Thèse de Doctorat
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Recent Submissions
- ItemGeneration and modeling of the mechanical behavior in compression of stochastic foams(2024) KHENNAB AbdelghaniThe deformation characteristics and mechanical behaviour of 3D-printed stochastic open-cell foam structures were experimentally studied under a quasi-static compression test. PLA foam specimens with irregular cell geometry, variable strut sections and prescribed relative density are constructed numerically using the Voronoi diagrams and prepared with fused deposition modelling. The design procedure allows controlling the strut topology easily, which makes the geometrical model suitable for studying the effect of local morphological characteristics on the mechanical performance of open-cell foam material. The effect of different morphological characteristics on the compressive mechanical behaviour of the fabricated PLA foam was examined in detail. Compression experiments prove that the mechanical properties significantly dependent on the relative density and strut section shape. The main mechanical properties of the 3D-printed PLA foams for different cross-sectional shapes of struts were obtained via the energy-efficient method and expressed with the two common formulas existing in the literature.
- ItemÉtude de l’amélioration des échanges thermiques dans les tubes courbés longitudinalement. Application aux capteurs solaires à concentration linéaire(2024) CHERIET KamelCe travail de thèse porte sur la caractérisation numérique et expérimentale des tubes échangeurs courbés longitudinalement en forme de C cycliquement inversés (TCL). Dans un premier temps, une étude numérique des performances thermiques des TCL est réalisée afin de délimiter les frontières entre les tubes échangeurs courbés hélicoïdalement (TCH) (coils en anglais) et les TCL. À travers cette étude comparative numérique, nous avons tenté d’identifier si les corrélations empiriques du nombre de Nusselt (Nu) et du coefficient de frottement (f), développées explicitement pour les TCH, pourraient être appliquées aux TCL. Les premiers résultats des simulations ont révélé un bon accord pour le nombre de Nusselt, tandis que le facteur de frottement semble dépendre de plusieurs autres paramètres, à l'image du rapport d'amplitude, défini explicitement dans cette première partie de la thèse. Suite aux résultats encourageants de l’étude numérique, nous sommes passés à un niveau supérieur dans le long chemin de la caractérisation thermo-hydraulique des configurations TCL (Tube courbé Longitudinalement) en C cycliquement inversés, celui de la mise en place d’un dispositif expérimental pour l’étude thermo-hydraulique des écoulements et l’établissement de corrélations pour le nombre de Nusselt et le coefficient de frottement. Étant donné l'indisponibilité de ces configurations sur le marché national, le premier pas consiste donc à réfléchir à la manière de réaliser d’une façon idéalement lisse, sans aucun pli, cette forme de tubes courbés. À cette fin, une étude du procédé de formage des tubes en acier inoxydable pour obtenir ce type de forme a été réalisée. La finalité de cette partie est de présenter la méthodologie engagée dans l’étude, la conception et la construction d’une cintreuse plane de tubes en acier inoxydable, pour le formatage courbé longitudinale en C cycliquement inversés. Une fois les configurations TCL de différentes tailles obtenues dans le dispositif conçu à cet effet, une étude expérimentale est engagée pour analyser les échanges de chaleur produits par ces configurations. De l’eau distillée est utilisée comme fluide caloporteur. À travers la mesure de températures, de pressions, de débits et de puissances de chauffe, des courbes caractérisant le nombre de Nusselt et le coefficient de frottement ont été élaborées.
- ItemContribution à l’analyse des structures par approche numérique en déformation(2024) CHICHOUNE SamiraCette thèse, dans une première partie, porte sur le développement d’un nouvel élément fini rectangulaire simple à quatre nœuds pour l’analyse en flexion de plaques minces. Le champ de déplacements de cet élément est basé sur les fonctions supposées pour les différentes déformations satisfaisant les équations de compatibilité. Cet élément développé possède trois degrés de liberté à chaque nœud (deux rotations et une translation), et a passé avec succès les tests de référence dans le cas de plaques minces sans phénomène de verrouillage en cisaillement. Les résultats numériques obtenus en utilisant l’élément développé convergent vers des solutions analytiques et de référence. Dans une deuxième partie, un nouvel élément finis membranaire basé sur la formulation en déformations avec rotation dans le plan pour l’analyse statique et vibratoire libre a été développée. Il contient quatre nœuds et trois degrés de liberté à chaque nœud (deux translations et une rotation fictive). Le champ de déplacements de cet élément fini satisfait les équations de compatibilité. Plusieurs exemples numériques ont été résolus par cet élément et les résultats obtenus sont en bonne concordance avec les solutions analytiques.
- ItemEtude des matériaux bioactifs dédié à l'implantologie dentaire(2024) SOUALHI AmelL'objectif de ce travail est d'identifier le matériau le plus approprié et le plus proche en termes de propriétés mécaniques de l'os à remplacer la racine de la dent sans symptômes indésirables selon la méthode des "voisins les plus proches », puis nous avons modélisé l'implant et sa mise en place en utilisant Abaqus et d'extraire le stress, la pression et la transition de cet implant avec un groupe de biomatériaux.
- ItemAnalyse De La Réponse Des Coques Sous Différents Chargements Par La Méthode Des Eléments Finis(2024) BELHADJ MouradLe but de ce travail est de présenter une méthode de calcul numérique précise capable de prédire le comportement d'une coque du mât d’une éolienne caractérisée par une découpe de porte dans la partie inférieure, afin de faciliter l'accès pour les travaux d’entretien. Une étude paramétrique a été menée dans ce contexte. La structure étudiée de la tour en acier est considérée comme une coque cylindrique avec section et épaisseur constantes le long de sa hauteur. La géométrie de la tour a été modélisée par d'élément de type coque linéaires. Les concepteurs utilisent des renforcements intérieurs ou extérieurs pour éviter le flambement global ou local et minimiser la perturbation de la distribution des contraintes dans des conditions extrêmes. Les conceptions adoptées dans les modèles sont proposées pour atteindre des résultats optimisés, à savoir la minimisation de la masse et la rigidité à la fin du travail. De nombreuses configurations ont été considérées dans cette étude ; le renforcement de la découpe par un panneau cylindrique en variant la valeur de l’épaisseur, par des raidisseurs longitudinaux, par des raidisseurs combinés (longitudinaux et circonférentiels) et finalement avec un panneau raidi (longitudinaux et ou longitudinaux/circonférentiels). Un modèle numérique a été proposé pour examiner le comportement en compression d’une coque cylindrique en utilisant le logiciel Abaqus. Les résultats obtenus peuvent répondre aux exigences de la structure de la tour éolienne. Il a été observé que le modèle à panneau cylindrique raidi verticalement donne des résultats fiables à la stabilité sous une charge extrême. D’autre part il est économiquement rentable et moins de matériel est nécessaire à la fabrication, ce qui réduit le coût.