la replique. L'etude montre que les premiers endommagements apparaissent toujours sous forme d'une unique microfissure avant d'atteindre la charge maximum. L'amorce de la fissure n'est pas precedee par la formation de microfissures diffuses. Les observations sur les surfaces laterales d'eprouvettes montrent un seul trajet tortueux de fissure avec des branchements, sans microfissures en pointe, ni de part et d'autre de la fissure reelle. A l'interieur, le processus de fissuration est different: le trajet continu de fissures est suivi de microfissures discontinues situees dans une zone ou s'operent encore des transferts de contraintes. Cette zone peut donc etre identifiee a la process zone. Cette hypothese est corroboree par des comparaisons entre des mesures d'emprises de la process zone et des valeurs obtenues par modeles (effective crack model ou two parameter model) permettant de calculer des longueurs de fissures effectives en tenant compte des effets de la process zone. Des interactions entre les levres de la fissure ont ete mises en evidence. Elles sont une consequence de la rugosite des surfaces de rupture. Apres etude de cette rugosite, un modele est propose. Il admet qu'une part de l'energie globale de rupture est dissipee par des phenomenes de friction entre les levres de la fissure. Ce modele permet d'expliquer les resultats experimentaux qui mettent en evidence des phenomenes d'effet d'echelle et de courbe r dans le comportement du materiau en mode i de propagation
37
Voicu, Raluca. "Évolution microstructurale à haute température et propriétés mécaniques d'aciers austénitiques Fe-Cr-Ni." Toulouse, INPT, 2008. http://www.theses.fr/2008INPT132G.
Full textAbstract:
Les aciers austénitiques inoxydables HP40 1010 Nb sont utilisés pour la fabrication des tubes reformeurs utilisés dans l'industrie pétrochimique et en particulier par Air Liquide pour la réaction de craquage de l'hydrogène. Ces tubes constituent les composants essentiels des usines productrices d'hydrogène. La conception des tubes prévoit une durée d'exploitation d'environ 11 ans. Cependant, le fonctionnement des installations dans des conditions plus sévères diminue fortement la durée de vie de ces composants. La combinaison de facteurs tel que des surchauffes locales, un champ de contrainte complexe (induit par la thermique, la pression interne des gaz et le poids des tubes), un environnement corrosif à l'intérieur et oxydant à l'extérieur des tubes peut conduire à la rupture prématurée de ces pièces. L'objectif de cette étude est donc de comprendre les couplages entre le vieillissement microstructural et le comportement mécanique en fluage afin d'établir un nouveau critère de fin de vie des tubes reformeurs. Les examens microstructuraux des structures vieillies ont permis de souligner l'effet de plusieurs facteurs importants dont la composition chimique et de l'environnement ainsi que d'établir un diagramme TTT pour ces nuances d'aciers. L'étude systématique du comportement mécanique en fluage nous a permis de mettre en évidence plusieurs facteurs qui influencent la durée de vie de ces alliages dont le vieillissement et un changement de mécanisme de fluage au passage des fortes aux faibles contraintes. Les observations métallographiques et la quantification de l'endommagement ont confirmé les résultats de fluage. Un critère de fin de vie a pu être établi en intégrant ces données. Enfin, nous avons proposé deux protocoles de chargement thermique afin d'optimiser le temps à ruptureThe HP40-Nb modified austenitic stainless-steels are used for reformer tubes fabrication in the refining, petrochemical and fertilizer industries, and especially by Air Liquide for cracking reaction of hydrogen. These tubes are the main components of hydrogen production plants. The tubes are designed for exploitation duration of around 11 years. Nevertheless, the operation of the facilities under more severe conditions leads to a greatly decreases the lifetime of these components. These tubes are prone to various degradation mechanisms. The combination of factors such as local overheating, a complex stress field (induced by the heat, the internal gas pressure and weight of the tubes), a corrosive environment inside and an oxidant atmosphere outside of the tubes can lead to premature rupture, braking of these parts. The objective of this study is to understand the coupling between the microstructural aging and mechanical behaviour in creep regime in order to establish a new criterion for end of life of reformer tubes. Microstructural examinations of aged structures have allowed to highlight the effect of several important factors, like the chemical composition and the environment, and to establish a TTT diagram for these steel grades. The systematic study of the creep mechanical behaviour has enabled to identify several factors that influence the lifetime of these alloys, like aging and a change of creep mechanism when passaging from high to low stress levels. Metallographic observations and quantification of the damage confirmed the creep tests results. A criterion for the end of life has been established by integrating these data. Finally, we proposed two thermal loading protocols to optimize the time to rupture of these tubes
38
Lespine, Ismael. "Influence de la géométrie des structures sur les propriétés de rupture dans les matériaux quasi-fragiles." Bordeaux 1, 2007. http://www.theses.fr/2007BOR13533.
Full textAbstract:
Dans ce travail, on se propose d'étudier le couplage entre les propriétés de rupture et la géométrie des structures dans la rupture quasi-fragile. Des expériences de rupture menées en mode I sur quatre géométries de spécimens entaillés en bois (épicéa) de taille identiques, permettent d'étudier l'effet de la géométrie sur les caractéristiques de rupture et notamment sur le comportement courbe-R. Dans un premier temps, un modèle de fissure cohésif est utilisé pour estimer des propriétés de rupture intrinsèques. Néanmoins, malgré l'efficacité d'un tel modèle pour décrire la rupture quasi-fragile, les propriétés de fissure cohésives dépendent également de la géométrie, le couplage étant notamment manifeste sur l'énergie de rupture cohésive Gf et sur l'ouverture critique wc qui sont les propriétés liées au régime stationnaire de la zone cohésive ou au stade critique de l'endommagement. La taille critique de FPZ apparaît donc dépendante de la géométrie. Toutefois en dépit de la dépendance à la géométrie, un lien entre les propriétés cohésives et les caractéristiques de la courbe-R a été établi. Les raisons d'un tel couplage entre la taille critique de FPZ et la géométrie est recherchée à travers une approche locale dans laquelle la biaxialité des champs de contrainte de fond de fissure est étudiée. Cette approche locale permet de définir une longueur caractéristique de FPZ qui est en accord avec les résultats expérimentaux.
39
Nazarenko, Emmanuel. "Comportement à rupture d'un composite à fibres céramiques et matrice vitrocéramique sous sollicitations statiques et dynamiques." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1992. http://www.theses.fr/1992ECAP0269.
Full textAbstract:
Cette étude a porté sur le comportement à rupture d'un composite à fibres SiC et matrice LAS sous sollicitations statiques et dynamiques. Une caractérisation microstructurale permet d'accéder aux principaux paramètres qui gouvernent le comportement du composite: la résistance des fibres se situe entre 500 et 1700 MPa selon les nuances et la contrainte de cisaillement interfaciale entre 2 et 25 MPa. Les essais de caractérisation quasi-statique classent les nuances en deux familles, les composites quasi-fragiles, aux performances très faibles, et les composites non fragiles. Les caractéristiques, mesurées en flexion trois points, s'échelonnent de 200 à 650 MPa en contrainte à rupture et de 2 à 75 kJ. M-² en énergie de rupture. La caractérisation en régime de sollicitation dynamique fait appel à des essais de flexion trois points dynamique. Le dispositif expérimental, basé sur le principe des barres d'Hopkinson, est analysé. Ces essais donnent accès aux valeurs de contrainte et d'énergie de rupture dynamiques, qui sont plus élevées que les valeurs statiques dans le cas des matériaux les plus fragiles et du même ordre pour les matériaux les plus résistants. Les valeurs mesurées sont discutées à la lumière de l'observation microfractographique et de modèles adaptés. Les variations de comportement entre régime statique et régime dynamique sont attribuées à des variations de comportement de l'interface fibre-matrice en fonction de la vitesse de glissement interfacial. La conclusion principale de l'étude porte cependant sur la faible différence entre les performances statiques et dynamiques des composites SiC-LAS, cette différence étant surtout sensible sur les nuances les moins performantes
40
Zizi, Zahir. "Le système bitume-eau-solides minéraux : comportement physique et chimique, conséquences sur les propriétés mécaniques des enrobés." Montpellier 2, 1996. http://www.theses.fr/1996MON20084.
Full textAbstract:
Les enrobes bitumineux a froid se heurtent, malgre les avantages economiques et ecologiques qu'ils presentent, a l'inconvenient de la rupture des emulsions de bitume. La rupture de l'emulsion de bitume a ete examinee selon deux angles : rupture de type physique sur des fines minerales inactives (les fines siliceuses) et rupture de type chimique en utilisant des fines actives (le ciment). La rupture de type physique a ete examinee par l'intermediaire d'une variation progressive de la surface specifique (et la dimension) de fines siliceuses homogenes obtenues sous forme de tranches granulaires de dimension incrementale entre 0 et 80 m. L'etude des essais de rupture indice de rupture (nf-t66017) et des essais d'observations microscopiques en fonction de la surface specifique - dimension de ces fines a mis en evidence deux mecanismes differents de rupture qui se produisent de part et d'autre d'une valeur seuil de la surface, autour de 20 m. La contribution chimique de fines actives (ou fines cimentaires), presentees sous forme de quatre tranches granulaires de 2 a 30 m, a permis la consommation l'eau in situ (dans l'enrobe) et la rigidification du materiau grace aux hydrates formes. La cinetique de rupture et le comportement mecanique de l'enrobe sont une fonction de la surface specifique des fines cimentaires, de leur teneur et de celle de l'emulsion.
41
Dang-Hoang, Thong. "Rupture et endommagement d’un assemblage boulonné : approche expérimentale et simulation numérique." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10066/document.
Full textAbstract:
Ce travail porte sur l’étude de la rupture et de l’endommagement d’un assemblage boulonné constitué de tôles minces en alliage d’aluminium 6082 T6, d’épaisseur e=2 mm, en simple recouvrement. Plusieurs configurations d’assemblages (nombre et disposition des fixations) sont étudiées dans le cas de sollicitations monotones, en analysant les effets de bord. L’influence du couple de serrage et du jeu fonctionnel sera pris en compte pour l’étude du comportement global de la liaison. Une approche expérimentale a été mise en oeuvre pour analyser la chronologie des mécanismes d’endommagement en utilisant simultanément la technique d’émission acoustique (EA) et la mesure des champs par corrélation d’images digitales (CID). La technique EA a permis de suivre les évolutions des activités acoustiques avec une technique de localisation planaire en permettant de mieux cerner l’amorçage et la propagation des fissures. La technique CID confirme les scénarios d’endommagement en évaluant le champ des déformations en tout point au voisinage de la fixation. La simulation numérique par éléments finis a été utilisée afin de prédire le comportement global de ces assemblages. Les calculs sont réalisés en 3D en utilisant des éléments solides et des éléments coques et sont entrepris aussi bien en élastoplasticité sans endommagement qu’avec endommagement. La prédiction de l’endommagement a été correctement réalisée en utilisant deux modélisations : une modélisation découplée selon le modèle de Latham et Cockroft et une modélisation couplée basée sur le modèle de Gurson modifiéThis study focuses on the study of fracture and damage of a bolted assembly made up of thin sheets of aluminum alloy 6082 T6, thickness e= 2 millimeters, in single recovery. Several configurations of assemblies (number and arrangement of fasteners) are studied in monotonous solicitations, analyzing the effects of board. The influence of torque and clearance will be considered for the study of the behavior of the link. An experimental approach was implemented to analyze the sequence of damage mechanisms simultaneously using the technique of acoustic emission (AE) and measurement of fields by digital image correlation (DIC). EA Technology has tracked the evolution of acoustic activities by planar localization to better identify the initiation and propagation of cracks. The DIC technique confirms the damage scenarios evaluating, the deformation field at any point near the fastener. The finite element technique was used to predict the overall behavior of these assemblies. The calculations are performed in a 3D computer code using solid elements, shell elements and and are undertaken both in élastoplasticité without and with damage. The prediction of damage has been done using two models : modeling decoupled depending on the model of Latham and Cockroft and coupled modeling based on the model of Gurson modified
42
Toulemonde, Paul-Aymé. "Etude de la relation microstructure/propriétés mécaniques jusqu’à rupture des propergols composites : Caractérisation expérimentale et modélisation micromécanique par éléments finis." Thesis, Paris, ENSAM, 2016. http://www.theses.fr/2016ENAM0038/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse vise à identifier les mécanismes par lesquels la fraction volumique de charges, la distribution de tailles des charges, le comportement mécanique du liant et les propriétés d’adhésion liant/charge des propergols composites influent sur le comportement mécanique jusqu’à rupture de ces matériaux. Des calculs de microstructures 2D par éléments finis sont mis en œuvre pour caractériser qualitativement l’évolution de la microstructure du composite au cours d’une sollicitation de traction uniaxiale à faible vitesse de déformation. Ils prennent notamment en compte un modèle de zone cohésive pour représenter la décohésion à l’interface liant/charge et un critère original de ruine de la microstructure. Les résultats numériques sont favorablement comparés aux tendances obtenues expérimentalement sur propergols composites industriels et modèles. Par ailleurs, une validation de l’approche qualitative précédente est conduite en effectuant une confrontation quantitative du comportement mécanique et de la variation volumique d’un composite modèle, obtenus par simulation de microstructures 3D et par caractérisations expérimentales. Enfin, la tenue du propergol dans un assemblage propergol/lieur soumis à un test de pelage est étudiée expérimentalementThis work aims at understanding the relationship between solid propellants particles volume fraction, particles size distribution, binder mechanical properties and binder/particles bonding with the mechanical behavior up to failure of these materials. Finite elements analyses on 2D microstructures are performed in order to qualitatively characterize the microstructure evolution throughout uniaxial tensile loading at small strain rate. These simulations account for the binder/particles debonding with a cohesive zone model and implement an original failure criterion. Simulation and experimental results are consistent. Besides, a quantitative comparison between simulations on 3D microstructures and experimental data is drawn in order to validate the above qualitative results. It is performed on a model composite and compares both the mechanical behavior and the volume variations. At last, the propellant failure during a peeling test of the liner/propellant structure is studied experimentally
43
Varenne, Chloé. "Etude d'un alliage de titane β "transformable par déformation" : lien entre propriétés mécaniques, microstructures de déformation et mécanismes de rupture." Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. http://www.theses.fr/2020UPSLM030.
Full textAbstract:
Afin de pallier la ductilité et le taux d’écrouissage limités des alliages de titane, une nouvelle famille a été développée : les alliages de titane β transformables par déformation. Leurs mécanismes de déformation mettent en jeu la plasticité induite par transformation de phase (effet TRIP) et par maclage (effet TWIP), et sont largement étudiés depuis une dizaine d’années. Au contraire, la compréhension des mécanismes de rupture de ces alliages est faiblement documentée alors qu’elle reste essentielle afin de gagner en maturité dans leur développement. Ce projet avait pour but d’étudier en détail le comportement mécanique sous sollicitations variées d’un alliage β TWIP : Ti-8,5Cr-1,5Sn, à gros grains, afin de décorréler les échelles d’observation. Dans un premier temps, une méthodologie d’étude systématique de cette famille d’alliages a été mise au point. Nous avons statué sur les conditions de traitement thermique (épaisseur de trempe) et de réalisation des essais (géométrie d’éprouvette, type de chargement) et sélectionné les essais les plus pertinents pour une étude complète du comportement mécanique d’un alliage TRIP/TWIP. Cette méthodologie a ensuite été validée sur un alliage Ti-8,5Cr-1,5Sn tout d’abord à température ambiante, puis à température négative. Le comportement mécanique a été évalué dans une large gamme de conditions : traction uniaxiale, traction sur éprouvette entaillée, résilience, ténacité. Les contributions respectives de l’amorçage et de la propagation de fissure ont notamment été déterminées. Une corrélation, multi-échelles (optique, MEB, MET), a permis de mettre en évidence une rupture par localisation de la déformation, sans endommagement, fortement corrélée aux mécanismes de déformation plastique et indépendante des variations de vitesse de sollicitation et de triaxialité des contraintes. A température négative, l’absence de transition ductile-fragile a été mise en évidence sur les mécanismes de rupture, tout comme la conservation de la phénoménologie observée à l’ambiante (pas d’effet TRIP déclenché). La rupture, alors à basse énergie, met toujours en jeu un mécanisme ductile à cupules. La rupture reste régie par la localisation de la déformation, qui se déclenche d’autant plus tôt que la température d’essai est basse. Cette étude nouvelle et complète a permis d’approfondir la compréhension de la rupture d'un alliage TRIP/TWIP et fournit une base de données solide pour de futures études d’alliages de la même familleIn order to tackle the lack of ductility and work-hardening of titanium alloys, a new family is being developed, namely, strain-transformable β titanium alloys. The deformation mechanisms involve transformation induced plasticity (TRIP effect) and twinning induced plasticity (TWIP effect). They have been widely studied over the last ten years. On the otherhand, the understanding of fracture mechanisms of TRIP/TWIP titanium alloys still remains poorly documented although this is a key to improve the development of these alloys. Therefore, this project is an in-depth study of the mechanical behavior of a Ti-8.5Cr-1.5Sn β TWIP alloy, under various loading conditions. The coarse microstructure of the alloy was used to investigate deformation and fracture on a grain-by-grain basis. First, a methodology for the systematic study of this family of alloys has been developed. We selected the most relevant tests for a complete study of the mechanical behavior of a TRIP/TWIP alloy by investigating heat treatment conditions (quenching thickness) and mechanical testing conditions (specimen geometry, loading mode). Then,this methodology was validated on the Ti-8.5Cr-1.5Sn alloy first at room temperature, then at subzero temperatures, in order to get closer to the Ms point. The mechanical behavior was evaluated under a wide range of conditions giving access to tensile strength, impact toughness, and fracture toughness. The respective contributions of crack initiation and crack propagation were determined. A multi-scale correlation (optical, SEM, TEM) highlighted fracture by localized plastic flow, without damage development, strongly correlated with the plastic deformation mechanisms and independent of variations in strain rate and stress triaxiality. At subzero temperatures, the absence of ductile-to-brittle transition was demonstrated on the failure mechanisms, as was thepreservation of the phenomenology observed at room temperature (no triggered TRIP effect). Low energy fracture encountered at lower temperatures still involved a ductile dimple mechanism. It remained governed by localized plastic flow, which is triggered all the earlier the lower the test temperature. This new and comprehensive study has improved the understanding of fracture mechanisms of a TRIP/TWIP alloy and provides a solid database for further studies of this family of alloys
44
Xie, Jilong. "Etude de la fatigue et de la rupture des assemblages collés composite-élastomère." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1995. http://www.theses.fr/1995ECAP0390.
Full textAbstract:
L'application de caoutchouc pour l'assemblage de composite est important dans industries automobiles et aéronautiques. Une technique nouvelle est discutée pour mesurer le taux de restitution d'énergie et la propagation du délaminage des assemblages exposés sous environnements agressifs. Un guide à dessiner et à appliquer est donné. Nous avons étudié le comportement en délaminage de deux assemblages du type double poutre sandwich encastrée (DCSB) (mode I) et double recouvrement (mode II). L’éprouvette DCSB offre une capacité de mesurer les énergies de rupture d'assemblage caoutchouc/composite. Cette éprouvette peut être analysée avec la mécanique linéaire et élastique de la rupture en raison de la dissipation viscoélastique de caoutchouc très réduite. On utilise l'intégrale j pour caractériser l'amorçage et le déploiement brutal d'une rupture dans du joint a double recouvrement soumis a des conditions de sollicitation de mode II. L’intégrale j représente l'énergie maximale stockée dans la couche de l'intercalaire en caoutchouc. Néanmoins, les valeurs obtenues par extrapolation montrent que l'énergie de rupture en mode II vaut à peu près le double de l'énergie en mode I
45
Comby, Peyrot Isabelle. "Development and validation of a 3D computional tool to describe damage and fracture due to Alcali-Silica Reaction in concrete structures." Paris, ENMP, 2006. http://pastel.paristech.org/2096/01/these-comby.pdf.
Full textAbstract:
La Réaction Alcali-Silice (RAS) est une réaction chimique de dégradation des bétons occasionnant des désordres irréversibles au niveau de l’ouvrage. La modélisation de l’endommagement et de la fissuration d’une structure en béton tridimensionnelle victime de la RAS est donc de première importance en génie civil. Le logiciel FEMCAM (Finite Element Model for Concrete Analysis Method) a été développé dans ce cadre, afin de modéliser le comportement mécanique tridimensionnel des matériaux quasi-fragiles tels que les bétons. Dans cette thèse, nous avons développé une approche mésoscopique où le béton est considéré comme un matériau biphasé en présence de granulats et d’une pâte de mortier. Le modèle non local de Mazars avec formulation implicite a ainsi été implémenté et validé dans notre code Eléments Finis pour rendre compte du comportement élastique endommageable de la pâte de mortier. Nous abordons ensuite l’identification des paramètres élastiques et d’endommagement de ce modèle. Une attention particulière est portée à la campagne expérimentale menée au département Génie Civil de l’Ecole des Mines de Douai. Ces résultats expérimentaux ont été comparés aux résultats numériques via le module d’analyse inverse «RheOConcrete ». Des tests de compression, flexion trois points, essais brésiliens ont été ainsi réalisés. Les exemples d’applications proposés montrent l’influence du volume, de la répartition et du diamètre des granulats sur le comportement du béton. Nous utilisons ces résultats pour analyser les conséquences mécaniques de la RAS sur une éprouvette en béton. Les résultats numériques d’un béton soumis à un gonflement granulaire sont comparés aux résultats expérimentaux obtenus à l’Ecole des Mines de Douai. Cela permet de vérifier non seulement la cohérence du modèle numérique mais aussi de mieux comprendre l’influence de certains paramètres sur le mécanisme de la RAS. Enfin, nous soulignons l’importance de décrire avec précision les macrofissures générées par la réaction chimique. La dernière partie du mémoire concerne l’implémentation et la validation de la fissuration discrète en trois dimensionsThe Alkali-Silica Reaction (ASR) induces aggregates swelling leading to irreversible degradation of concrete structures. Modelling damage and cracks in a 3D concrete structure submitted to ASR is hence of prime importance in civil engineering. FEMCAM (Finite Element Model for Concrete Analysis Method) software has been developed within this framework to model 3D numerical concrete. In this thesis, we have developed a mesoscale approach where concrete is considered as a heterogeneous material with two main phases: the mortar paste and aggregates. An elastic damage law has been successfully implemented to take into account the mortar paste behavior. The non local Mazars model with an implicit formulation is hence used to deal with damage. This model requires determining elastic and damage parameters. In this way, an experimental campaign has been carried out at the Civil Engineering Department of the Ecole des Mines de Douai to identify concrete material parameters. These experimental results have been compared with numerical ones through the inverse analysis modulus RheOConcrete. Applications on concrete (compression tests, three point bending tests and “Brazilian” splitting tests) have been also performed. The influence of the distribution, diameters and volume of aggregates on concrete behavior has been studied. The comparison between the numerical global responses of a concrete sample submitted to ASR and experimental ones are available. These comparisons are based on previous experimental works carried out at the Ecole des Mines de Douai. It leads to compare numerical and experimental approaches and to better understand the mechanism of ASR under the control of some parameters. Finally, we have underlined the importance of describing macrocracks in concrete sample with a great accuracy to improve the model. The last part of this project concerns the implementation and the validation of a 3D Discrete Crack Propagation technique to model explicitly 3D crack propagation
46
Busignies, Virginie. "Recherche de lois de mélange sur des propriétés mécaniques de systèmes granulaires compactés." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00012167.
Full textAbstract:
Les matériaux granulaires sont utilisés dans de nombreux domaines tels que la pharmacie, la chimie, la métallurgie, l'agroalimentaire. Ils font l'objet de nombreuses recherches théoriques et expérimentales. La compression en matrice fermée est un procédé économique et facile à automatiser, ce qui explique qu'elle soit très répandue dans les industries qui utilisent des milieux granulaires. Dans le domaine pharmaceutique, le comprimé reste la forme la plus présente sur le marché. Bien que simple en apparence, la compression est un processus dynamique irréversible d'une grande complexité. Dans le cas d'un comprimé pharmaceutique, il faut garder à l'esprit que celui ci doit répondre à la fois à des contraintes technologiques, à des contraintes thérapeutiques et à des contraintes réglementaires très strictes. Pour répondre à ces différentes contraintes, les comprimés pharmaceutiques sont obtenus par la compression de mélanges souvent complexes d'excipients et d'une substance active. Bien que des progrès aient été fait dans la quantification des propriétés mécaniques des systèmes simples, le comportement mécanique des systèmes de poudres plus complexes a été moins étudié. L'idéal pour le formulateur serait de disposer des propriétés de chaque constituant du mélange et de sa contribution au comportement de l'ensemble du système pour pouvoir prédire le comportement des constituants en mélange. L'expérience semble montrer que ce n'est pas aussi simple. Or, comprendre le comportement d'un mélange en fonction des propriétés de ces constituants de base, c'est non seulement pouvoir prédire le comportement du mélange, mais également pouvoir développer de nouvelles formules.L'objectif de ce travail de recherche est d'évaluer les propriétés de mélanges granulaires compactés. Etant donnée la complexité du problème et la difficulté d'interprétation lorsque l'on s'intéresse à des mélanges d'excipients, les études doivent être réalisées sur des systèmes simples (mélanges binaires faisant intervenir des systèmes monodisperses). Il a donc été nécessaire d'étudier de la façon la plus complète possible les systèmes simples choisis avant de pouvoir passer à l'étude de leurs mélanges binaires.
Les excipients étudiés (A TAB®, Fast Flo®, Vivapur 12®) sont représentatifs des excipients utilisés dans le domaine pharmaceutique. Les données de la littérature ont également mis en évidence des comportements en compression très différenciés.
Le premier objectif de ce travail a donc été de caractériser de la manière la plus exhaustive possible le comportement sous pression des trois excipients ainsi que les propriétés mécaniques de ces systèmes compactés.
Les résultats obtenus sur la compressibilité des trois excipients (énergies mises en jeu au cours de la compression, consommation de la porosité, modélisation de Heckel et seuil moyen d'écoulement plastique) ont confirmé des aptitudes à la compression très différentes.
En complément, la technique de microtomographie X a été utilisée pour caractériser la fraction solide des comprimés de Vivapur 12®. Cette technique est une technique émergente dans l'étude des comprimés pharmaceutiques. Il a donc été nécessaire au préalable de la valider dans le domaine d'application dans lequel nous voulions la mettre en oeuvre (vérification de la loi de Beer-Lambert). Après une étape de calibration, une hétérogénéité au niveau de la répartition de la masse volumique a été mise en évidence au sein des comprimés, avec une différence importante entre la surface (surdensifiée) et le centre du comprimé. A la vue de ces observations, il apparaît donc que la différence entre les propriétés du volume (résistance à la rupture, module de Young, ...) et les propriétés de surface (dureté en indentation, ...) doit être faite.
Concernant les propriétés mécaniques des systèmes simples compactés (résistance à la rupture, module de Young, ténacité, dureté Brinell), des différences ont été observées entre les trois excipients pour une même propriété. De plus, pour un même excipient, des variations marquées entre les propriétés mécaniques caractéristiques du volume du compact et les propriétés mécaniques caractéristiques de la surface ont été mises en évidence.
Le modèle de la percolation qui est de plus en plus rencontré dans le domaine de la compression de composés pharmaceutiques a été appliqué aux trois systèmes étudiés. Les résultats de nos essais de modélisation semble montrer que ce modèle présente des limites. L'exposant critique ne semble pas universel pour une propriété donnée et les seuils de densité critique obtenus restent difficile à interpréter.
La deuxième partie de ce travail est consacrée à l'étude des mélanges binaires formés à partir des trois excipients étudiés dans la première partie.
Le suivi de l'évolution de la porosité des mélanges (à une contrainte de compression donnée) en fonction de la composition massique du mélange a permis de mettre en évidence une relation linéaire Porosité/Composition. Cette relation permet de déterminer la porosité d'un mélange compacté sous une pression donnée à partir des données recueillies au cours de l'étude des systèmes simples. Par contre, le seuil moyen d'écoulement plastique des mélanges n'évolue pas linéairement avec la composition massique du mélange. Mais en raison de la relation précédemment obtenue, une méthode de calcul indirect du seuil moyen d'écoulement plastique est possible. Cette méthode prédictive permet une bonne approximation des propriétés de densification et de déformation d'un mélange binaire quelle que soit sa composition.
Pour toutes les propriétés mécaniques étudiées, les lois de proportionnalités simples classiquement utilisées en mécanique ne sont pas applicables. Dans la majorité des cas, une déviation négative est même observée par rapport à ces lois simples.
Dans le cas particulier des propriétés mécaniques qui caractérisent la surface des compacts, il est apparu qu'elles étaient régies par le composé le plus plastique du mélange dès que sa proportion massique est égale à environ 30 à 20 %.
Pour s'inscrire dans une optique d'aide à la formulation, un modèle a été proposé pour décrire l'évolution du module de Young et de la résistance à la rupture en fonction de la composition du mélange. Après ajustement, une approche basée sur des interactions triangulaires et sur la probabilité de présence de ces interactions semble la plus adaptée.
Pour compléter l'étude des systèmes binaires, des essais de microtomographie X ont également été menés sur des mélanges Vivapur 12®/A TAB® compactés. Les représentations obtenues ont permis de mettre en évidence le Vivapur 12® au niveau des surfaces des compacts qui ont été en contact avec les pièces mécaniques. Ces observations confirment les résultats obtenus en microindentation sur ce mélange. Les seuils de percolation des deux excipients ont également été mis en évidence.
47
Mahaud, Morgane. "Étude par dynamique moléculaire du comportement mécanique et de la rupture d'élastomères irradiés." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEI048/document.
Full textAbstract:
Le but de cette thèse est d'améliorer la compréhension des liens entre microstructure et propriétés mécaniques de réseaux élastomères dégradés par irradiation en utilisant la dynamique moléculaire coarse-grained . Les chaînes polymères sont créées par un algorithme de polymérisation pseudo-radicalaire puis réticulées par un algorithme permettant d’obtenir une distribution spatiale maîtrisée, aléatoire ou non, des nœuds de réticulation. Un dernier processus permet de simuler des coupures de chaînes. L'équilibration des réseaux ainsi créés est ensuite réalisée avec des forces intergrains dont les paramètres sont issus des travaux de Kremer et Grest. Dans le cas de réseaux aléatoires, le lien entre densité de chaînes actives, de chaînes pendantes et longueur des sous-chaînes avec le nombre de nœuds de réticulation et la fraction soluble est bien décrit par les modèles statistiques adéquats. Des essais simulés de spectrométrie mécanique isochrones à différentes températures permettent de retrouver (i) lorsque les chaînes sont non réticulées, l'influence de la longueur des chaînes sur la longueur du plateau caoutchoutique et sur Tα , et (ii) lorsqu’elles sont réticulées, l’influence de la densité de réticulation sur la hauteur de ce plateau. Les essais simulés de traction uniaxiale permettent de confirmer la relation entre le module mécanique et la densité de nœuds chimiques et de nœuds d’enchevêtrements piégés. Différents processus interviennent avant rupture: dans le cas de réseaux aléatoires, survient d’abord la rupture de liens covalents de manière homogène, puis la cavitation, la striction et enfin la rupture de liens dans les filaments de la zone de striction ; l'allongement à rupture finale est toujours proche du double de celui à première rupture de lien (lui même relié au module du matériau). A même densité de réticulation, le comportement à petites déformations et à durcissement est peu influencé par une réticulation hétérogène par zones. On constate, à même densité de nœuds chimiques, une légère diminution du module d'Young pour des réseaux doubles interpénétrés explicable par les enchevêtrements ; par ailleurs ils rompent de manière homogène dans le sous-réseau le plus réticulé. Les réseaux hétérogènes contenant des zones sphériques plus réticulées présentent des ruptures à l'interface avec les zones moins réticulées qui entraînent une diminution de la contrainte maximale atteinte avant rupture totale ; cela s’explique par la diminution au passage de l'interface rigide->mou du nombre de chemins percolants pouvant supporter la sollicitation mécanique. Au final, on constate que les systèmes homogènes basés sur des chaînes longues présentent globalement un meilleur comportement en rupture (allongement à rupture finale et contrainte maximale) que les systèmes hétérogènes, y compris les réseaux doubles. En outre, parmi tous les réseaux simulés, ceux de loin les moins performants sont les réseaux homogènes coupésThe aim of this thesis is to improve the understanding of the links between microstructure and mechanical properties of irradiated degradated elastomeric networks using molecular coarse-grained dynamics. The polymer chains are created by a pseudo-radical polymerization algorithm and then crosslinked by an algorithm which generate a controlled spatial distribution, random or not, of the crosslinking nodes. The process can include the simulation of bond breaks. The equilibration of the networks thus created is then carried out with intergroup forces whose parameters are derived from the work of Kremer and Grest. In the case of random networks, the link between the density of active chains, of pendant chains and the length of the chains portions with the number of crosslinking nodes and the soluble fraction is well described by the appropriate statistical models. Simulated tests of isochronous mechanical spectrometry at different temperatures make it possible to find (i) when the chains are not crosslinked, the influence of the length of the chains on the length of the rubber plateau and on Tα, and (ii) when they are crosslinked , The influence of the crosslinking density on the height of this plateau. The simulated uniaxial tensile tests confirm the relationship between the mechanical modulus and the density of chemical nodes and trapped entanglement nodes. Different processes intervene before failure: in the case of random networks, the break of covalent bonds occurs in a homogeneous manner, then cavitation, striction and finally the failure of bonds in the filaments of the zone of constriction; the elongation at final failure is always close to twice that at the first failure of the bond (itself connected to the modulus of the material). At the same crosslinking density, the behavior at small deformations and hardening is little influenced by a heterogeneous crosslinking by zones. At the same density of chemical nodes, a slight decrease in the Young's modulus is observed for interpenetrating double networks, which can be explained by entanglements; Moreover, they break homogeneously in the most reticulated sub-network. The heterogeneous networks containing more cross-linked spherical zones have ruptures at the interface with the less cross-linked zones which lead to a reduction in the maximum stress reached before total rupture; this is explained by the decrease in the number of percolating paths which can withstand mechanical stress when passing the rigid-> soft interface. In the end, homogeneous systems based on long chains generally show better failure behavior (ultimate elongation and maximum stress) than heterogeneous systems, including dual networks. Moreover, among all the simulated networks, those which are by far the least efficient are the homogeneous networks cut
48
Duveau, Gilles. "Contribution à la modélisation d'une roche anisotrope fragile : le schiste d'Angers." Lille 1, 1996. http://www.theses.fr/1996LIL10205.
Full textAbstract:
Le calcul des ouvrages souterrains en milieu fortement anisotrope fragile s'effectue classiquement et pratiquement à l'aide de l'élasticité linéaire. Cette hypothèse ne tient compte ni des irréversibilités constatées expérimentalement, ni de la dilatance induite par la microfissuration. Or, il a été montre que ces irréversibilités et cette dilatance jouaient un rôle primordial dans la distribution des contraintes en parement de galerie. Ainsi l'objet de cette étude est de proposer un modèle rendant compte de ces phénomènes pour une roche possédant une anisotropie de structure fortement marquée : le schiste d'Angers. Le but final est d'étudier la stabilité des galeries dans ces formations géologiques. Afin de caractériser le comportement de cette roche, de nombreux tests triaxiaux ont été menés au sein de notre laboratoire par hammade. Ces essais ont permis de montrer que lorsque les axes principaux de contraintes étaient proches des axes de structure du matériau, la roche présentait un comportement quasiment élasto-endommageable. Pour toutes les autres orientations le comportement observé était du essentiellement à un mécanisme de glissement. Dans ce travail, les mécanismes de microfissuration et de glissement ont été supposés indépendants. Apres élaboration d'un critère de rupture pour notre matériau, nous proposons une modélisation de chaque mécanisme (respectivement du mécanisme de microfissuration et du mécanisme de glissement). Afin de modéliser le mécanisme de microfissuration, nous avons choisi d'étendre, aux milieux anisotropes, le modèle incrémental de microfissuration induite immic développe au sein du laboratoire par shao. Pour modéliser le mécanisme de glissement, nous avons procédé à une homogénéisation du complexe matrice rocheuse / plan de schistosite en nous appuyant sur les résultats de la mécanique des joints. Des essais réalisés sur ouvrage type effectués grâce à la presse triaxiale vraie de l'université de Lille, ont permis alors de faire une validation avancée du modèle.
49
Bertrand-Lambotte, Patricia. "Sur les mécanismes de rayures des vernis de finition automobile." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2001. http://bibli.ec-lyon.fr/exl-doc/TH_T1886_pbertrandlambotte.pdf.
Full textAbstract:
Les vernis de finition constituent la couche la plus externe des revêtements peinture recouvrant les carrosseries automobiles. Ces vernis sont des polymères thermodurcissables déposés sous forme de films minces de 40 à 50 ,um d'épaisseur. Leurs fonctions sont de protéger les couches inférieures du revêtement peinture des dégradations du milieu ambiant et de donner au véhicule un aspect brilliant et esthétique. Le lavage des voitures aux machines automatiques munies de brosses provoque des microrayures à la surface des vernis. Ces microrayures sont de deux types: ductiles (sans déchirures) et fragiles (avec déchirures). L'objectif de cette étude est de relier les mécanismes de rayures aux propriétés physiques et mécaniques des vernis. Le rapport profondeur de rayure sur épaisseur du vernis étant inférieur à 1/10, le vernis est considéré comme un matériau massif semi infini. Dans un premier temps des essais de nano-indentation et de nano-rayure combinés à des observations au microscope à force atomique indiquent que la formation des rayures ductiles met en jeu des mouvements locaux de chaînes polymères (énergies de transitions ß) et que leur cicatrisation met en jeu des mouvements coopératifs de chaînes de polymères (énergies de relaxation a). Dans un deuxième temps, une étude analytique du contact entre l'indenteur et le vernis indique que la transition ductile/fragile est gouvernée à la fois par un critère en énergie de rupture et par un critère de dimension, tous deux exprimés en fonction des propriétés viscoélastoplastiques des vernis, de la géométrie de l'indenteur et de l'environnement. Cette étude a permis d'identifier les propriétés physiques et mécaniques des vernis qu'il faut optimiser pour améliorer la résistance à la rayure des vernis et va donc plus loin que la notion de charge critique communément utilisée dans la littérature mais reliée à aucune propriété intrinsèque du matériauAutomotive clearcoats compose the most external layer of automotive coatings and consist of thermoset resins. Their thickness ranges from 40 to 50 µm. They made automobiles glossy and protect them from environmental damage. Car wash brushes bring about microscratches at the surface of automotive clearcoats. There are both ductile and brittle scratches. Ductile scratches present no tearing and heating can make them disappear. On the contrary, brittle scratches show irreversible rips. The goal of this study is to relate scratches mechanisms to physical and mechanical properties of clearcoats. As the ratio scratch depth over clearcoat thickness is smaller than 1/10, the clearcoat is considered as a semi-infinite bulk material. On the one hand, nano-indentation and nano-scratch tests added to AFM experiments show that the formation of ductile scratches involve local motions of polymer chains (B relaxation energies) whereas their healing involves large motion of polymer chains (a relaxation energies). On the other hand, an analytical study of the contact between the indenter and the clearcoat show that the ductile/brittle transition is ruled by a fracture energy criterion and by a size criterion. Both are related to the viscoelastoplastic properties of the clearcoats, the indenter geometry and the environment. The study has allowed to identify the physical and mechanical properties of clearcoats which are to be optimised in order to improve their scratch resistance. It goes further than the idea of critical load commonly used in literature but related to none intrinsic properties of the material
50
El, Bounia Nour-Eddine. "Etude de la rupture et de la fragmentation en torsion d'un alumine technique sous chargement rapide et à haute température." Bordeaux 1, 1986. http://www.theses.fr/1986BOR10871.
Full textAbstract:
Une ceramique technique est etudiee a grandes vitesses de distorsion par barres de hopkinson concues pour les temperatures elevees (1000**(o)c). L'evolution de la contrainte a rupture en fonction de la vitesse de deformation sur des eprouvettes lisses fait apparaitre une transition de comportement. En deca d'une valeur critique de la vitesse, le comportement est thermiquement active, au-dela la fissuration est controlee par les effets d'inertie. Aux temperatures elevees, la contrainte a rupture chute brusquement pour ne representer que 60% de sa valeur a temperature ambiante. Une analyse statistique des fragments montre qu'il existe une bonne correlation entre l'energie de fragmentation evaluee par un bilan energetique et celle evaluee par une description des fragments et l'introduction du facteur d'intensite de contrainte en mode i. Ce mode apparait effectivement etre le plus vulnerable