L'objectif de cette étude est de faire dialoguer la simulation numérique et l'expérience pour étudier le comportement en traction d'un multicristal en alliage à mémoire de forme de type CuAlBe. Ce dialogue permet de comparer qualitativement les distributions de transformation martensitique, observée à travers un microscope à grande distance frontale, avec celle obtenue par simulation numérique en utilisant une loi de comportement thermomécanique. Cette loi est basée sur la description de la transformation martensitique à l'échelle du réseau cristallin, elle est implantée dans le code Abaqus®. Les conditions aux limites appliquées lors de la modélisation correspondent aux déplacements mesurés sur les sections frontières par une technique de corrélation d'images. Les propriétés géométriques et cristallographiques des différents grains du multicristal sont quantifiées expérimentalement. L'essai de traction est réalisé à température ambiante où l'alliage a un comportement superélastique. Une bonne corrélation entre les observations expérimentales et les résultats numériques est observée.

L'objectif de cette étude est de comprendre et de modéliser le comportement mécanique de divers types de composites(fibres courtes, fibres longues...) par le couplage d'un modèle micro-mécanique et d'un modèle d'endommagement. Le modèle micromécanique permet de déterminer les caractéristiques élastiques du matériau à partir des caractéristiques thermo-mécaniques de la fibre et de la matrice par une technique d'homogénéisation micromécanique. Le modèle d'endommagement, par l'utilisation du couplage plasticité à écrouissage isotrope et/ou cinématique non-linéaire avec l'endommagement, permet la prise en compte de l'évolution des déformations résiduelles et de l'augmentation de la pseudo-limite élastique au cours du chargement

Cette étude contribue à la modélisation numérique du soudage par friction pour l'identification des paramètres de soudage. La modélisation repose sur le calcul de la quantité de chaleur générée par frottement et sur la répartition spatiale de la chaleur en tenant compte de la variation des propriétés thermiques et physiques du matériau. Des essais de soudage par friction nous ont permis d'étudier l'effet du temps de friction sur la propagation de la chaleur et sur la taille de la zone affectée thermiquement.

Les réseaux d'assainissement subissent de nombreuses dégradations d'ordres structurelles. Les maîtres d'ouvrages estiment à 10 % du linéaire au moins, la longueur des collecteurs dont l'état de dégradation structurelle exige des travaux. Cet article concerne la restructuration d'ouvrages d'assainissement par lamelles composites. Afin d'appliquer cette technique de renforcement, une analyse par éléments finis est nécessaire pour connaître le mécanisme de ruine et donc les zones à renforcer. Une campagne expérimentale a permis de caractériser les différents matériaux (béton, colle et lamelles de carbone) et d'obtenir leurs lois de comportement. Une comparaison entre ovoïde témoin et ovoïde renforcé par lamelle de carbone pourra être effectuée.

Le présent travail concerne la détermination des propriétés mécaniques des âmes nids d'abeilles de forme hexagonale et de leurs versions sur-expansées rectangulaires. Ces âmes en papiers Nomex® sont présentes sur les voiliers multicoques de courses océaniques entièrement réalisés à partir de sandwichs à peaux de tissus carbones. Les caractéristiques mécaniques élastiques de ces âmes sont déterminées par modélisation tridimensionnelle à partir de la théorie de l'homogénéisation des milieux périodiques mise en œuvre dans le cadre de la méthode des éléments finis. L'étude confirme que les symétries des Volumes Élémentaires Représentatifs (VER) conduisent à des propriétés mécaniques homogénéisées orthotropes. Enfin, l'étude des modes de flambement des VERs permet de déterminer les contraintes ultimes de rupture du matériau homogène équivalent. Les techniques d'homogénéisation périodique développées dans cette étude ont été implantées dans le code de calcul éléments finis Cast3M-CEA. Les propriétés mécaniques et les limites à rupture des âmes en nids d'abeilles sont utilisées pour l'étude du renforcement des structures sandwichs proposées sur les trimarans océaniques de 60 pieds.

Les joints de dilatation jouent un rôle important dans les garnissages réfractaires. Ils permettent de diminuer les contraintes durant la montée en température. Il est alors nécessaire de les prendre en compte lors d'un calcul mécanique. Dans le cas où le garnissage est une maçonnerie (composée de briques), il n'est pas possible de modéliser chaque brique et joint. La solution proposée est de remplacer la maçonnerie par un matériau qui aurait le même comportement. Du fait qu'il est difficile de réaliser des essais sur un ensemble de briques (dans le but d'identifier les paramètres du matériau équivalent), ces chargements ont été simulés sur une cellule élémentaire en utilisant un modèle développé à l'échelle des composants, à laquelle les joints sont représentés par un contact. Une identification inverse a permis d'obtenir les paramètres d'un matériau équivalent simplifié qui a été validé à l'aide d'un essai thermomécanique sur une structure réelle.

Dans cet article, nous présentons une méthodologie numérique pour l'analyse des vibrations non-linéaires des plaques sandwich constituées d'une couche viscoélastique intercalée entre deux parements élastiques. Les modèles de von Karman pour les couches élastiques et de Mindlin pour la couche viscoélastique ont été adoptés. Cette méthode est basée sur une discrétisation par éléments finis et la technique de la balance harmonique couplée à la méthode de Galerkin à un mode. Ainsi, les vibrations non-linéaires des plaques sandwich viscoélastiques ont été modélisées par une simple équation d'amplitude complexe, qui est obtenue par le calcul numérique de deux coefficients complexes. Le premier coefficient permet d'estimer l'amortissement et la fréquence dans le cas linéaire, tandis que le second rend compte des effets non-linéaires en grands déplacements. Les formulations de la pulsation et du facteur de perte en fonction de l'amplitude ont été données analytiquement.Pour valider ce modèle, le calcul numérique d'amortissement dans les cas linéaire et non-linéaire et les courbes de réponses pour différentes structures sandwich viscoélastiques (poutres, plaques) ont été présentés et favorablement comparés à des résultats de la littérature et de l'expérience.

Ce travail porte sur l'utilisation du verre comme véritable matériau de structure et concerne plus particulièrement le calcul des contraintes résiduelles de trempe autour des zones d'assemblage par insertion d'un connecteur métallique au sein de plaques trouées et chanfreinées pour la prédiction de la résistance de tels assemblages.Des simulations numériques par la méthode des éléments finis du procédé de trempe sont menées pour le calcul des contraintes transitoires et résiduelles près des bords de plaques de verre (calculs 2D) et près de trous chanfreinés (calculs 3D). Le verre est considéré comme un matériau viscoélastique, le modèle de Narayanaswamy est utilisé, il prend en compte les phénomènes de relaxation de contraintes d'origine visqueuse et structurale. Une difficulté provient de la description correcte des transferts de chaleur pendant la trempe qui est d'importance majeure pour la prédiction des contraintes résiduelles. La convection forcée due au soufflage de l'air et le rayonnement sont modélisés, le caractère semi-transparent du verre est pris en compte. Les coefficients de convection forcée dans les zones bords sont identifiés expérimentalement. Les résultats de prédiction des contraintes résiduelles de trempe sont comparés à des résultats de mesures photo-élastiques. Ce travail permet l'optimisation de la géométrie de la plaque de verre pour un renforcement maximal dans la zone d'assemblage.

Les constructeurs ferroviaires utilisent de plus en plus le procédé d'assemblage par rivetage pour les avantages qu'il procure. Il conserve l'intégrité des matériaux contrairement au soudage et permet de rendre les structures plus modulaires. Par ailleurs, afin d'améliorer la sécurité dans les transports guidés, des critères de dimensionnement à la collision sont intégrés dans les phases de conception. Il apparaît dès lors nécessaire de mieux connaître le comportement de ces assemblages, le dimensionnement actuel étant gouverné par des règles empiriques. Pour les chocs à faible vitesse (accostages), la sollicitation peut être considérée quasi-statique en première approximation. La rationalisation du nombre, de la dimension et de la répartition géométrique des rivets est également un objectif prioritaire pour optimiser le dimensionnement des structures rivetées et conserver ainsi l'intérêt de ce procédé d'assemblage. Nous proposons de mettre en place une méthodologie fondée sur la simulation numérique du comportement local des rivets, afin d'en extraire les informations nécessaires à la mise en données d'une liaison macro-géométrique et d'un modèle macroscopique de rupture associés dans les modèles globaux de simulation. La méthodologie est ensuite vérifiée par un essai sur un sous-ensemble de structure industrielle.

Ce travail porte sur l'utilisation du verre comme véritable matériau de structure et concerne plus particulièrement la proposition d'une méthode de contrôle in situ non destructif des structures en verre trempé thermiquement, notamment dans les zones d'assemblage. Une méthode de dimensionnement de la structure est proposée. Elle est fondée d'une part, sur un état limite ultime garantissant la pérennité de la structure sur une longue durée de chargement, et d'autre part, sur une prédiction, par la méthode des éléments finis, en tout point de la structure, de l'état de contraintes résiduelles dues au procédé de trempe thermique ainsi que celles dues au chargement mécanique extérieur. La méthode de contrôle consiste à comparer, durant la vie de la structure, des images issues d'analyses photoélastiques sur la structure chargée, à des images obtenues par calcul aux éléments finis pour l'état limite ultime ayant servi au dimensionnement.

L' étude d'un joint à lèvre, basée sur une analyse élastohydrodynamique, s'appuie sur un modèle original très proche de la réalité. Elle permet de prédire la plupart des caractéristiques de fonctionnement d'un joint telles que l'épaisseur du film lubrifiant, le couple de frottement, les zones de contact et de cavitation, la pression hydrodynamique ainsi que le débit de pompage inverse.

Les méthodes sans maillage emploient une interpolation associée à un ensemble de particules : aucune information concernant la connectivité ne doit être fournie.Un des atouts de ces méthodes est que la discrétisationpeut être enrichie d'une façon très simple, soit en augmentant le nombre de particules (analogue à lastratégie de raffinement h), soit en augmentant l'ordre de consistance (analogueà la stratégie de raffinement p). Néanmoins, le coût du calcul des fonctionsd'interpolation est très élevé et ceci représente un inconvénient vis-à-visdes éléments finis. Cet article présente une interpolation mixte élémentsfinis-particules qui résulte de la généralisation de plusieurs travaux dans cedomaine. La formulation de cette interpolation mixte est valable pour n'importe quel ordre de consistance. Dans ce contexte, onénonce un estimateur d'erreur a priori dont la démonstrationse base dans les propriétés de l'interpolation mixte.Ce résultat permet d'étudier la convergence de laméthode d'enrichissement et d'établir les stratégies de raffinement del'interpolation qui permettent d'atteindre une solutionavec une précision satisfaisante.