Дисертації з теми "Modélisation du procédé"
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Fournier, Richard. "Optimisation et modélisation du procédé RTM." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00266940.
Анотація:
L'objet de ces travaux est de se doter d'outils de modélisation qui constituent aujourd'hui un passage incontournable pour maîtriser le procédé R.T.M. Ces outils reposent sur la prédiction de grandeurs macroscopiques caractérisant les renforts. La représentation fidèle du renfort à l'échelle microscopique dans une cellule élémentaire est la clé de voûte de notre travail. Une méthode d'initialisation de fonction caractéristique a ainsi été mise au point permettant de déterminer fidèlement les interfaces entre la résine et les renforts. Cette méthode possède la particularité d'être applicable à des renforts à structure périodique mais aussi aléatoire. La simulation de l'écoulement 3D de la résine dans les pores entre les fibres permet de déterminer la perméabilité de la structure représentée. Le passage de l'échelle microscopique à l'échelle macroscopique est réalisé en homogénéisant les champs de vitesse et de pression obtenus numériquement dans la cellule élémentaire.Une démarche similaire a été développée pour étudier les phénomènes thermiques dans les milieux poreux. Cette approche permet de déterminer des valeurs de conductivité thermique équivalente en considérant dans un premier temps, le fluide au repos et ensuite en couplant les phénomènes thermiques à l'écoulement engendrant des fluctuations thermiques à l'échelle microscopique. Ce phénomène est important et modifie grandement les résultats. Sa prise en compte introduit des termes non linéaires couplant la conductivité thermique équivalente à la vitesse d'écoulement du fluide au travers du renfort.La connaissance précise de ces paramètres permet la réalisation de simulations 3D réalistes du procédé R.T.M.
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Hatton, Benjamin. "Modélisation d'un procédé de bûcheronnage mécanisé." Thesis, Clermont-Ferrand 2, 2014. http://www.theses.fr/2014CLF22490.
Анотація:
Dans le cadre du projet ECOMEF visant à éco-concevoir un outil de bûcheronnage pour la mécanisation des peuplements feuillus, les travaux de thèse présentés ici concernent la modélisation du système bois court, et plus particulièrement des opérations d’abattage et de façonnage (ébranchage et billonnage). Des modèles ont été développés afin d’étudier la transmission de l’effort d’entraînement au tronc par les rouleaux ainsi que l’opération d’ébranchage par choc. Parallèlement, différents démonstrateurs ont été réalisés afin de mener un certain nombre d’essais expérimentaux, qui ont permis, d’une part, une meilleure compréhension des phénomènes étudiés, et d’autre part le recalage des modèles théoriques. Enfin, une simulation dynamique multicorps a été mise en place, afin d’étudier plus précisément l’adaptation de différentes architectures cinématiques de châssis articulés aux flexuosités du tronc rencontrées dans les essences feuillues. Celle-ci intègre l’ensemble des modèles analytiques développés et permet une approche globale à travers l’interaction des modèles les uns avec les autresThe research work presented here and realized within the framework of the ECOMEF project - which aims to develop a harvester head more specifically designed to process and fell broad-leaved trees – focuses on the modeling of the cut-to-length logging process, and particularly on the felling and processing (delimbing and bucking) operations. Several models have been developed in order to study the transmission of the feed force to the trunk or the delimbing process. In the same time, different benches have been designed in order to carry out experimental tests that allow a better understanding of the considered phenomenons as well as the experimental characterization of the models’ parameters. Finally, a multi-body dynamic simulation has been developed, in order to study the adaptation of different kinematic architectures of articulated frames to the crooked trunks specific to broad-leaved trees. This simulation contains each analytic model and allow a global study of the phenomenon by considering the interaction between each model
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Srikunwong, Chainarong. "Modélisation du procédé de soudage par points." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00151464.
Анотація:
Parmi les procédés de soudage, la simulation numérique du soudage par résistance électrique par points offre l'avantage d'un calcul direct des sources de chaleur par couplage électro-thermique. En revanche, les données nécessaires pour décrire les contacts sont rares et difficiles à mesurer. Comme pour les autres procédésde soudage, la difficulté principale en simulation numérique est la disponibilité de données d'entrée à toutes températures depuis l'ambiante jusqu'au-delà de la fusion. Le couplage des premiers modèles électrothermiques avec des modèles mécaniques permet un bon accord entre expérience et simulation. Une fois qu'un modèle a été validé selon tous les domaines physiques concernés, des résultats comme les cycles thermiques, la taille de soudure ou les contraintes, déformations et état métallurgique résiduels peuvent être utilisés pour mieux comprendre le procédé, pour le piloter ou pour modéliser le comportement des soudures.
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Choulak, Samir Eddine. "Modélisation et Commande d'un procédé d'Extrusion Réactive." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00116677.
Анотація:
Le but de cette étude est de proposer une loi de commande permettant de contrôler la qualité d'un polymère en sortie de filière d'une extrudeuse bivis corotative. Pour atteindre cet objectif, nous avons élaboré un modèle dynamique capable de prédire le comportement du système par rapport aux différentes variables d'actions (vitesse des vis, débit d'alimentation, puissances de chauffe des fourreaux et le rapport d'entrée monomère-amorceur). La modélisation a été réalisée en adoptant une démarche mixte alliant l'aspect mécanique des milieux continus à celui du génie des procédés. Le schéma d'écoulement intrinsèquement à paramètres distribués, est approché par une cascade de réacteurs parfaitement agités avec reflux. Les caractéristiques de l'écoulement sont issues de la mécanique des fluides. Le modèle global est alors obtenu en écrivant sur chaque RCPA de la cascade les bilans d'énergie sur la matière, les fourreaux et les vis puis les bilans de masse globaux et par espèce.
Cette étape de modélisation a été suivie par une phase d'analyse dans le but de simplifier les phénomènes les moins influents sur l'évolution des variables d'état du procédé (température, pression, viscosité,...) puis par une étape de réduction de modèle.
Enfin, la synthèse de la loi de commande a été effectuée à partir du linéarisé autour d'un point de fonctionnement de ce modèle réduit. La technique de commande utilisée a été la synthèse Hinf, avec modèle de référence sur la trajectoire en viscosité. Cette synthèse a abouti à une loi de commande satisfaisante fonctionnant à la fois sur le modèle linéarisé mais aussi sur le modèle complet non linéaire au voisinage du domaine de fonctionnement.
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Mondalek, Pamela. "Modélisation numérique du procédé de frittage flash." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00820191.
Анотація:
Le SPS (Spark plasma sintering) ou frittage flash est une technique innovante de compaction de poudre. Ce procédé fait intervenir le courant électrique pour chauffer l'échantillon en appliquant simultanément une pression. Grâce à la vitesse de chauffage, le procédé SPS apparaît comme étant une technologie prometteuse dans le secteur aéronautique servant à produire des matériaux denses à microstructure fine, composés par des intermétalliques difficiles à fondre, à former et à usiner avec les procédés conventionnels. Cependant, la fabrication de formes complexes est problématique à cause des hétérogénéités en densité qui peuvent apparaître lors de la compaction et qui proviennent de la distribution de la température et des contraintes dans la poudre compactée. La distribution du courant, de la température et des contraintes, ainsi que leurs différents effets, font l'objet d'une large étude, étant responsables de l'homogénéité de la microstructure. Une modélisation numérique 3D du procédé est réalisée, dans le cadre de la librairie CimLib. Elle englobe trois problèmes physiques fortement couplés : électrique, thermique et mécanique. Nous utilisons une approche monolithique qui consiste à résoudre une équation pour chaque problème sur un maillage unique représentant outils et poudre. Tout d'abord le couplage électrique-thermique est modélisé et les simulations numériques sont validées. Une loi de comportement viscoplastique compressible s'appuyant sur un modèle d'Abouaf est utilisée pour modéliser la densification de la poudre de TiAl. Ce modèle est validé par plusieurs cas tests de compaction de poudre dans un contexte lagrangien puis eulérien avant de passer à une simulation complète de couplage électrique-thermique-mécanique. Dans ce contexte monolithique, nous développons un modèle pour prendre en compte les effets du frottement entre la poudre et le moule. Enfin, la loi de comportement utilisée est identifiée pour la poudre intermétallique de TiAl. Le frittage par SPS d'échantillons de différentes tailles est simulé. Les résultats en termes de distribution de densité et déplacement sont validés grâce à une comparaison avec l'expérience.
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Pérot, Estelle. "Optimisation et modélisation du procédé de rotomoulage." Lyon, INSA, 2006. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2006ISAL0060/these.pdf.
Анотація:
Le rotomoulage est un procédé de transformation des matières plastiques qui permet principalement la réalisation de pièces creuses de grandes dimensions, sans reprise, ni lignes de soudure. Ce procédé est connu depuis une cinquantaine d’années, mais utilise un savoir-faire empirique. Les inconvénients majeurs du rotomoulage sont aujourd’hui le temps de cycle et la non maîtrise du procédé. Les objectifs de ce projet sont d’une part de mieux comprendre les relations qui existent entre le matériau, le procédé et les propriétés des pièces finales et d’autre part, d’avoir un meilleur contrôle du procédé en analysant et modélisant les échanges thermiques. C’est dans ce cadre que s’est déroulée cette thèse CIFRE au Laboratoire de Recherche Pluridisciplinaire en Plasturgie et au Pôle Européen de Plasturgie, en partenariat avec MECAPLAST GROUP et la Région Rhône-Alpes. Durant le processus de mise en œuvre par rotomoulage, le matériau polymère subit différentes transformations physiques : la fusion, la coalescence des particules, la densification du volume à l’état fondu et la solidification. La compréhension de ces mécanismes a permis d’expliquer les défauts qui apparaissent dans les pièces finales. Afin d’étudier les phénomènes d’échanges thermiques, un dispositif expérimental instrumenté simulant de manière locale la paroi du moule a été mis en place. Il a permis de valider une modélisation des échanges thermiques qui tient compte de l’évacuation de l’air dans le polymère. D’autre part, une analyse expérimentale des transferts thermiques a été réalisée en utilisant une métrologie thermique fine, notamment par fluxmètrie, in situ, directement sur la machine de rotomoulageRotational Molding is the best method for producing large hollow plastic articles without weld lines. But it is a quite complex and empirical process. Constant quality in technical parts requires the mastery of the process by controlling on line the main physical phenomena. One of these of first importance is heat transfers. During the processing time, polymer powder melts, then the phenomena of particle coalescence and melt densification occur. After cooling, the molded part is obtained. The understanding of sintering phenomenon, linked to polymer structure, may explain surface defects and bubbles in rotationally molded parts. That’s why this project has been carried out. It is divided into two parts: the first part deals with the relationship between the material structure, the process and the final properties; the second part deals with the modelling of heat transfers during the process. Firstly, material properties such as polymer structure, rheological parameters and surface tension were studied and linked to sintering kinetics. Secondly, samples were molded with a pilot-scale rotational molding machine. This work enabled us to model the sintering phenomenon and to bind its kinetics with polymer structure, rheological properties and final parts properties. An experimental analysis of heat transfer in rotational molding process was also lead by using an instrumented mold associated with an original radio transmission data acquisition system. Moreover, a thermal model was developped by using a static heated plate in order to validate the numerical results. This modelling took into account the sintering phenomenon
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Barry, Ugo. "Comportement du procédé R3F en nitrification : suivi, modélisation dynamique et limites du procédé." Phd thesis, AgroParisTech, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00925421.
Анотація:
Le procédé à biofilm R3F / MBBR est une technologie récente en France qui vient s'ajouter à la gamme des procédés biologiques de traitement de la matière organique et azotée des eaux usées. Sa valeur ajoutée repose sur sa compacité grâce au développement d'une quantité importante de biomasse bactérienne dans un ouvrage à emprise au sol faible. Ainsi, le procédé R3F / MBBR s'avère être une solution intéressante pour le traitement de l'azote dans un contexte de contrainte foncière importante. Le principe de la technologie est l'emploi de biomédias, supports plastiques de quelques centimètres, sur lesquels un biofilm bactérien se développe. Ces biomédias sont mis en suspension dans le réacteur par insufflation d'air ou par brassage mécanique. Aujourd'hui, la modélisation est devenue un outil précieux d'aide au dimensionnement. S'il existe beaucoup de modèles de biofilm aujourd'hui, peu de travaux de recherche ont abouti à l'élaboration d'un modèle dynamique R3F / MBBR à destination de l'ingénierie et capable de simuler le procédé en conditions réelles. Ainsi, l'objectif principal de cette thèse est la construction d'un modèle dynamique utilisable en ingénierie. La validation d'un tel modèle avec des données de terrain n'ayant pas encore été faite, ce point constituera une originalité. Pour ce faire, le fonctionnement d'une unité pilote R3F alimentée par des eaux résiduaires urbaines a été étudié. Le suivi du pilote pendant près de 2 ans en régime pseudo-permanent a d'abord permis d'évaluer les performances de 3 biomédias, travail là encore jamais réalisé. Ensuite, le régime dynamique, par l'application d'à-coups de charge hydraulique à une charge surfacique appliquée donnée, a été étudié. Une campagne de mesure intensive pendant une période de 4 jours en régime dynamique a servi de base pour le calage du modèle. Une période de 30 jours en régime pseudo-permanent a servi de base pour la validation du modèle.Ce travail de modélisation a abouti à l'élaboration d'un protocole de calage qui informe des paramètres à mesurer, et à modifier pour obtenir un modèle dynamique du procédé R3F / MBBR capable de simuler son fonctionnement en conditions réelles. Des protocoles de mesure ont également été élaborés pour estimer la valeur des paramètres à mesurer. Des simulations prédictives réalisées avec le modèle nouvellement calé ont ensuite permis d'évaluer le procédé dans de nouvelles conditions de fonctionnement. Une étude critique du modèle a abouti à la détermination de faiblesses qui limitent la qualité des simulations. Pour ces faiblesses, des propositions d'amélioration ont été apportées.
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Vonner, Alexandre. "Étude et modélisation d'un procédé catalytique hétérogène d'estérification." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0175.
Анотація:
Cette étude a pour objectif l'étude des processus impliqués dans la production de l'acrylate de 2-éthylhexyle, ester gras dérivé de l'acide acrylique. Cette réaction est accélérée par l'emploi d'un catalyseur solide, une résine acide sulfonée. Les interactions spécifiques des différents composés avec cette résine ont été étudiées à température ambiante. A 90°C, le couplage avec la cinétique de réaction a été analysé et modélisé en réacteur fermé. Un montage pilote spécifique conçu au laboratoire a permis la réalisation de réactions dans un réacteur en lit fixe, dont la structure tripartite permet le suivi des concentrations liquides dans le montage. Une modélisation représentant cette installation a été mise au point, associant l'affinité sélective, la cinétique de réaction et l'hydrodynamique de l'écoulement. Ce modèle a ensuite été utilisé pour l'analyse de modèles de tendances, pour déterminer des conditions de fonctionnement améliorés d'un procédé de taille industrielleThis study aims at analyzing and understanding the processes involved in the production of 2-ethylhexyl acrylate. This fatty ester is a derivative of acrylic acid. This reaction is accelerated by the use of a solid catalyst, a sulfonated resin acid. The specific interactions of compounds with this resin were studied at room temperature. At 90°C, the coupling of kinetics and selective affinity was analyzed and modeled in a closed reactor. A specific pilot installation was designed in laboratory. Esterification reactions were performed. in this fixed bed reactor. The tripartite structure allows the monitoring of liquid levels in all installation. A model representing this system was developed, involving selective affinity, kinetics and hydrodynamic. This model was then used to analyze trends models to determine improved operating conditions for an industrial size process
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Chiheb, Azzedine. "Modélisation des transferts thermiques dans le procédé d'appertisation." Paris 12, 1993. http://www.theses.fr/1993PA120015.
Анотація:
Le transfert de chaleur dans une conserve alimentaire est represente par un modele lineaire d'ordre n avec retard pur. Tant que les conditions de linearite sont respectees, le modele limite au deuxieme ordre, traduit de facon satisfaisante les mesures experimentales, meme en presence d'importants delais de mise en regime et un important shoot over. Dans la pratique les hypotheses de linearite sont souvent mises a defaut a cause de la variation des proprietes thermophysiques du produit avec la temperature. Les parametres du modele sont alors adaptes aux niveaux de temperature des paliers isothermes de l'autoclave et aux amplitudes de variation de temperature entre ces paliers. Les validations experimentales de cette demarche montrent que les performances du modele, ainsi adapte, sont tres satisfaisantes
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Nguyen, Huu-Thuan. "Contribution à la modélisation du procédé de rotomoulage." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10043.
Анотація:
Cette thèse porte sur l'étude de l'écoulement et du transfert thermique de polymère dans les deux procédés de rotomoulage: rotomoulage réactif et rotomoulage de poudres thermoplastiques. L'écoulement du polymère réactif au cours du rotomoulage a été modélisé par l'écoulement d'un fluide réactif à surface libre sous gravité à l'intérieur d'un cylindre horizontal en rotation autour de son axe principal. Dans ce cas, la méthode lagrangienne ''Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)'' a été appliquée en utilisant une expression adaptée de la viscosité variable du polymère réactif. À l'état de poudre, l'écoulement et le transfert thermique de polymère au cours du rotomoulage des poudres thermoplastiques a été modélisés en utilisant un code de calcul basé sur la ''Méthode des Éléments Discrets (DEM)''. Les régimes d'écoulement, la ségrégation, le mélange et le transfert thermique des poudres dans un moule en rotation ont été simulés. Chaque fois que cela était possible des résultats des modèles ont été validés expérimentalement avec succèsThis Ph.D research work is about the study of polymer flow and heat transfer in both processes of rotational molding: reactive rotational molding and rotational molding of thermoplastic powders. The flow of the reactive polymer in the reactive rotational molding was modeled by a free surface flow under gravity inside a horizontal rotating cylinder. The meshless and lagrangian method ''Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH)'' was applied to simulate the flow by using an adapted variable viscosity expression. In powder state, the flow and heat transfer of polymer during rotational molding of thermoplastic powders are modeled using a solver based on the ''Discrete Element Method (DEM)''. In which, the flow regime, the segregation, the mixture and the heat transfer of polymer powders inside a horizontal rotating cylinder was simulated. Results of the model have been validated experimentally with success
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Halloumi, Anouar. "Modélisation mécanique et thermique du procédé de laminage asymétrique." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00609219.
Анотація:
Le but de ce travail était la modélisation mécanique et thermique du laminage asymétrique. Celle-ci a été effectuée à l'aide de diverses méthodes. Deux approches, l'une analytique et l'autre semi-analytique, ont été utilisées pour la modélisation mécanique et deux autres, celles des différences finies et des éléments finis, pour la modélisation thermique. La première approche est celle des champs uniformes ; on a développé un modèle simple qui peut donner des ordres de grandeurs des différents paramètres du procédé. Une deuxième méthode plus complète mais plus complexe se base sur un champ de vitesse déduit d'une estimation parabolique de la forme des trajectoires. L'avantage de ce modèle est qu'il est capable de prévoir des grandeurs locales. Enfin la méthode des éléments finis a été aussi utilisée pour la modélisation mécanique. Dans un deuxième temps, l'aspect thermique du laminage asymétrique a été étudié. Pour la modélisation du procédé, nous avons alors adopté deux méthodes numériques, les différences finies et les éléments finis, du fait de la complexité de celui-ci. Le modèle thermique développé par différences finies a été ensuite intégré dans notre modèle mécanique (méthode des trajectoires). Celui-ci a donc pu être étendu pour pouvoir utiliser des lois d'écoulement qui dépendent de la température et donc pouvoir simuler le laminage asymétrique à chaud. Les prédictions du champ de température ont été confrontées aux résultats de calculs par éléments finis obtenus avec le code Abaqus. Finalement, une étude simple du développement de la texture cristallographique au cours du laminage a été réalisée.
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Marchand, Jean-Luc. "Contribution à la modélisation du procédé de nitruration ionique." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1988. http://www.theses.fr/1988NAN10180.
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Mathieu, Norman. "Modélisation numérique du procédé de planage des bandes minces." Thesis, Metz, 2011. http://www.theses.fr/2011METZ026S/document.
Анотація:
Le planage est un procédé de mise en forme utilisé dans l’industrie de l’aluminium dans le but de corriger les défauts de planéité et de réduire les contraintes résiduelles dans les bandes minces par des flexions sous traction. Après avoir étudié les possibilités pour modéliser analytiquement le passage d’une tôle dans une planeuse multi-rouleaux et établi les limites de cette approche, on propose dans ce travail de thèse un modèle éléments finis en trois dimensions pour simuler le fonctionnement d’une planeuse sous traction pure. Les distributions de déformations plastiques et de contraintes résiduelles, dans la largeur et dans l’épaisseur, sont calculées. Des défauts initiaux de planéité sont introduits dans la bande en entrée de la machine et on vérifie que ceux-ci sont bien corrigés à la sortie.Ensuite, pour limiter la taille du modèle et diminuer le temps nécessaire à la simulation, une seconde approche avec un chaînage de configurations élémentaires et un transfert de données est comparée au modèle complet d’étireuse. Une application de ce modèle alternatif est effectuée en étudiant l’influence du profil des rouleaux. Enfin, la déformée de la bande, après retour élastique et flambement éventuel, est préditeLeveling is a forming process used in the aluminum industry in order to correct flatness defects and minimize residual stresses in thin metallic strips thanks to bending under tension. After testing an analytical model of multiroll leveling and raising the limits of this approach, this thesis manuscript introduces a three-dimensionnal Finite Element model to simulate the sheet conveying in an industrial configuration of stretcher. It can compute plastic strains and residual stresses through width and thickness. Initial flatness defetcs are taken into account in the entering strip and we verify how they are corrected at the exit. Then, to reduce model size and computation time, a second approach with two elementary configurations coupling and data transfer is compared to whole model of stretcher. This alternative model is applied to study the profiled rolls effect. Finally, it predicts the deformed strip after springback and potential buckling phenomena
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Akué, Asseko André Chateau. "Modélisation du procédé de soudage laser des composites thermoplastiques." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10066.
Анотація:
La mise en forme des composites MTP reprend des techniques déjà utilisées pour la mise en forme des pièces thermoplastiques simples comme le thermoformage ou le soudage. Cette thèse a proposé l'étude du procédé de soudage laser des composites à matrice thermoplastiques unidirectionnelles. La technique du soudage laser présente des avantages spécifiques pour des applications industrielles par rapport à d’autres technologies conventionnelles : méthode sans contact, précise et flexible. C’est un procédé facile à automatiser et à contrôler, un soudage rapide (quelques secondes), et une absence de vibration durant le procédé de soudage. Le procédé de soudage laser implique deux pièces composites. Une pièce semi-transparente à la longueur d’onde du laser et l’autre absorbante à la même longueur d’onde. La puissance du faisceau laser est transmise à travers le matériau semi-transparent et est absorbée à l’interface des deux matériaux. Le contact entre les pièces provoque le chauffage à l’interface (un transfert de chaleur par conduction a lieu entre les deux matériaux). Ainsi, la fusion des deux matériaux se produit (la liaison entre les deux parties se produit lorsque T>Tfusion dans ce domaine pour les polymères semi-cristallins et T>Tg pour les polymères amorphes). Cependant durant le procédé quelques difficultés apparaissent : les matériaux sont hétérogènes et anisotropes, cela entraine la divergence du trajet optique du faisceau laser à chaque interface fibre-matrice (phénomène de réfraction) causée par la multiplication des interfaces fibres matrice dans le matériau. Ce qui a en effet une influence sur la distribution de puissance à l'interface de soudure. La puissance de soudage du laser est réduite par cet effet de réfraction. L’obtention d’un joint de soudure de bonne qualité est conditionnée par une bonne compréhension du comportement du matériau sous l’irradiation laser, basée sur une identification, une modélisation des phénomènes optiques et thermiques impliquésThe composite forming uses technologies being used for the simpler thermoplastic parts forming as thermoforming or welding. This thesis proposed study of transmission laser welding process in unidirectional thermoplastic composites. Transmission Laser Welding technique presents specific advantages for industrial applications over other conventional technologies: the method is accurate, flexible, small heat affected zone, easy to automate and control and non-contaminant, absence of vibration during the welding process (contrary to the ultrasonic welding, friction welding), fast welding speed for welding plastic parts with an acceptable welding time. Transmission Laser Welding of composites involves two joining parts: one semi-transparent to the laser wavelength and the other part is absorbent in the same wavelength. The two parts are positioned together before the welding. The laser beam energy is transmitted through the semi-transparent material and is absorbed within the surface of the second materials. The bonding between the two components the two parts allows the heating of the semi-transparent part by thermal conduction. Thus, melting and fusion of the both materials interface occurs (the bonding between the two parts occurs when T > Tmelt in this area). However, some difficulties are experienced during this process: heterogeneous and anisotropic materials; problems of the laser beam transfer caused by the multiplication of fiber-matrix interfaces in materials. This is highly correlated to the energy arriving at the welding interface. Obtaining of a good quality of welded seam is conditioned by a good understand of material behavior under laser irradiation, based on a clear identification, modeling of optical and thermal phenomena involved
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Tran, Hanh Nhi. "MODÉLISATION DE PROCÉDÉS LOGICIELS À BASE DE PATRONS RÉUTILISABLES." Phd thesis, Université Toulouse le Mirail - Toulouse II, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00545951.
Анотація:
Cette thèse est consacrée à la réutilisation de procédés par une approche à base de patrons de procédé. Le concept de patron de procédé a été introduit pour capitaliser et réutiliser des solutions éprouvées des problèmes de procédés récurrents. Cependant cette approche est encore peu exploitée à cause du champ de définition limité, du manque de formalisation, de méthodologie et d'outils support. Pour promouvoir l'utilisation de patrons de procédé et réduire l'effort de modélisation, nous considérons le concept de patron de procédé à différents niveaux d'abstraction pour capturer divers types de connaissances sur les procédés, et proposons des moyens pour réutiliser de façon (semi-)automatique ces patrons dans la modélisation des procédés. Nous avons défini le méta-modèle de procédé UML-PP pour formaliser le concept de patron de procédé et la manière d'appliquer les patrons dans la modélisation de procédés. UML-PP permet de décrire la structure interne d'un patron de procédé ainsi que les relations entre patrons, et permet d'exprimer explicitement l'utilisation de patrons dans les modèles de procédé. Nous proposons le méta-procédé PATPRO définissant une démarche de modélisation pour élaborer un modèle de procédé UML-PP en réutilisant des patrons de procédé. Pour permettre une automatisation de l'application de patrons de procédé, nous définissons une sémantique opérationnelle des opérateurs de réutilisation de patrons qui réalisent l'imitation de patrons. Nous avons réalisé le prototype PATPRO-MOD permettant de créer et gérer des catalogues de patrons de procédé et d'élaborer des modèles de procédé UML-PP en réutilisant semi-automatiquement des patrons prédéfinis.
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Mas, Cédric. "Modélisation physique du procédé de découpe de métaux par laser." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003252.
Анотація:
Ce travail de thèse développe un modèle physique de découpe de métaux par laser. Le procédé complet est divisé en une série de processus élémentaires qui s'étend de la propagation de faisceaux laser gaussiens jusqu'à l'évacuation du métal fondu sous l'action de cisaillement du gaz de découpe. L'ensemble des processus élémentaires est alors unifié au sein d'un modèle stationnaire 2D, « auto-consistant », fournissant la géométrie du front avant de la saignée de découpe. Les comparaisons entre résultats de simulation et expériences de « découpe pure » fournissent de très bonnes corrélations. Par ailleurs, des expériences complémentaires semblent indiquer que l'absorptivité réelle est d'environ 20% supérieure à celle prédite par le modèle de Drude et les équations de Fresnel. La non-planéité et la non-stationnarité du front d'absorption peuvent justifier une telle augmentation. Finalement, nous ouvrons les perspectives en présentant un modèle 3D de la géométrie de la saignée de découpe. Nous abordons la découpe laser sous oxygène et finissons par une approche des stries de découpe.
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Cherrier, Gaël. "Modélisation numérique de l’abattage humide comme procédé d’assainissement de l’air." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0306/document.
Анотація:
Ce doctorat est consacré à la modélisation de l’abattage humide comme procédé d’assainissement de l’air. Les situations d’abattage humide étudiées concernent des particules d’aérosol de diamètre aérodynamique variant entre 1 nm et 100 µm capturées dans l’air par des gouttes d’eau de diamètre compris entre 80 µm et 600 µm (nombre de Reynolds de goutte dans la gamme [1 ; 100]). La modélisation de l’assainissement de l’air par abattage humide nécessite deux phases complémentaires. La première étape consiste à définir un noyau de capture calculant le débit d’aérosols capturés par une goutte dans une situation qui peut être complexe de par la grande variété de collectes différentes (brownienne, phorétique, électrostatique et inertielle). La deuxième étape repose sur la définition d’une approche de simulation numérique des phénomènes prenant place dans l’abattage humide. À cet effet, l’approche de simulation de l’abattage humide proposée comporte une modélisation RANS pour simuler l’écoulement de l’air, une approche lagrangienne donnant la trajectoire des gouttes d’eau et une méthode eulérienne permettant de suivre l’évolution du champ de concentration en particules d’aérosol. Ainsi, la capture de particules d’aérosol par des gouttes d’eau est modélisée via l’implémentation du noyau de capture précédemment défini dans un terme puits au sein du modèle Diffusion-Inertia de Zaichik et al., (2004)This PhD-Thesis is dedicated to the numerical modeling of aerosol particles scavenging by drops. Investigated situations are about aerosol particles of aerodynamic diameter ranging from 1 nm to 100 µm captured in the air by water drops of diameter varying between 80 µm and 600 µm, with corresponding droplet Reynolds number ranging between 1 and 100. This air depollution modeling is achieved in two steps. The first step consists in obtaining a scavenging kernel predicting the flow rate of aerosol particles captured by a drop in a situation where several collection mechanisms may take place (Brownian, phoretic, electrostatic and inertial scavenging). The aim of the second step is to propose a numerical simulation modeling the scavenging phenomenon. To do so, the scavenging simulation includes a RANS modeling for the air flow, a Lagrangian approach for the drops and an Eulerian approach for the aerosol particles. Thus, aerosol scavenging by drops is modeled by implementing the collection kernel defined previously into a sink term in the Diffusion-Inertia model of Zaichik et al., (2004)
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Bezzina, Smail. "Modélisation théorique et numérique du procédé de découpage des tôles." Compiègne, 1996. http://www.theses.fr/1996COMPD874.
Анотація:
L'objectif de ce travail est la modélisation théorique et numérique du procédé de découpage des tôles. Cette opération de mise en forme fait intervenir plusieurs types de non linéarités telles que : - les grandes déformations élastoplastiques. - l'endommagement - le contact-frottement. L'approche retenue dans la présente étude utilise le couplage entre ces différentes non linéarités. En particulier le couplage élastoplasticité-endommagement conduit à une description de la dégradation continue des propriétés mécaniques du matériau jusqu'à la découpe totale de la tôle. Le mémoire est partagé en deux grandes parties. La première partie débute par une description du procédé de découpage des tôles suivie d'une présentation détaillée de plusieurs modèles de comportement d'inélasticité (élastoplasticité ou élastoviscoplasticité) couplés à l'endommagement isotrope. L'approximation numérique du problème couplé utilise la méthode des éléments finis dans le cadre des transformations finies incluant les techniques numériques d'intégration des lois de comportement. La deuxième partie est réservée aux applications. On commence par des tests de validation des lois de comportement ainsi qu'une comparaison des algorithmes d'intégration. Dans une seconde étape on présente des applications de calcul des structures par ordre croissant de difficultés incluant la simulation numérique du procédé industriel de découpage des tôles.
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Pujol, Arnaud. "Modélisation du procédé de compostage - Impact du phénomène de séchage." Thesis, Toulouse, INPT, 2012. http://www.theses.fr/2012INPT0015/document.
Анотація:
Le compostage constitue un phénomène simple qui nécessite cependant un savoir-faire important puisque la réaction biologique est orientée par le contrôle de certains paramètres (température, oxygène, humidité) faisant intervenir de nombreux phénomènes couplés. Face à la complexité des mécanismes à étudier et dans le but d'optimiser le procédé industriel, l'utilisation d'un modèle de compostage semble donc pertinente afin de mieux comprendre les mécanismes mis en jeu, d'identifier les effets des couplages entre les mécanismes et mettre en avant certains facteurs clés ou encore comparer différents scénarios. L'état de l'art des modèles de compostage montre qu'aujourd'hui, malgré le nombre important de modèles de compostage, il n'en existe aucun capable de prédire, avec une formulation en temps et en espace, la température, la concentration des gaz (oxygène, dioxyde de carbone, diazote, …), la teneur en eau, les transferts entre phase, la dégradation du substrat, et prenant en compte les modifications d'aération. Le développement d'un nouveau modèle a donc été nécessaire pour pouvoir prédire l'évolution de ces variables et étudier leur couplage dans le procédé. Pour cela, la technique de moyenne volumique, appliquée aux équations à l'échelle du pore, a été utilisée et a permis d'obtenir un modèle de compostage à l'échelle de Darcy. Ce modèle prend en compte une phase gazeuse, une phase liquide et une phase solide. La phase gazeuse comprend quatre espèces : oxygène, dioxyde de carbone, azote, et vapeur d'eau. Dans la phase liquide, seule l'eau est considérée. Le séchage est intégré au modèle sous la forme d'un terme d'échange entre les phases gazeuse et liquide. Enfin, un modèle biologique, inclus dans le modèle de compostage, permet de prendre en compte la dégradation du substrat. Celui-ci est divisé en trois fractions : rapidement biodégradable, lentement biodégradable et inerte. Les deux premières fractions sont solubilisées, fournissant une fraction rapidement hydrolysable. Cette fraction est supposée directement consommée par les bactéries. En compostage, procédé aérobie, la dégradation de la matière organique est associée à une consommation d'oxygène et production de dioxyde de carbone, d'eau et de chaleur. L'hypothèse d'équilibre local thermique et chimique a été supposée ici. Cependant, pour l'eau, les 2 approches (Equilibre Local (EL) et Non-Equilibre Local (NEL)) ont été testées numériquement. Les résultats ont montré que lorsque σ, le coefficient d'échange de masse entre la phase gaz et la phase liquide pour l'eau, est compris dans l'intervalle [1, 4], les approches EL et NEL sont équivalentes, avec des temps de calcul moindres pour le cas NEL. Ainsi, pour toutes les simulations, une écriture NEL a été adoptée avec une valeur de σ de 2.5. Des tests ont ensuite permis de montrer la consistance du modèle. Au vu du nombre important de paramètres, une analyse de sensibilité a ensuite été réalisée afin de déterminer quels sont les paramètres qui ont l'impact le plus important sur le procédé. Ainsi, l'analyse a mis en évidence qu'il faut être prudent quant aux valeurs utilisées pour la capacité calorifique, un coefficient de l'isotherme de sorption, de nombreux paramètres du modèles biologiques (ksH, krH, µmax, Xa,0, Tmax, Topt, Xi,0, Xrb,0) et la porosité. Enfin, les résultats fournis par le modèle ont été comparés aux résultats expérimentaux obtenus à l'échelle pilote 1/1000 en usant des conditions opératoires identiques. Les essais de compostage réels ont été réalisés par Veolia Environnement Recherches et Innovation sur un mélange de biodéchets des ménages et de déchets vertsComposting may look like a simple process. However, it requires an important expertise, as the biological response is governed by the control parameters (temperature, oxygen, moisture content), involving many coupled phenomena. Given the complexity of the studied mechanisms and in order to optimize the process, using a composting model seems relevant to understand the mechanisms involved, identify the effects of coupling between these mechanisms, highlight some key factors or compare different scenarios, in order to optimize the industrial process. The state of the art of composting models in the literature shows that today, despite the large number of composting models, there is none that can predict, with a formulation in time and space, temperature, concentration of gases (oxygen, carbon dioxide, nitrogen, ...), moisture content, transfers between phases, degradation of the substrate, and take into account the changes in aeration. The development of a new model was therefore necessary to predict the evolution of these variables and study their coupling in the process. The technique of volume averaging applied to the pore scale equations has led to a composting model at the Darcy-scale. This model takes into account a gas phase, a liquid phase and a solid phase. The gas phase includes four species: oxygen, carbon dioxide, nitrogen and water vapor. In the liquid phase, only water is considered. Drying is integrated into the model as an exchange term between gas and liquid phases. Finally, the biological model, included in the composting model, allows to take into account the degradation of the substrate. It is divided into three fractions: readily hydrolysable, slowly hydrolysable and inert. The first two fractions are hydrolized, providing a readily assimilable soluble fraction. It is this fraction that is directly consumed by bacteria. In a composting process, degradation of organic matter is associated with oxygen consumption and production of carbon dioxyde, water and heat. The assumption of thermal and chemical local equilibrium was assumed in this work. However, for water, the two approaches (Local Equilibrium (LE) and Local Non-Equilibrium (LNE)) have been numerically tested. The results showed that when , the water mass exchange coefficient between gas and liquid phases, ranges from 1 to 4 s-1, the LE and LNE approaches are equivalent, with less computing time for the LNE case. Thus, for all future simulations, it was decided to adopt a LNE approach with a value of equal to 2.5 s-1. Tests were then carried out to show the consistency of the model. Given the large number of parameters, a sensitivity analysis was performed to determine the parameters that have the greatest impact on the process. This analysis showed that one must be cautious about the values used for the heat capacity, a coefficient of the sorption isotherm, many parameters from the biological model (ksH, krH, μmax, Xa,0, Tmax, Topt, Xi,0, Xrb,0) and porosity, because these are the parameters that affect mainly the process. Finally, the results provided by the model were compared with experimental results obtained at a pilot scale of 1/1000 using identical operating conditions. The composting experiments were carried out by Veolia Environment Research and Innovation with a mixture of household biowaste and green waste. The results on the 1/1000 scale pilot showed that the model is good at capturing the average change in temperature and concentration during the process. The temperature at the central point in particular is very well reproduced by the model. The same applies to the assessment of organic matter degradation. Simulations at industrial scale (1/1) have also been carried out. They have given promising results
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Nguyen, Thu Ha. "Étude expérimentale et modélisation du procédé de séchage des végétaux." Thesis, Lorient, 2015. http://www.theses.fr/2015LORIS370/document.
Анотація:
Dans le séchage des fruits et légumes, beaucoup de questions non résolues subsistent. Le «Swell-drying» est un procédé de séchage couplant une étape de déshydratation par air chaud à la texturation par Détente Instantanée Contrôlée (DIC). Dans le cadre de ce travail de recherche, la carotte et la pomme sont utilisées comme aliment modèle pour le traitement de la plupart des végétaux. La littérature scientifique sur le séchage des agromatériaux est unanime sur l’effet positif de la température de l'air, l’effet négatif de l'humidité relative de l'air et de l'épaisseur vis-à-vis du temps de séchage. Cependant, malgré un nombre important d’études, des conclusions contradictoires sont notées en termes de corrélations entre la cinétique de séchage et la vitesse de l'air qui, selon certains auteurs, n’entraîne aucune modification du séchage; alors que certains travaux ont tenté d'établir des modèles empiriques entre la diffusivité effective et la vitesse de l'air ; ce qui est fondamentalement erroné. L’objectif de cette thèse est d’analyser les phénomènes de transfert pendant le processus du séchage et d'identifier le phénomène limitant entre les transferts internes et externes. Ce travail aboutir à l’identification de la vitesse critique de l'air CAV capable de rendre la diffusion interne de l’eau comme phénomène limitant. La CAV doit donc dépendre de la diffusivité effective et de la taille du produit. À partir de résultats expérimentaux qui couvrent de larges plages de température d’air, de teneur en eau, et de taux d'expansion absolu, un modèle empirique a été établiGreat research works support the sector of drying of fruits and vegetables in a number of ways. Each year, experimental results and mathematical modelling try through conventional and innovative technological processes to protect agricultural products from seasonality and variability in the market prices. Nonetheless, there still exist considerable issues to improve and control this strategic agricultural sector. Swell-drying is very relevant drying process coupling hot air dehydration with Instant Controlled Pressure Drop (DIC). In the present work, carrot and apple were used as a fruit and vegetable model. Scientific literature on drying is unanimous that the drying time decreases with increasing air temperature, decreasing air relative humidity, and reducing thickness. However, the effect of airflow velocity leads to contradictory conclusions. Some authors have claimed that it does not trigger any modification of drying; while some articles tried to establish empirical models of the effective diffusivity versus airflow velocity; what is fundamentally erroneous. This thesis aims at analyzing external and internal transfer phenomena during drying. So, it was possible to recognize the Critical Airflow Velocity CAV depending on the effective diffusivity and the product size, to have the internal water transfer as the limiting phenomenon. From experimental results, an empirical model was established between the effective moisture diffusivity and airflow temperature, water content, and absolute expansion ratio
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Laffargue, Johann. "Etude et modélisation des instabilités du procédé de soufflage de gaine." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2003. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000432.
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Duchez, Laurent. "Modélisation et contribution à l'industrialisation du procédé de rétification du bois." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00872327.
Анотація:
La rétification® est une pyrolyse ménagée qui améliore l'hygroscopie, la stabilité dimensionnelle et la durabilité du bois. Elle se déroule en atmosphère inerte entre 180°C et 250°C, sans produits chimiques. L'industrialisation du traitement a ici été accompagnée par une double approche matériaux et procédés. D'une part, un plan d'expérience fractionnaire 25-2 et un complément sur le sapin pectiné ont permis d'analyser des paramètres comme l'essence, l'injection d'azote, la température et la durée de pyrolyse afin d'adapter le traitement à l'utilisation finale. Le démarrage du four prototype de 2 m3 a validé des protocoles de dispositions des thermocouples et des planches-tests. Un empilement soigneux est nécessaire et les planches sur dosse se comportent moins bien au traitement. On a testé à grande échelle et écarté une méthode non destructive des propriétés mécaniques par ultrason. D'autre part, la mise au point de traitements sur pilote, prototype et four industriel a permis de tester des modèles de simulation ou d'identification de l'avancée du traitement. Par analogie avec la métallurgie, un modèle simplifié établit une relation différentielle simple entre la température moyenne au coeur des planches et celle du four. La formulation incorpore implicitement les caractéristiques des planches et des transferts à leur surface et elle permet de reconstituer le profil des températures à l'intérieur de celles-ci. Elle est valable en l'absence de réaction et s'applique aussi au refroidissement du bois rétifié. On dispose ainsi d'outils de dimensionnement et d'optimisation du procédé en termes de puissance de chauffe ou de refroidissement accéléré. L'homogénéité des fours est simulée en fonction des rampes de températures et de la vitesse de brassage. La différence entre les températures expérimentales et celles modélisées en l'absence de réaction pourrait permettre de suivre en temps réel le début du séchage et l'avancée de la pyrolyse.
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Vigne, Emmanuelle. "Étude et modélisation dynamique d'un procédé par biofiltration en nitrification tertiaire." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24963/24963.pdf.
Анотація:
Le traitement de l'azote au sein des stations d’épuration des eaux usées devient l'un des principaux enjeux actuels du fait de son impact particulièrement néfaste sur le milieu naturel. A l'aval de traitements secondaires à moyenne et forte charge, les gestionnaires peuvent avoir recours à la nitrification tertiaire par biofiltration, procédé intensif s’insérant bien pour les installations à réhabiliter dans les zones à forte pression foncière. Il s’avère être un procédé capable d’éliminer de très fortes charges dans un espace restreint par sa capacité à accumuler une quantité importante de biomasse active autour du matériau filtrant. La simulation du comportement d’un tel procédé n’est pas directe, et peu de travaux ont mené à un outil utilisable en ingénierie. Or, son usage serait indispensable pour valider le dimensionnement en conditions réelles de fonctionnement et en régime dynamique.
L’objectif principal de ce travail a porté sur l’étude et la validation d’un modèle de biofiltration déjà existant mais encore jamais testé avec des données réelles de terrain en traitement tertiaire de nitrification. Dans ce but, le fonctionnement d’une installation pilote semi-industrielle alimentée par un effluent urbain réel provenant de bassins par boues activées a été étudiée. Afin de se placer en condition dynamique de fonctionnement, différents paliers de charges moyennes journalières en azote ont été appliqués, au sein desquels des à-coups de charges hydrauliques ont été provoqués. Les résultats acquis en continu pendant plus d’un an, associés à un protocole de calage systématique issu d’une étude de sensibilité, ont permis d’obtenir un jeu de paramètres calé et validé du modèle. Le protocole a nécessité la mise en œuvre de tests spécifiques caractérisant régulièrement le biofilm développé dans le procédé. Ces essais ont augmenté le nombre de variables d’état observées et à comparer avec les prédictions du modèle, ce qui a permis de mieux en évaluer sa robustesse. En parallèle, les tests spécifiques ont permis d’étudier la dynamique des processus impliqués dans l’élimination de l’azote au sein du procédé. Les paramètres influençant les performances globales du traitement de l’azote, l’activité et la quantification de la biomasse autotrophe, son temps de séjour ou encore sa répartition au sein du milieu filtrant ont ainsi pu être évalués.
La double démarche expérimentale et numérique a permis de montrer que le modèle de biofiltration est capable de simuler des performances de traitement de l’azote conformes à la réalité. D’autre part, ce travail a permis d’étudier de manière approfondie les mécanismes inclus dans le modèle et leurs limitations face aux différentes conditions de fonctionnement appliquées au système. Des faiblesses du modèle concernant le comportement des composés particulaires et l’évolution de la perte de charge au sein du pilote ont notamment été dégagées.Nitrogen removal in wastewater treatment plants becomes more and more used due to the harmful impact of nitrogen on the natural environment. After medium and highly loaded secondary treatment, practitioners could use biofiltration for tertiary nitrification, which is an intensive process adapted in areas with strong land pressures. This technology can remove very strong loading rate in a restrained space by its capacity to developp an important amount of active biomass into the filtering media. Simulation of such technique’s behaviour is not direct, and few studies led to a useful tool for engineers. However, its use is necessary in order to validate design in real operating conditions and dynamic conditions. The main objective of this work concerned the study and validation of a biofiltration model which already exists but has still never been tested with real data in tertiary nitrification treatment. In order to reach this objective, the behaviour of a semi-industrial pilot plant, fed by real domestic effluent from an activated sludge plant, was studied. In order to operate in dynamic conditions, different daily volumetric nitrogen loading rates were applied, in which dynamic peak-loads were carried out. The calibration and the validation of the model parameters were done thanks to on-line ammonia and nitrate analysers during one year and more, in association with a calibration procedure and a sensitivity analysis. The protocol required the implementation of specific tests for characterization of the biofilm inside the filtering media. These tests increased the number of the observed state variables to compare with the model predictions. That allows a better evaluation of the model robustness. At the same time, the dynamics of processes taking part in the nitrogen removal into the biofilm were investigated thanks to these specific tests. So, parameters which influence the nitrogen removal, overall performance, activity and quantification of autotrophic biomass, its solids retention time or its repartition inside the filtering media, could be determined. Combination of experimental observations and numerical modelling highlighted the capacity of the biofiltration model to provide good predictions on real nitrogen removal performances. Furthermore, this study allowed to evaluate mechanisms included in the model and their limitations with different operating conditions applied in the system. Finally, weaknesses of the model concerning solids compounds and the evolution of head loss in the pilot plant were established.
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Hugo, Mathilde. "Contribution à la modélisation du procédé de refusion sous laitier éléctroconducteur." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0091.
Анотація:
Le procédé de refusion sous laitier électroconducteur (ESR =Electro Slag Remelting) permet de produire des alliages à haute valeur ajoutée utilisés pour des applications critiques. Les mesures in-situ sur les fours industriels étant coûteuses, la simulation numérique est essentielle à la maitrise et à la compréhension de ce procédé complexe. L’Institut Jean Lamour a développé depuis plusieurs années un modèle 2D axisymétrique qui permet de simuler la refusion d’une électrode consommable au sein d’une lingotière considérée comme totalement isolée électriquement du reste du système. Sont alors décrit en régime transitoire les transferts couplés de chaleur et de quantité de mouvement, ainsi que le passage du courant électrique dans le laitier et le lingot lors de la croissance et de la solidification de ce dernier. Les connaissances acquises au cours des dernières années sur le procédé ESR remettent en cause l’hypothèse d’isolation électrique du moule au cours de la refusion. L’objet de cette thèse est d’intégrer et d’étudier la possibilité de passage de courant entre le laitier et la lingotière au cours de la refusion. Un premier modèle a été développé. Il consiste en un calcul électromagnétique complet dans l'ensemble du système pour une géométrie simplifiée. Il a permis de simplifier la mise au point du modèle global, tout en fournissant de premiers résultats. Par la suite, un modèle totalement couplé a été finalisé puis les modifications du code ont fait l’objet de validations avec des mesures expérimentales. Des études de sensibilité ont été menées pour tester l’influence des propriétés du laitier et des paramètres opératoires sur la qualité du lingot finalThe ElectroSlag Remelting process (ESR) is widely used to produce high added value alloys for critical applications (aerospace industry, nuclear plants, etc.). Trial-and-error based approaches being expensive, numerical simulation is fundamental to improve the knowledge and the understanding of this complex process. The Institut Jean Lamour has been developing for several years a numerical code to simulate the melting of a consumable electrode, supposedly perfectly cylindrical, within a mold assumed to be perfectly electrically insulated from the electrode-slag-ingot system. Based on these assumptions, the 2-D axisymmetrical transient-state numerical model accounts for electromagnetic phenomena and coupled heat and momentum transfers, to simulate the continuous growth of the electroslag remelted ingot and the solidification of the metal and slag. Recent studies on the ESR process are challenging the insulated mold hypothesis. Therefore, the main objective of the thesis is to acknowledge and study the existence of a mold current during an ESR remelting. A first model has been set-up, aimed to simulate the electromagnetic phenomena in the whole system for a simplified geometry. The possibility of the existence of such a mold current was confirmed. Based on this work, a fully-coupled model has then been developed and the results have been compared with experimental data to check the validity of the modifications. The influence of slag properties and operating parameters on the final quality of the ingot has been tested
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Longuet, Arnaud. "Modélisation du procédé de projection laser : Application au Ti-6Al-4V." Paris, ENMP, 2010. https://pastel.hal.science/tel-03767643.
Анотація:
La projection laser permet de fabriquer directement à partir des données CAO des pièces complexes, dont les dimensions sont proches des cotes finales. Le procédé s’accompagne néanmoins d’importantes variations locales de température, à l’origine d’une microstructure hétérogène, et de contraintes résiduelles difficiles à maîtriser. Une bonne manière d’aider au développement du procédé est de mettre en place sa simulation numérique, afin de prévoir la microstructure et les contraintes résiduelles. Le matériau de l’étude est le Ti-6Al-4V. La forme choisie pour l’étude est un mur constitué par la superposition de monocordons. Une méthode robuste pour ajouter la matière a été mise en place dans Zset/ZéBuLoN afin de mener à bien la simulation du procédé qui se déroule en trois parties : une partie thermique, métallurgique puis mécanique. La première partie consiste en un calcul thermique par éléments finis. En effet, le problème est faiblement couplé avec la mécanique et la métallurgie et la température solution de la simulation thermique du procédé sera la donnée d’entrée pour les calculs métallurgiques et mécaniques. Le calcul thermique a été calibré avec succès grâce à des mesures réalisées par thermocouples. Un modèle métallurgique permettant de suivre la concentration en l’élément chimique contrôlant la cinétique du changement de phase (ie : le Vanadium dans le Ti-6Al-4V) a été mis au point. De plus, le procédé permet d’obtenir expérimentalement deux structures de grains différentes : colonnaire ou équiaxe. Un modèle s’appuyant sur les cartographies de solidification du Ti-6Al-4V a été implémenté de façon à prédire la morphologie des grains. Ces deux modèles métallurgiques ont été validés en les comparant aux valeurs trouvées par Julie Maisonneuve dans ses travaux de thèse. Finalement, un modèle mécanique permet de prévoir les déformations et les contraintes résiduelles dans la pièce après fabrication. Ce modèle a été validé en analysant la déflexion du substrat obtenue lors de la projection d’un mur. Il permet de rendre compte correctement des variations macroscopiques des différentes grandeurs mesurables au cours de la construction d’une pièce par projection laser, et d’avoir accès aux champs résiduelsDirect laser deposition technology is an innovative process which allows near net shape part manufacturing directly from computer aided design data. However, local variations of temperature during manufacturing produce heterogeneous microstructures and residual stresses. In order to improve understanding of the process and to predict the residual stresses and strains in the part after manufacturing, a finite element modeling of the process has been developed. The material considered here is Ti-6Al-4V. As it is well known in the litterature, it allows to perform a macroscopic modeling of the process. The manufacture of a single row wall has been considered as a basis for the simulation. This part remains simple but still exhibits the thermomechanical cycling that happens during manufacturing. A robust method that includes a technique to activate the elements has been implemented in Zset/ZéBuLoN in order to simulate the process. The first step of the finite element simulation is the computation of the thermal fields. In fact the problem is weakly coupled and the thermal simulation of the process will be an input for the metallurgical and the mechanical part of the model. The thermal calculations have been successfully calibrated by means of thermocouple measurements. Considering the important thermal cycling, a Johnson-Mehl-Avrami model would be too limited to describe the phase transformations. A model taking into account the diffusion of Vanadium through the phases in Ti-6Al-4V has been designed. Morover the process shows different kind of grain structure : columnar or equiaxed. A model relying on solidification map of Ti-6Al-4V has been implemented. These two models have been successfully compared to Julie Maisonneuve’s PhD thesis work. Finally, a mechanical model predicts the residual strains and stresses in the part during manufacturing. This model has been validated by analysing the bending of the substrate in the experiments. It provides a good prediction of the variation of the macroscopic values at stake during the manufacturing of a part with direct laser deposition process and gives access to the residual fields
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Fayolle, Francine. "Analyse et modélisation des dépots d'oxyde de silicium par procédé LPCVD." Toulouse, INPT, 1993. http://www.theses.fr/1993INPT029G.
Анотація:
Le depot chimique a partir d'une phase vapeur (cvd) est le procede le plus utilise dans l'industrie micro-electronique pour realiser des couches minces, effectuees le plus souvent dans des reacteurs tubulaires a murs chauds. L'une des applications de la cvd est la fabrication de couches de silicium partiellement oxyde, et semi-isolantes (appele sipos), a partir d'un melange de silane et de protoxyde d'azote. La premiere partie de ce travail correspond a l'etude et l'etablissement d'un systeme chimique comportant deux phases (gazeuse et solide) et representatif du depot. Les constantes cinetiques correspondant aux reactions homogenes sont evaluees a partir de differentes methodes, en particulier la methode qrrk. La seconde partie comprend le developpement et l'utilisation de deux logiciels permettant de modeliser les ecoulements et le transfert de matiere dans un reacteur de depot de sipos en utilisant le systeme chimique decrit precedemment. Le premier logiciel, cvd2 modelise un espace interplaquette. Il a permis d'identifier les constantes de depot en phase heterogene. Le logiciel cwcvd a permis d'etudier la zone d'entree du reacteur. Les resultats de ces simulations sont compares avec des resultats experimentaux obtenus a l'usine motorola de toulouse. Ceux-ci sont detailles ainsi que les methodes d'analyse utilisees. Le bon accord obtenu entre la simulation et les experiences permet de valider les choix effectues au niveau du mecanisme chimique et d'avancer dans la comprehension des phenomenes mis en jeu lors du depot de sipos. Une derniere partie utilise la methode qrrk pour un autre type de depot d'oxyde, cette fois totalement isolant, a partir d'un melange d'oxygene et de silane (lto). Le type de reacteur de depot ne permettant pas l'utilisation directe des logiciels decrits precedemment, seule une premiere analyse du systeme chimique a pu etre effectuee
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Laffargue, Johann Pierre René. "Etude et modélisation des instabilités du procédé de soufflage de gaine." Paris, ENMP, 2003. https://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00000432.
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Haunold, Christophe. "Extraction de pyrethrines : analyse du procédé discontinu et de l'influence des ultrasons : modélisation et mise en oeuvre d'un procédé continu." Toulouse, INPT, 1991. http://www.theses.fr/1991INPT023G.
Анотація:
Le travail presente dans ce memoire concerne l'amelioration d'un procede batch d'extraction solide-liquide par deux approches paralleles: l'application d'ondes ultrasonores au melange solide-liquide, et la mise en uvre d'un procede continu base sur l'utilisation d'une colonne d'extraction a contre-courant pulsee. Le couple solide-liquide selectionne pour cette etude est forme de fleurs de pyrethre sechees et d'hexane; le solute recupere est un agent insecticide naturel (pyrethrines). Dans une premiere partie, l'auteur presente une analyse bibliographique des applications des ultrasons a l'extraction solide-liquide, et apporte ses propres resultats experimentaux qui visent a demontrer l'interet de cette technique, mais aussi ses limitations. La deuxieme approche (processus continu) s'appuie sur une solide experience du laboratoire dans le domaine des colonnes pulsees. Le developpement d'un outil de simulation constitute une part importante de ce travail: a) simulation du comportement hydrodynamique d'une colonne fonctionnant en solide-liquide (bilan de population); b) simulation des transferts de matiere lors d'un contact discontinu (modele diffusionnel); c) simulation des transferts de matiere dans une colonne (couplage bilan de population/modele diffusionnel). L'outil de simulation a ete confronte aux resultats experimentaux. Par ailleurs, les resultats obtenus confirment l'interet de l'emploi d'une colonne pulsee pour une operation d'extraction solide-liquide
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Rélot, Emmanuelle. "Modélisation physique et numérique du procédé de mise en forme par trempage." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00357876.
Анотація:
Le trempage est un procédé permettant de retirer autour d'un objet ou d'un moule une fine couche de matière après immersion de ce dernier dans un bain de liquide. Ce procédé est largement employé dans diverses industries telles que dans des applications protectrices ou de décorations ou encore pour obtenir des objets de formes creuses (implants mammaires, gants, préservatifs ou gélules). L'avantage du trempage est qu'il est très simple d'utilisation ; cependant, il est difficile de contrôle l'épaisseur extraite et sa répartition autour de l'objet. L'objectif de cette thèse est de modéliser numériquement ce procédé pour ensuite être capable de prédire l'épaisseur extraite et sa répartition autour du moule. Pour cela, la modélisation s'est faite en résolvant les équations mécaniques et thermiques dans le bain à l'aide d'une approche Lagrangienne par éléments finis accompagnée de remaillage. La tension de surface, force importante puisqu'elle permet entre autre d'éviter des instabilités en surface, a été intégrée grâce à une méthode basée sur la reformulation de la courbure à l'aide de l'opérateur de Laplace-Beltrami. Pour enrichir la modélisation, une série d'expérimentation ont également été menées pour caractériser les fluides employés.
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Houillon, Marie. "Modélisation du procédé de fluotournage du tantale et du traitement thermique associé." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00443562.
Анотація:
Dans un premier temps, on propose pour le tantale un modèle de comportement physique dépendant de la densité de dislocations et permettant de restituer les effets de la température et de vitesse de déformation sur une large gamme de 10-4 à 103 s-1. Associé à ce modèle rhéologique, on présente une relation entre la densité de dislocation et la microdureté Vickers. Les paramètres de cette relation sont identifiés pour le tantale par la modélisation numérique de l'indentation. La modélisation du procédé de fluotournage est faite par le logiciel commercial Forge2007®. Des essais sur du plomb et sur du cuivre ont permis de confronter la simulation numérique à des résultats d'expérience. Une formulation ALE est développée dans le but d'optimiser la finesse du maillage au contact des outils à partir d'une formulation déjà existante. On a développé des algorithmes particuliers permettant de conserver correctement les surfaces libres malgré les mouvements relatifs du maillage par rapport à la matière pour le procédé de fluotournage. Enfin, on propose une relation qui modélise l'évolution de la densité de dislocations lors d'un traitement thermique de restauration. Des observations in situ de la microstructure au cours d'un traitement thermique ont permis de d'améliorer la compréhension de la cinétique de recristallisation et des mécanismes de germination. Pour finir, on présente une méthode de mesure de la fraction recristallisée par mesure de la microdureté.
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Gonzalez-Ramirez, José Enrique. "Contribution au contrôle par la modélisation d'un procédé de cristallisation en continu." Phd thesis, AgroParisTech, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00876943.
Анотація:
L'étape de pré-cristallisation au sein d'un échangeur à surface raclée est une étape clé du procédé de production de crème glacée et a une forte influence sur la qualité finale du produit. Ce travail de thèse, effectué dans le cadre du projet européen CAFE, est dédié à la caractérisation et la modélisation de ce procédé de cristallisation afin de contribuer au développement d'un contrôleur. Une caractérisation expérimentale du procédé a été effectuée et a permis de déterminer l'influence des différentes variables de contrôle sur des critères tels que la fraction de glace, le diamètre moyen des particules et la performance énergétique du procédé. Un modèle dynamique adapté au contrôle, basé sur la résolution du bilan de population par la méthode des moments, a été développé et a été validé expérimentalement. Enfin, une analyse du coût énergétique et des pistes d'améliorations de la performance sont également proposées.
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Vo, Van André. "Modélisation numérique et expérimentale du procédé de frittage en métallurgie des poudres." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1998. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/tape17/PQDD_0004/MQ33777.pdf.
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Hamadeh, Hamzeh. "Modélisation mathématique détaillée du procédé de réduction directe du minerai de fer." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0274/document.
Анотація:
Ce travail de thèse est consacré à la modélisation du procédé de réduction directe du minerai de fer, un procédé alternatif intéressant dans le contexte de la réduction des émissions de CO2 de la sidérurgie. Le four à cuve, réacteur central du procédé, est divisé en trois zones (réduction, transition et refroidissement). Le modèle mathématique mis au point pour simuler l’ensemble repose sur une description détaillée et fidèle des principaux phénomènes physico-chimiques et thermiques intervenant. C’est un modèle bidimensionnel, en régime permanent et multi-échelle. Le lit mobile est constitué de boulettes, elles-mêmes supposées composées de grains et de cristallites. Huit réactions chimiques hétérogènes et deux réactions chimiques homogènes sont prises en compte. Les équations de conservation locales de la masse, l'énergie et de la quantité de mouvement ont été résolues numériquement en utilisant la méthode des volumes finis. Ce modèle a été appliqué avec succès pour simuler le four à cuve de deux usines de réduction directe de capacités différentes. Les résultats obtenus renseignent sur le fonctionnement interne du four et mettent en évidence des zones aux performances inégales. Le modèle a ensuite été exploité, après l’ajout et le couplage d’un modèle du reformeur, pour des calculs paramétriques, en particulier lorsque les caractéristiques des gaz réducteurs sont modifiées. Enfin des pistes sont présentées pour optimiser une installation de réduction directe en augmentant la capacité de production et le degré de métallisation du produitThis thesis is dedicated to the modelling of the iron ore direct reduction process, an attractive alternative process for making steel in the context of the reduction in CO2 emissions. The shaft furnace, the core reactor of the process, is divided into three sections (reduction, transition and cooling). The mathematical model developed to simulate this reactor is based on a detailed and faithful description of the main physical-chemical and thermal phenomena involved. The model is a two-dimensional, steady state and multi-scale. The moving bed is comprised of pellets of grains and crystallites. Eight heterogeneous chemical reactions and two homogeneous chemical reactions were taken into account. The local mass, energy and momentum balances were solved numerically using the finite volume method. The model was successfully applied to simulate the shaft furnace of two direct reduction plants of different capacities. The results obtained provide new insights on the internal behaviour of the furnace and highlight zones of uneven performance. After the addition and coupling of a reformer model, the shaft furnace model was used for parametric calculations, in particular when considering changes in the composition of the reducing gases. Finally, new possibilities are presented for optimizing the direct reduction process, e.g. for increasing the production capacity and the degree of metallization of the produced iron
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Tali-Maamar, Nadia. "Modélisation, analyse et commande d'un procédé biotechnologique à gradient spatial de concentration." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30031.
Анотація:
Le procede biotechnologique etudie dans ce memoire est modelise par un systeme d'equations aux derivees partielles non lineaires et non stationnaires. Le modele obtenu est transforme en un systeme d'equations differentielles ordinaires par la methode de collocation orthogonale pour fins de stimulation numerique, d'analyse et, partiellement de synthese de regulateurs. Une etude d'observabilite du systeme en fonction du nombre et de la position des capteurs est exposee. Des algorithmes d'estimation et de commande sont mis en uvre en faisant appel a des techniques non lineaires de type adaptatif exploitant la structure distribuee et non lineaire inherente au modele du bioreacteur a lit fixe etudie. Les differents algorithmes developpes ont ete etudies d'un point de vue theorique puis mis au point en simulation
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Texier, Sandrine. "Etude et modélisation du vieillissement d'un lit catalytique industriel : le procédé Méthio." Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10015.
Анотація:
Dans cette etude, nous avons modelise les performances d'un reacteur industriel de methanation a partir de l'etat physico-chimique du catalyseur (como/ceo#2). La tres forte exothermicite de la reaction de methanation induit un profil thermique important le long du reacteur. Les differences de temperature entrainent des heterogeneites dans la conversion et dans le processus de desactivation. Au laboratoire (reacteur isotherme), des simulations de vieillissement des differentes couches du reacteur nous ont permis d'etudier l'evolution des performances et de l'etat physico-chimique du solide en fonction de sa position dans le lit catalytique et de la duree de fonctionnement. Les techniques de caracterisation utilisees sont la microscopie electronique et l'exafs. Il a ete clairement mis en evidence que la cause principale de desactivation est le frittage de la surface active du catalyseur. Toutes ces donnees (performances catalytiques, caracterisations) ont ete utilisees pour la modelisation mathematique du reacteur industriel. Le modele permet, une fois les conditions operatoires a l'entree de l'unite industrielle fixees, de calculer les performances du solide et, par consequent, d'optimiser le moment adequat pour la regeneration afin que celle-ci soit la plus efficace possible
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Brandam, Cédric. "Optimisation des conditions opératoires d'un procédé de brassage : étude expérimentale et modélisation." Toulouse, INPT, 2001. http://www.theses.fr/2001INPT036G.
Анотація:
Les travaux présentés ici contribuent à une meilleure maîtrise du procédé de fabrication de la bière. Ils protent plus spécifiquement sur l'étape de brassage. Au prix d'un effort expérimental important, les connaissances sur les réactions d'hydrolyse de l'amidon et des Beta-glucanes en cuve matière ont pu être étendues et approfondies. Cette connaissance a été capitalisée dans un modèle stoechio-cinétique dont l'exploitation permet de contrôler la composition finale du moût et d'augmenter la productivité. La réalisation d'essais sur une installation pilote de 1001 du TEPRAL (brasseries Kronenbourg) a permis de proposer une nouvelle approche de l'activité ensymatique. Les schémas réactionnels pour l'hydrolyse de l'amidon et de Beta-glucanes par catalyse enzymatique ont été établis par l'analyse qualitative des résultats. Ces schémas prennent en compte les transformations physiques (gélatinisation de l'amidon, solubilisation des Béta-glucanes) et chimiques des substrats (production de sucres et de résidus de Béta-glucanes). L'exploitation quantitative des essais a ensuite permis d'établir un modèle cinétique complet pour l'hydrolyse de l'amidon. A partir des caractéristiques des malts utilisés et selon les conditions opératoires appliquées, il prédit l'évolution au cours du brassage des activités en x-amylase et beta-amylase, et des concentrations en dextrine, sucres fermentescibles et amidon gélatinisé. L'optimisation de la politique de température est réalisée à l'aide du modèles. Dans un premier temps, la productivité maximale pour atteindre une quantité fixée de dextrines est recherchée. Par la suite, pour intégrer les contraintes vis à vis des Beta-glucanes et des protéines, seul le palier de saccharification est optimisé. Grâce aux outils de calcul proposés, le gain en productivité est conséquent at la maîtrise du taux de dextrines dans le moût final est assurée.
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Relot, Emmanuelle. "Modélisation physique et numérique du procédé de mise en forme par trempage." Paris, ENMP, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00357876.
Анотація:
Le trempage est un procédé permettant de retirer autour d’un objet ou d’un moule une fine couche de matière après immersion de ce dernier dans un bain de liquide. Ce procédé est largement employé dans diverses industries telles que dans des applications protectrices ou de décorations ou encore pour obtenir des objets de formes creuses (implants mammaires, gants, préservatifs ou gélules). L’avantage du trempage est qu’il est très simple d’utilisation ; cependant, il est difficile de contrôle l’épaisseur extraite et sa répartition autour de l’objet. L’objectif de cette thèse est de modéliser numériquement ce procédé pour ensuite être capable de prédire l’épaisseur extraite et sa répartition autour du moule. Pour cela, la modélisation s’est faite en résolvant les équations mécaniques et thermiques dans le bain à l’aide d’une approche Lagrangienne par éléments finis accompagnée de remaillage. La tension de surface, force importante puisqu’elle permet entre autre d’éviter des instabilités en surface, a été intégrée grâce à une méthode basée sur la reformulation de la courbure à l’aide de l’opérateur de Laplace-Beltrami. Pour enrichir la modélisation, une série d’expérimentation ont également été menées pour caractériser les fluides employésDip-coating is a process allowing the extraction of a thin layer of matter around a mould by dipping it in a bath of liquid. This is a common process extensively used in industries concerned, for example, with the application of protective or decorative coatings and also used to manufacture parts having a thin thickness such as gloves, mammal prostheses, medical capsules and condoms. The advantage of this process is its simplicity and its low cost; but it is difficult to control the thickness and its repartition around the object. The goal of this thesis is to numerically predict the thickness of the layer extracted on the mould. The mechanical and thermal balance equations are solved in the bath using a Lagrangian Finite Element approach with remeshing technique. The liquid/air interfacial tension is taken into account in order to avoid surface instabilities; the method used to implement interfacial tension in the modelling is based on the reformulation of the curvature with Laplace-Beltrami operator. Experimental researchs are also realized in order to characterize physically the liquids used in the bath
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Nakouzi, Sawsane. "Modélisation du procédé de cuisson de composites infusés par chauffage infra rouge." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1865/.
Анотація:
L'utilisation des matériaux composites dans les secteurs aéronautique et aérospatial a évolué au cours des dernières années. Ces matériaux à hautes performances présentent des propriétés mécaniques et physiques élevés. Une nouvelle méthode de mise en œuvre de ces matériaux qui pourrait amener un gain en temps et d'énergie est la polymérisation du composite à l'aide d'un four infrarouge. Cette technique de chauffage infrarouge peut s'appliquer en particulier au processus d'infusion de résine LRI (Liquid Resin Infusion) où la résine est infusée à pression atmosphérique dans un demi moule qui contient le renfort fibreux et ayant une surface de recouvrement semi-transparente aux rayons infrarouges. L'injection se fait à l'aide d'une pompe à vide et le composite est placé face aux émetteurs infrarouges. Ces émetteurs sont de type halogène et sont fournis par la société TOSHIBA LIGHTING. Le chauffage commence après injection totale de la résine et sa stabilisation dans le moule. Par conséquent, le composite est soumis à un flux radiatif incident, lequel est absorbé par le premier pli de carbone présent à sa surface. Ceci est due au fait que les fibres de carbone présentent une absorptivité assez élevée qu'on peut donc considérer le composite opaque vis-à-vis de l'infrarouge. Un modèle de calcul par éléments finis basé sur la méthode des radiosités a été développé afin de prédire le flux radiatif absorbé par le composite. Ce modèle a été validé par une solution référence basée sur les algorithmes de lancer de rayons. Ce flux radiatif absorbé est imposé comme condition aux limites dans le logiciel commercial COMSOLMULTIPHYSICS. Celui ci résout par la méthode des éléments finis l'équation de chaleur couplée avec la cinétique de réticulation de la résine afin de modéliser la polymérisation par infrarouge. La température et le degré de réticulation au sein du composite sont ainsi calculées. Un algorithme d'optimisation a été couplé avec le modèle radiatif afin d'obtenir une distribution de température optimale dans le composite. Ces données issues de l'optimisation en été utilisée dans le protocole expérimental. Ce montage expérimental permettant le chauffage infrarouge du composite instrumenté a été réalisé au laboratoire afin de valider les résultats numériques de l'étape de chauffage à l'aide de thermocouple et de la thermographie infrarouge pour le cas d'une plaque composite et le cas d'une pièce 3DEpoxy resins have several applications in the aerospace and automobile industry. Because of their good adhesive properties, superior mechanical, chemical and thermal properties, and resistance to fatigue and microcracking, they produce high performance composites. In the technology presented here, the composite is cured in an IR oven which includes halogen lamps. The liquid resin infusion (LRI) process is used to manufacture the composite, whereby liquid resin is infused through a fiber reinforcement previously laid up in a one-sided mold. These epoxy resins release an exothermic heat flux during the curing process, which can possibly cause an excessive temperature in the thickness. Consequently, for the production of high performance composites, it is necessary to know the thermal behavior of the composite during curing. In our work, we studied IR interactions with the composite, which is placed in an IR oven. Using an IR spectrometer Bruker Vertex 70 (1-27 µm), we measured radiative properties and determined the fraction of IR rays absorbed by the composite. Since it is necessary to optimize the manufacturing time and costs and to determine the performance of these composites, the purpose of this study is to model the IR curing of a composite part (carbon fiber reinforced epoxy matrix) in the infrared oven. The work consists in two parts. In the first part, a FE thermal model based on radiosity method was developed, for the prediction of the infrared incident heat flux on the top surface of the composite during the curing process. This model was validated using a reference solution based on ray tracing algorithms developed in Matlab(r) (In-lab software called Rayheat based on ray tracing algorithms is used to compute the radiative heat flux that impacts the composite). Through the FE thermal model, an optimization study on the percentage power of each infrared heater is performed in order to optimize the incident IR heat flux uniformity on the composite. This optimization is performed using the Matlab(r) optimization algorithms based on Sequential Quadratic Programming method. In a second part, the optimized parameters set is used in a three-dimensional numerical model which is developed in the finite element software, where the heat balance equation is coupled with the cure kinetic model of the resin. This numerical model allows calculation of the temperature distribution in the composite during curing, which is a key parameter that affects its mechanical properties. In this model, we can predict also the evolution of the degree of cure as function of time
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Sibilia, Gautier. "Modélisation du soudage par point : influence des conditions interfaciales sur le procédé." Nantes, 2003. http://www.theses.fr/2003NANT2117.
Анотація:
Le soudage par résistance par point est la principale technique d'assemblage des tôles d'acier de carrosserie automobile. Bien que le procédé soit industriellement éprouvé, la diversité accrue des matériaux utilisés (introduction de tôles HLE) et la réduction du temps imparti aux études confronte les constructeurs au problème de la définition de la soudabilité des assemblages. Dans ce travail, nous proposons un modèle numérique prédictif et simplifié du soudage par point qui fait appel à un couplage électro-thermo-métallurgique des phénomènes (recours au code de calculs par EF SYSWELD®). Pour définir un tel modèle, il convient de discerner les principaux facteurs influant du procédé. En outre, il faut disposer des données d'entrée du modèle et acquérir des informations relatives à la validation des résultats numériques. Cette étude revêt donc aussi une forte connotation expérimentale. Elle s'est notamment focalisée sur le rôle prépondérant des interfaces électrode/tôle et tôle/tôle dans le mécanisme de formation d'un point soudé. Nous distinguons les phénomènes de macroconstriction liés aux aires des surfaces de contact apparentes, des phénomènes de microconstriction auxquels sont associées les définitions de résistances de contact électriques et thermiques. Un effort particulier a été engagé sur leur détermination. Nous présentons par ailleurs, un ensemble de cycles thermiques enregistrés sur des assemblages (électrode et tôle) durant la réalisation de points soudés. Cette étude contribue à la maîtrise d'un procédé de soudage dont la connaissance repose aujourd'hui majoritairement sur l'expérience. Le modèle numérique mis en place doit permettre de dégager des tendances en terme de soudabilité à même d'alléger la définition des paramètres d'un assemblage soudé par pointIn this work, we propose a simplified model of resistance spot welding on steel sheets. We use the Finite Element sofware SYSWELD® by the way of Electrical-Thermal-Metallurgic coupling. To define such a model, we need to identify the main process influencing factors. Besides, we have to dispose of right input data and pertinent information in order to validate the numerical results. Therefore, in this study; experimental investigations take an important place too. In particular, we have study the influence of electrode/sheet and sheet/sheet interfaces on the spot weld formation. This labour contributes to improve the mastery of a welding process, which the knowledge was essentially experience-based. The numerical model here developed should allow simplifying the welding parameters and weldability definition
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Veynandt, François. "Cogénération héliothermodynamique avec concentrateur linéaire de Fresnel : modélisation de l’ensemble du procédé." Thesis, Toulouse, INPT, 2011. http://www.theses.fr/2011INPT0116/document.
Анотація:
Le concentrateur à réflecteur linéaire de Fresnel (LFR) est une technologie solaire thermodynamique en plein essor : petites applications industrielles (chaleur, froid, électricité) à centrales électriques (10-100 MWel). Ce travail de thèse établit un modèle global du procédé solaire, en régime permanent, pour un prédimensionnement du système. Le modèle comprend trois parties chaînées : (i) les transferts radiatifs dans le concentrateur optique, modélisés précisément par une méthode de Monte Carlo (environnement EDStar) ; (ii) les transferts thermiques dans le récepteur, évalués analytiquement (puissances, températures) ; (iii) le cycle thermodynamique, avec Thermoptim. L’application étudiée couple un concentrateur LFR à un moteur Ericsson. L’air est fluide caloporteur et de travail. Un prototype est en construction. L’hybridation et le stockage thermique sont des options clés. Un modèle systémique permettrait d’optimiser l’opération du procédé, en étudiant son comportement dynamiqueLinear Fresnel Reflector (LFR) is a promising Concentrating Solar Power technology. Research is booming and industrial applications are emerging. Applications range from small production units (heat, cold, electricity) to utility scale power plants (several tenths of MW). This PhD work establishes a global model of the solar process, in order to improve our knowledge of the system’s performances. It is a static model suited for a pre-design of the system. The model is chaining three parts. Radiative heat transfer in the optical concentrator is modelled by Monte Carlo statistical Method. The algorithm enables a detailed study of any geometrical configuration, especially through absorbed power flux maps on the receiver. The simulation tool is using the environment of development EDStar. The thermal model calculates analytically the useful thermal power, losses and temperature profiles along the receiver (glass cover, fluid, pipe...). The thermodynamic cycle is simulated analytically using the software Thermoptim. The studied application uses air as heat transfer and working fluid. Air directly feeds an Ericsson engine. The engine developed by LaTEP laboratory is promising for small scale cogeneration (1 to several tenths of kWel). The prototype Linear Fresnel Reflector built in Ecole des Mines d’Albi will enable experimental study of a solar process coupling an LFR concentrator and an Ericsson engine. The technology under study can feed a power plant or a cogeneration system in the industry, producing electricity and heat at 100 to 250°C. Hybridisation with an other energy source (biomass, gas...) and thermal storage (molten salt?) are key features to investigate. To optimise the operating strategy of the process, dynamic behaviour must be studied: a systemic or agent based model is a very relevant approach
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Cloteaux, Anaëlle. "Conception, modélisation et réalisation d'un procédé d'élimination du formaldéhyde dans l'air intérieur." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0021/document.
Анотація:
Dans l’air intérieur, de nombreux composés organiques volatils sont présents, parmi lesquels le formaldéhyde, composé cancérogène. Sa présence dans l’air intérieur s’explique par son utilisation abondante dans les matériaux d’ameublement et de décoration. L’objectif est de concevoir un procédé d’épuration, propre, sûr et capable d’éliminer le formaldéhyde de l’air intérieur. Le choix s’est tourné vers un épurateur d’air autonome. Afin de protéger les utilisateurs, le dispositif doit piéger et dégrader complètement les polluants de l’air sans émettre de sous-produits. L’absorption a été choisie comme méthode de piégeage et la photocatalyse comme technique de dégradation. L’épurateur pilote couplant absorption et photocatalyse a été testé en laboratoire et un modèle a été construit pour prédire son efficacité à dégrader en continu le formaldéhyde. L’épurateur dimensionné pour une situation réelle se révèle avoir un encombrement réduit, compatible avec son installation dans un bureauIn indoor air, many volatile organic compounds are present, including formaldehyde. The presence of this carcinogenic compound in indoor air is due to its abundant use in furniture and decoration materials. The objective of this work is to design a purification device, clean, safe and capable of removing formaldehyde from indoor air. The choice turned to a stand-alone air purifier. To protect users, the device must trap and completely degrade air pollutants without emitting by-products. Absorption was chosen as trapping method and photocatalysis as degradation technique. The cleaner coupling absorption and photocatalysis has been tested in the laboratory and a model was built to predict its efficiency to continuously degrade formaldehyde. The purifier designed for a real situation appears to have a small volume. An efficient, compact, quiet and attractively designed device is an advantage for this air purification solution is accepted and adopted by users
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Depriester, Dorian. "Caractérisation et modélisation du procédé de fluotournage inverse à froid du TA6V." Thesis, Paris, ENMP, 2014. http://www.theses.fr/2014ENMP0038/document.
Анотація:
Le fluotournage est un procédé de fabrication de tubes sans soudures par déformation plastique à froid. Il consiste à réduire l'épaisseur d'une préforme tubulaire montée sur un mandrin en utilisant plusieurs molettes en translation parallèlement au tube. Grâce à la conicité des molettes, l'épaisseur du tube diminue, donc celui-ci s'allonge dans la direction de fluotournage. Le TA6V est un alliage de titane de type α-β. Ses très bonnes propriétés mécaniques et sa faible densité en font l'alliage de titane le plus utilisé dans l'industrie aéronautique. Toutefois, le fluotournage d'un tel alliage représente un vrai défi, car il est connu pour avoir une faible ductilité à température ambiante. Afin d'optimiser les conditions opératoires, permettant ainsi de très grandes déformations du TA6V, le matériau fluotourné a d'abord été analysé, tant du point de vue microscopique (MEB, EBSD) que macroscopique (propriétés mécaniques). De plus, un fluotour expérimental instrumenté a été conçu afin d'analyser les mécanismes de déformation lors de la mise en forme. Celui-ci a permis d'identifier les phénomènes microstructuraux à l'origine de la déformation et de déterminer une loi de comportement valide pour la simulation numérique. Cette dernière a enfin servi à l'optimisation des conditions opératoiresFlowforming is a means to produce seamless tubes by plastic deformation at room temperature. It consists in a tubular part, mounted on a mandrel, and a couple of rollers. While the mandrel is rotating, the roller translate along the tube axis. Because of the conical shape of the roller, the tube thickness reduces by cold plastic deformation, thus the tube elongates. Thanks to the high compressive stresses and to the incremental nature of the deformation process, flowforming can lead to a high thickness reduction and thus to high elongation of the deformed tubes. Ti-6Al-4V (also known as Ti64) is an α-β titanium alloy. Because of its high strength and its low density, Ti64 is the most widely used titanium alloy in aerospace industry. Nevertheless, flowforming of this alloy is a great challenge, considering its well known poor ductility at room temperature. In order to increase the "tube spinnability" of Ti64, first the flowformed material has been extensively investigated at microscopic scale (SEM, EBSD) as well as at macroscopic scale (mechanical properties). In addition, an experimental flowforming machine, equipped with load sensors, has been designed. It has provided valuable informations about the strain mechanism occuring during flowforming; furthermore, this experimental set-up has allowed to buid an adequate constitutive law for the plastic flow. Then, this law has been used to optimize the processing parameter, in order to avoid failure during the process
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Vilfayeau, Jérôme. "Modélisation numérique du procédé de tissage des renforts fibreux pour matériaux composites." Thesis, Lyon, INSA, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAL0026/document.
Анотація:
L'industrie aéronautique doit faire face aux nouvelles exigences environnementales, tout particulièrement concernant la réduction de la consommation des énergies fossiles. L'utilisation de matériaux composites plus léger permet de répondre en partie à cette attente. Pour limiter les coûts lors de la fabrication et du développement des composites à renforts tissés 3D, il est nécessaire d'utiliser des outils de simulation performants. En particulier, les outils existants, qui discrétisent à une échelle mésoscopique l'architecture des tissus 3D, ne tiennent pas compte de l'influence du procédé de fabrication sur la constitution de la structure textile. Si des outils numériques dédiés à la modélisation du procédé de tressage et de tricotage sont disponibles, il n'en est rien concernant le tissage. Cette étude avait donc pour but de s'intéresser plus particulièrement à la simulation du prodécé de tissage pour pouvoir obtenir une structure de tissu sèche déformée numériquement. La production de différentes architectures de tissu en verre E dans notre laboratoire nous a permis d'observer les différents éléments en contact avec le fil ou le tissu sur la machine à tisser, par le biais de l'utilisation d'une caméra rapide par exemple. Le développement d'un modèle numérique par éléments finis reproduisant le procédé de tissage a été réalisé. Une loi de comportement isotrope transverse fut utilisée pour modéliser les fils de verre. Des premières simulations numériques encourageantes pour la fabrication d'un tissu d'armure toile et d'un tissu d'armure croisé 2-2 sont présentées et comparées avec les tissus réels produits correspondantsThe aeronautical industry faces new challenges regarding the reduction of fossil fuel consumption. One way to address this issue is to use lighter composite materials. The ability to predict the geometry and the mechanical properties of the unit cell is necessary in order to develop 3D reinforcements in composite materials for these aeronautical applications. There is a difficulty to get realistic geometries for these unit cells due to the complexity of their architecture. Currently, existing tools which model 3D fabrics at a meso scale don't take into account manufacturing process influence on the shape modification of the textile structure. There is already some numerical tools that can model the braiding or knitting process, but none have been developed for weaving so far. Consequently, this study deals with the numerical simulation of the weaving process to obtain a deformed dry fabric structure. During the weaving process of E-glass fabrics, achieved in our laboratory, it has been observed that large deformations led to the modification of transverse section of meshes, or local density changes, that can modify the fabrics mechanical resistance. For this reason, a numerical tool of the weaving process, based on finite element modelling, has been developped to predict these major deformations and their influences on the final textile structure. The correlation between numerical results and fabrics produced with glass fibres has been achieved for plain weave and 2-2 twill
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Yatim, Houssein. "Etude théorique et expérimentale du procédé de distillation extractive discontinue." Lyon, INSA, 1993. http://www.theses.fr/1993ISAL0102.
Анотація:
La distillation extractive permet la séparation d'un mélange azéotropique grâce à l'ajout d'un tiers corps, le solvant. La mise en œuvre d'un procédé « batch »de distillation peut. Permettre de profiter des avantages de la flexibilité du traitement par lots de produits à haute valeur ajoutée. Nous avons étudié expérimentalement la mise en œuvre d'un recédé batch de séparation du mélange acétone-méthanol eu utilisant l'eau comme solvant. Le déroulement de procédé est séquentiel et les paramètres opératoires peuvent être optimisés. La simulation numérique du procédé a été développée. Une méthode d'interpolation linéarité à deux dimensions a permis d'économiser le de calcul pour les propriétés thermodynamiques des mélanges à l'équilibre. Les résultats de la simulation ont été validés expérimentalement. L'influence des paramètres opératoires prépondérants (taux de reflux, débit et localisation de l'alimentation du solvant, puissance au bouilleur), sur l'efficacité du procédé a été examinée. La faisabilité du procédé original de distillation extractive batch a ainsi été démontrée, et les éléments d'une optimisation ont été obtenusThe process of batch extractive distillation may provide the advantages of both the batch and the extractive distillation. So far this process has not been applied at all probably due to its complexity. An algorithm and a computer program were developed for simulating the experiments of a batch extractive distillation process (separation on acetone and methanol on a pilot plant column containing 32 bubble cap trays applying water as solvent). For the integration of the set of non-linear differential equations (component material balances) the Runge-Kutta method was used, the initial column profile was computed at total reflux. For saving computation time a two dimensional linear interpolation method was applied for the ternary mixture when calculating VLE. The experimental and calculated results are compared. The influence of the variation of the main operating parameters have been examined to evaluate the recovery of the separation of the process
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Garcia, David. "Contribution à l'élaboration de modèles pour l'optimisation du procédé d'injection de polymères." Saint-Etienne, 2002. http://www.theses.fr/2002STET4015.
Анотація:
La recherche dans le domaine de la simulation du procédé d'injection de polymère est actuellement focalisée sur la conception de modèles tridimensionnels dont les perspectives sont : l'appréhension de la formation des zones de soudures, l'observation de l'effet fontaine,etc. Cependant, on observe qu'il existe peu, voire aucun modèle dédié à la conception des outillages à proprement dite. Suite à ce constat, ces 3 années ont été investies dans ce sens. Les problématiques qui ont été abordées sont au nombre de 2. La 1ère concerne l'optimisation du positionnement des points d'injection pour minimiser la pression d'injection nécessaire au remplissage d'une forme. La 2ème problématique concerne, quant à elle, la notion de propagation contrôlée où l'objectif est de contrôler la propagation du front de matière au cours de la phase de remplissage pour limiter l'apparition de défauts. L'objectif de ce travail sur le long terme est la réalisation de modèles d'aide à la conception des outillagesIn the area of polymer injection, research is presently focused on 3D modelization. In particular, the appropriate simulation of 3D mould filling is crucial and opens large vistas : thorough understanding of welding areas ,"fountain effect" observation, etc. This research direction is attractive. Nevertheless, a state-of-the-art study shows that there is almost no model which copes with tools conception. The underlying question is the lack of specific mathematical models. We have developed such models for filling phase and we have covered two main needs. The first is the optimal placement of injection points in order to minimize final injection pressure ; it aims at the determination for a given shape, to the optimal injection positions. The second deals with the controlled propagation. The purpose of this approach is to control the polymer front propagation during the filling time in order to have the less possible defects. This document is a first investigative step for future Computer Assisted Tools Conception
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Lange, Christian. "Étude physique et modélisation numérique du procédé de sertissage de pièces de carrosserie." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001760.
Анотація:
Le sertissage est un procédé d'assemblage par pliage des tôles métalliques utilisé pour la mise en forme d'ouvrants automobiles: portières, capots, volets... Il consiste à replier une tôle extérieure (peau) sur une tôle intérieure (doublure) en trois étapes: tombage de bord (repli à 90°), présertissage (avec une lame à 45°) et sertissage (avec une lame horizontale). Le procédé entraîne une réduction géométrique des pièces (enroulement), des défauts d'aspect et parfois une fissuration des tôles. Afin de réduire les coûts et les délais de conception, PSA Peugeot Citroën simule numériquement le procédé à l'aide du logiciel de calculs par éléments finis OPTRIS v6.1 qui utilise des éléments coques. Le but du travail est de fiabiliser la simulation numérique du procédé à travers la modélisation du comportement rhéologique des tôles en pliage et du frottement entre la tôle (peau) et les outils. En outre, comme en sertissage le rayon de courbure de la tôle (peau) devient comparable à son épaisseur, on évalue la performance des éléments coques à simuler ces fortes déformations. Des essais de traction uni-axiale couplés à la mesure de déformations par corrélation d'images ainsi que des essais de microdureté sur pièces serties sont réalisés. L'objectif est d'affiner les lois d'écrouissage des tôles pour des déformations plastiques représentatives de celles atteintes localement dans la partie en extension de la tôle sertie (de l'ordre de 0,5 pour les tôles en alliage d'aluminium d'épaisseur 1 mm et 0,7 pour les tôles en acier d'épaisseur 0,7 mm). Par ailleurs, des essais de flexion 4 points et de pliage/dépliage sont réalisés pour caractériser le comportement des tôles dans des modes de déformations non monotones plus représentatifs du sertissage. Ces essais montrent la pertinence des lois d'écrouissage monotone déduites des essais de traction et de microdureté. Ils permettent de surcroît la caractérisation de l'effet Bauschinger par identification des coefficients de modèles d'écrouissage combiné isotrope/cinématique. Un dispositif de sertissage de pièces planes à bord rectiligne a été développé et permet de mettre en place une méthode de caractérisation du frottement entre la tôle et les outils en sertissage. Les essais montrent que le modèle classique de Coulomb est suffisant pour décrire le frottement en sertissage. Ils fournissent de plus des valeurs du coefficient de frottement de Coulomb constant représentatives de la tribologie du procédé. La méthode de caractérisation du frottement est adaptée aux essais semi-industriels de sertissage de pièces plates à bord courbe (en rétreint et expansion). Les simulations du sertissage des pièces plates à bord rectiligne sont réalisées avec un modèle mécanique qui s'appuie sur la théorie de la flexion et les codes de calculs par éléments finis OPTRIS v6.1 et FORGE2® (éléments volumiques en déformations planes). Une étude de sensibilité sur l'enroulement montre la forte sensibilité au coefficient de frottement et la nécessité de simuler correctement toutes les étapes du procédé de sertissage et de tenir compte de l'écrouissage cinématique des tôles. Enfin, la similitude des enroulements calculés par OPTRIS v6.1 et FORGE2®, montre que l'utilisation des éléments coques est assez pertinente pour le calcul du sertissage.
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Leinekugel-le-Cocq, Damien. "Contribution à la modélisation dynamique simplifiée d'un procédé d'adsorption modulée en pression (P.S.A.)." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00008325.
Анотація:
L'un des objectifs de cette étude était de proposer un modèlecapable de prédire le régime transitoire et d'estimer rapidement
l'état des procédés cycliques de séparation de gaz par adsorption
modulée en pression (P.S.A.) en régime établi. En effet, des
problèmes de temps de calcul se posent encore de nos jours, alors
qu'un simulateur rapide et fiable est nécessaire au
dimensionnement optimal du procédé, voire son contrôle.
Dans ce but, deux approches ont été adoptées. La première consiste
à accélérer la simulation de chacune des étapes du cycle en
simplifiant le modèle de grains d'adsorbant bidisperses. La
démarche suivie pour simplifier le modèle intra-granulaire est
proche de celle employée pour établir le modèle classique de
« Linear Driving Force ». Une étude a été menée concernant le
choix des variables d'état et la répartition spatiale des
résistances au transfert de matière dans le grain. Ces deux
paramètres ont en effet tous deux une influence sur la structure
du modèle. Le modèle global de colonne basé sur ce modèle
intra-granulaire conduit à des simulations de courbes de perçage
en bon accord avec celles de la littérature.
La seconde approche repose sur l'approximation du procédé cyclique
par un procédé continu équivalent. Le simulateur basé sur ce
modèle permet d'estimer à la fois la mise en régime et l'état du
système en régime établi de façon quasi-instantanée. Pour des
séparations de type cinétique, les simulations obtenues avec ce
modèle sont en bon accord avec celles obtenues avec un modèle
cyclique classique.
L'autre objectif de ce travail était de concevoir un pilote de
procédé P.S.A. intégralement contrôlé par informatique, permettant
de suivre les compositions de sortie, ainsi que les profils de
température dans chaque colonne. Une étude expérimentale a été
menée sur ce pilote. Elle porte sur la séparation de mélanges de
méthane et de dioxyde de carbone sur une zéolithe 5A. Cette étude,
associée aux résultats expérimentaux de la littérature, permet de
valider notre premier modèle.
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Anthony, Guiot. "Modélisation et simulation du procédé de prépolissage automatique sur centre d'usinage 5 axes." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00816769.
Анотація:
La réalisation de formes complexes comme les moules ou les prothèses médicales nécessite l'utilisation d'opérations de super finition pour obtenir de faibles défauts géométriques, pouvant aller jusqu'au poli-miroir. Ces opérations de prépolissage et de polissage sont encore régulièrement réalisées manuellement. En effet, malgré des avantages en termes de répétabilité, de productivité et de qualité géométrique, les méthodes de polissage automatique sont peu utilisées, car elles nécessitent une mise au point importante. Les travaux de recherche présentés dans ce mémoire participent à la maîtrise du procédé de polissage automatique tout en contrôlant la qualité géométrique des pièces. Pour parvenir à cette maîtrise, un outil de simulation de l'enlèvement de matière est mis en place. Cet outil permet de simuler l'enlèvement de matière au cours d'une opération de prépolissage réalisée sur centre d'usinage 5 axes. Il se base sur un modèle du contact obtenu entre l'outil de pré-polissage et la pièce, ainsi que sur un modèle du pouvoir abrasif intégrant l'usure et l'encrassement du disque. Cette simulation permet de vérifier la régularité de l'abrasion sur une surface et d'identifier les zones pouvant faire apparaitre des défauts macro-géométriques importants. Une méthode est également proposée pour compenser les variations du pouvoir abrasif au cours du temps. La compensation s'effectue en optimisant les consignes de vitesse d'avance et/ou de fréquence de broche le long de la trajectoire. Cette méthode de pilotage permet d'obtenir un taux d'enlèvement de matière plus constant et ainsi de réduire les défauts géométriques générés pendant une opération de prépolissage.
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Terreros, Iñigo. "Modélisation DEM thermo-mécanique d'un milieu continu. Vers la simulation du procédé FSW." Phd thesis, Ecole nationale supérieure d'arts et métiers - ENSAM, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00996971.
Анотація:
De nos jours, la gestion des flux de matière autour de la zone decontact représente un des principaux verrous scientifiques pourl'amélioration des simulations des procédés d'usinage comme, parexemple, le procédé FSW. Les méthodes basées sur la mécanique desmilieux continus sont couramment utilisées dans ces simulations maiselles rencontrent de nombreuses difficultés dans les zones decontact. Une explication "physique" à ces difficultés estl'utilisation des équations issues de la mécanique des milieuxcontinus pour décrire des phénomènes discontinus. À ce point, laméthode des éléments discrets s'est révélée être une alternative auxapproches continues pour traiter le problème causé par cesdiscontinuités. Cette méthode est en revanche très gourmande en termede temps de calcul.Une solution à long terme passe par un couplage entre méthodescontinues et discrètes qui requiert une zone de recouvrement où lesdeux approches coexistent. Cette zone est classiquement placée dansune région continue et cela oblige à développer la méthode deséléments discrets pour qu'elle puisse opérer dans ce type derégion. Le travail de thèse présente une méthode pour simuler laconduction de la chaleur et le comportement mécanique des milieuxcontinus élasto-plastiques. Cette méthode peut travailler dans la zonecontinue de recouvrement et, en plus, elle peut être facilementcouplée avec les méthodes discontinues classiques.Le couplage entre l'aspect thermique et l'aspect mécanique estégalement étudié et comparé aux résultats expérimentaux issus de labibliographie.
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Guiot, Anthony. "Modélisation et simulation du procédé de prépolissage automatique sur centre d'usinage 5 axes." Phd thesis, École normale supérieure de Cachan - ENS Cachan, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01044984.
Анотація:
La réalisation de formes complexes comme les moules ou les prothèses médicales nécessite l'utilisation d'opérations de super finition pour obtenir de faibles défauts géométriques, pouvant aller jusqu'au poli-miroir. Ces opérations de pré-polissage et de polissage sont encore régulièrement réalisées manuellement. En effet, malgré des avantages en termes de répétabilité, de productivité et de qualité géométrique, les méthodes de polissage automatique sont peu utilisées car elles nécessitent une mise au point importante. Les travaux de recherche présentés participent à la maîtrise du procédé de polissage automatique tout en contrôlant la qualité géométrique des pièces. Pour parvenir à cette maîtrise, un outil de simulation de l'enlèvement de matière est mis en place. Cet outil permet de simuler l'enlèvement de matière au cours d'une opération de prépolissage réalisée sur centre d'usinage 5 axes. Il se base sur un modèle du contact obtenu entre l'outil de pré-polissage et la pièce, ainsi que sur un modèle du pouvoir abrasif intégrant l'usure et l'encrassement du disque. Cette simulation permet de vérifier la régularité de l'abrasion sur une surface et d'identifier les zones pouvant faire apparaitre des défauts macro-géométriques importants. Une méthode est également proposée pour compenser les variations du pouvoir abrasif au cours du temps. La compensation s'effectue en optimisant les consignes de vitesse d'avance et/ou de fréquence de broche le long de la trajectoire. Cette méthode de pilotage permet d'obtenir un taux d'enlèvement de matière plus constant et ainsi de réduire les défauts géométriques générés pendant une opération de prépolissage.