Comportement des matériaux

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Comportement des matériaux de construction

Comportement des matériaux de construction

L'expérience acquise pendant de nombreuses années avec les matériaux traditionnels permet de prédire le comportement du même matériau dans des conditions semblables. Les données expérimentales ainsi acquises font connaître le "comment", mais rarement le "pourquoi" du comportement des matériaux. Lorsque de nouveaux matériaux doivent être mis au point ou leur emploi envisagé, ou encore lorsque des matériaux traditionnels doivent être utilisés dans des situations entièrement nouvelles, la possibilité de prédire leur comportement peut être extrêmement restreinte à moins que le pourquoi des expériences passées et donc les facteurs fondamentaux impliqués ne soient compris. À défaut de bases satisfaisantes, il est impossible, au cours de la conception d'un projet, de porter un jugement sain qui exigerait une combinaison d'expérience et d'analyse. Il n'est pas moins nécessaire de disposer d'informations détaillées lorsqu'il s'agit de mettre au point et d'interpréter une méthode quelconque d'essai accéléré ayant pour objet d'améliorer les prédictions relatives au comportement.
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Comportement des matériaux granulaires sous vibration - Application au cas du ballast

Comportement des matériaux granulaires sous vibration - Application au cas du ballast

1.6 Modeles continus, concepts et limites Il existe dans la litterature un nombre impressionnant de modeles continus qui de- crivent les comportements des milieux granulaires. Ces comportements dependent de dif- ferents facteurs tels que la presence de l'eau, la composition chimique, les caracteristiques mecaniques, la variation de la temperature etc. Dans le cadre de notre etude, nous suppo- sons que les grains sont de taille susamment importante pour negliger les forces de faible portee. De plus, nous supposons que les materiaux sont secs et que les grains sont homo- genes. Lorsque l'evolution est consideree comme isotherme, la formulation d'un modele de comportement mecanique repose sur des hypotheses simples qui peuvent ^etre satisfaites pour di erents types de materiaux. Il s'agit de partir de l'inegalite de Clausius-Duhem qui s'ecrit sous la forme _D =  : _ W (; )  0. Cette inegalite s'etablit a partir du premier _ et du deuxieme principe de la thermodynamique. Dans cette expression, _D est le taux de dissipation,  est la contrainte de Cauchy,  est la deformation, et _ W est l'energie libre (ou de Helmholtz). Lors d'une evolution isotherme, cette energie depend de la deformation et de variables d'etats qui peuvent ^etre aussi nombreuses que les mecanismes de dissipation susceptibles d'a ecter le comportement. La relation de Clausius-Duhem peut aussi ^etre exprimee sous la forme :
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Comportement des matériaux composites à renforts tricotés élaborés par injection de résine

Comportement des matériaux composites à renforts tricotés élaborés par injection de résine

Les caract´ eristiques m´ ecaniques de ces mat´ eriaux d´ ependent de nombreux param` etres qui sont le type de contexture, les param` etres g´ eom´ etriques du tricot et les param` etres de mise en œuvre du composite (taux de fibres, nombre de plis de renfort). La contexture a un impact important sur le comportement du composite [34, 35, 39, 40]. Khondker et al. ont compar´ e le comportement des composites renforc´ es de contextures cˆ ote, milano et jersey [40]. La figure 1.24 compare la r´ esistance ` a la rupture des composites renforc´ es de ces contextures en variant des param` etres tricots ` a des taux de fibres ´ equivalents. Dans la direction 0 ◦ (colonne), la charge ` a la rupture et le taux de d´ eformation les plus faibles ont ´ et´ e observ´ es pour les composites ` a renfort cˆ ote et les plus ´ elev´ es pour les composites jersey. Les propri´ et´ es du composite-milano se situent entre celles du composite-jersey et du composite-cˆ ote dans la direction 0 ◦ et sont ´ equivalentes ` a celles du composite-cˆ ote dans la direction colonne. Selon la contexture, le degr´ e d’anisotropie du composite varie beaucoup. Une faible influence de la contexture a ´ et´ e observ´ ee sur le module d’Young ou le coefficient de poisson du composite. Anwar et al. ont fait les mˆ eme observations sur les renforts cˆ ote et milano [34]. D’autres ´ etudes se sont int´ eress´ ees ` a diff´ erentes contextures de renforts bas´ ees sur le jersey. L’insertion de fibres unidirectionnelles dans la rang´ ee d’un tricot cˆ ote a pour cons´ equence l’augmentation de la rigidit´ e et de la r´ esistance dans cette direction [35]. Abounaim et al. ont mis en ´ evidence une importante variation des propri´ et´ es en traction des composites en modifiant la contexture jersey [39].
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Comportement des matériaux composites à fibres courtes : applications à l'impact basse vitesse

Comportement des matériaux composites à fibres courtes : applications à l'impact basse vitesse

seulement à décrire l'orientation du renfort aux alentours de la surface. Il est aussi possible d'utiliser un type de verre opaque qui, mélangé dans le réseau de fibre, agit aussi comme un traceur d'orientation [26] . Pour des techniques optiques, le but principal est d'obtenir une bonne image du renfort au travers des composants des matériaux composites. Cette image peut alors être examinée pour déterminer l'orientation [27,28] , ou le taux de renfort [29] . L'orientation du renfort peut aussi être obtenue en effectuant une pyrolyse complète des composants entiers ou des pièces [30] . Le matériau inorganique obtenu après la pyrolyse peut être caractérisé par un microscope. Les observations sous un microscope à réflexion sont possibles. Pour une bonne observation des fibres, il est nécessaire d’attaquer les échantillons pyrolysés avec un acide hydrochlorique [31 ], ou attaquer les fibres directement avec un acide hydrofluorique. Dans le deuxième cas, le contraste est renforcé avec la coloration des sites correspondant aux fibres [22] . Les fibres et leurs orientations peuvent alors être observées avec un microscope électronique [24,32] . La radiographie X est une bonne technique pour visualiser les fibres lorsqu'il n'y a qu'une seule couche [33,27] . La mesure des propriétés mécaniques à 0 et 90 ° (flexion à trois points) [30] , ou la cartographie des propriétés en traction sont aussi des façons de caractériser l'orientation du renfort [34] . La plupart des techniques décrites ci-dessus exigent des matériels spéciaux comme des fibres colorées ou des verres opaques et elles ne peuvent être utilisées que pour des petites surfaces. Par exemple, le microscope peut seulement être appliqué aux petites surfaces qui ne sont pas toujours représentatives du matériau. Par contre, certaines méthodes adaptées aux grandes surfaces ne sont pas très précises. En effet, la plupart du temps la pyrolyse du matériau implique un déplacement des fibres qui diminue l'exactitude des résultats. En plus, pour étudier l'orientation et la ségrégation de fibres dans des composants industriels, il est aussi nécessaire d'avoir une vue macroscopique sur des grandes surfaces avec des méthodologies plutôt simples. C'est pourquoi il est nécessaire de développer des méthodes pour caractériser de grandes surfaces (des centaines de cm 2 ) ainsi que des épaisseurs comprises entre 2 à 3 millimètres. Dans ce but, une méthodologie a été développée pour caractériser la fraction massive locale et l'orientation de fibres de verre courtes appartenant à de grandes surfaces de composants SMC. Cette méthodologie nécessite des photographies par la transmission de lumière visible et des photographies de rayon X avec un logiciel interne développé pour caractériser l'orientation des fibres [35] .
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Pépite | L'Apport de l'étude des surfaces à la compréhension du comportement des matériaux à l'échelle macroscopique

Pépite | L'Apport de l'étude des surfaces à la compréhension du comportement des matériaux à l'échelle macroscopique

le métal liquide n’a pas d’influence sur le domaine élastique [Sto82, Fer94, Ske94, Jos99, Nic01, Cle03]. Si on compare les résultats des essais réalisés en traction [Nic01] et en SPT (Tableau 3), une transition ductile / fragile est observée pour le matériau T91 TR500 lors d’essais Small Punch Test, mais non lors d’essais de traction uniaxial. C’est seulement avec des éprouvettes de traction comportant une entaille qu’une transition ductile/fragile « complète » (c’est-à-dire avec un faciès de rupture fragile) a été observée [Leg00, Nic01]. Lors des essais de traction ou de Small Punch Test, il y a compétition entre deux sources d’endommagement : un endommagement en volume avec la formation de cavités, puis coalescence de ces cavités (endommagement se propageant du cœur vers la surface), un endommagement en surface lié aux contraintes mécaniques en surface et à l’effet de l’environnement. Dans le cas des éprouvettes de traction entaillées, l’entaille étant obtenue par usinage, une couche écrouie fragile a été formée en surface, en fond d’entaille. A l’air, la ténacité de l’acier T91 TR500 étant relativement importante, la fissuration de cette couche fragile ne joue pas un rôle important dans l’endommagement de l’éprouvette. Dans le LBE, il en va autrement. Des calculs de simulation à l’échelle atomique menés au LMPGM [Nic01, Leg05] montrent que l’énergie de surface de l’acier diminue lors de l’adsorption d’atomes de LBE à la surface de l’acier (sans sa couche native d’oxyde). Ceci a pour effet de diminuer la valeur critique du facteur d’intensité de contraintes K 1c de l’acier. Sous sollicitation mécanique, la couche écrouie, fragile, se fissure, provoquant ainsi la formation de surfaces fraîches directement en contact avec le métal liquide (sans couche native d’oxyde). Ceci va provoquer au niveau de ces micro-fissures une diminution du K 1c de l’acier. Cette diminution va engendrer, pour une même valeur de facteur d’intensité des contraintes qu’à l’air, l’amorçage d’une fissure fragile qui va se propager de la surface au coeur du matériau [Nic01, Vog04]. Dans le cas de matériaux à haute limite d’élasticité, tel l’acier T91 TR500, le facteur d’intensité des contraintes sera suffisamment élevé pour atteindre localement (au niveau du fond des micro-fissures) en milieu LBE, la valeur K 1c , abaissée du fait de l’adsorption de métal liquide. Dans le cas de l’acier T91 TR750, plus ductile, la valeur critique, du fait de la déformation plastique n’est pas atteinte et donc la rupture qui est due à la coalescence de cavités en cœur du matériau, mène à une rupture ductile.
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Comportement des matériaux à voiles de bateau

Comportement des matériaux à voiles de bateau

Des études complémentaires sont en cours pour définir des critères de performance en fonction des navigations envisagées, ainsi que des outils numériques de prédiction des [r]

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Caractérisation du comportement au feu des matériaux de l'habitat : Influence de l'effet d'échelle.

Caractérisation du comportement au feu des matériaux de l'habitat : Influence de l'effet d'échelle.

Les perspectives de développement de ce travail sont nombreuses et concernent à la fois les aspects expérimentaux (nouveaux matériaux, géométries,…) mais aussi la modélisation numérique. Concernant l'analyse du comportement au feu des matériaux soumis à un flux radiatif, une première classification des matériaux a été identifiée : matériaux thermiquement fins ou thermiquement épais. Cependant, cette approche ne permet pas pour l'instant de généraliser la méthode d'analyse et de prendre en compte l'ensemble des paramètres influents (géométrie, propriétés thermo-physiques, caractéristiques de la source radiative). Les futurs travaux pourraient permettre, par exemple, de relier cette classification à des nombres adimensionnels représentatifs des phénomènes physiques mis en jeu et des matériaux utilisés. Une première approche en utilisant le nombre de Biot a permis par exemple de séparer le comportement des matériaux en ces deux catégories. La poursuite de cette démarche nécessiterait de lier l'impact des paramètres géométriques sur le comportement au feu des matériaux en testant d'autres nombres adimensionnels. Cette approche prédictive passe nécessairement par l'accumulation de données complémentaires sur les représentants des différentes familles de matériaux (thermoplastiques, cellulosiques, matériaux d'aménagement).
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Etude du comportement mécanique multiaxial de matériaux cellulaires

Etude du comportement mécanique multiaxial de matériaux cellulaires

3.1 Introduction Les développements de nouveaux systèmes technologiques toujours plus légers mais tout aussi performants, ont orienté les études scientifiques à approfondir les connais- sances sur le comportement des matériaux. Notamment dans le cas de sollicitations multiaxiales, qui sont les plus couramment appliquées aux matériaux cellulaires dans des conditions de crash, d’impact ou de choc. C’est dans ce contexte que plusieurs moyens expérimentaux généralement complexes, ont été développés dans différentes études afin de caractériser ces matériaux sous des états de contraintes multiples et va- riés. Les essais disponibles dans la littérature peuvent être divisés en deux catégories : les essais à cinématique rotationnelle, impliquant une combinaison de sollicitation (compression+cisaillement, compression+torsion, ...), et les essais à cinématique irrota- tionnelle, qui sollicitent la matière suivant les différentes directions d’un repère matériel fixe. La première catégorie est le sujet du chapitre 4 . Les essais couramment utilisés dans la deuxième catégorie sont les essais de compression biaxiale, triaxiale axisymétrique, et hydrostatique.
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Comportement sous choc des composites sandwichs et influence des paramètres des matériaux et du test

Comportement sous choc des composites sandwichs et influence des paramètres des matériaux et du test

4.1 Effet de la taille de l’impacteur Dans les applications industrielles, les structures fonctionnelles tels que les structures composites sont susceptibles de subir des impacts de divers corps étrangers de taille, de forme et/ou de rigidité variables durant leurs différentes phases de vie. Par exemple, une structure aéronautique peut être soumise à l’impact d’oiseaux lors de la phase de décollage ou d’atterrissage, comme elle peut aussi subir des dommages résultant de la chute d’un outil lors d’une opération de maintenance. Bien évidemment, ces types d’impact n’auraient pas les mêmes conséquences sur la performance des matériaux, en termes de résistance à l’impact et de tolérance aux dommages. Il est donc nécessaire, voire impérieux d’étudier plus en profondeur le comportement des matériaux lors d’une sollicitation d’impact, afin de construire des structures plus tolérantes aux dommages. En pratique, pour produire des dommages similaires, nous procédons généralement à impacter nos matériaux avec des impacteurs de différents paramètres géométriques.
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Comportement rhéologique des matériaux cimentaires par cisaillement oscillatoire aux grandes amplitudes

Comportement rhéologique des matériaux cimentaires par cisaillement oscillatoire aux grandes amplitudes

changement de la microstructure du matériau qui nécessite à la fois un grand taux de cisaillement et de grandes déformations. 4.3. Impact de la géométrie sur les résultats La géométrie vanne signifie que l’on est en présence d’un écoulement de type Couette. Dans ce cas précis, la contrainte est considérée comme homogène dans lorsque la valeur du rapport entrefer sur rayon extérieur tant vers 0. Dans cette étude, ce dernier est de 0,23, il est donc difficile de considérer la contrainte homogène. D’après Stickel [STI 13] qui s’est intéressé aux écoulements de Couette et plan en grandes amplitudes, quand le matériau est principalement déformé de manière élastique les mesures sont proches de celles d’un écoulement homogène. Au contraire, quand il est déformé de manière visco-plastique, l’amplitude de la contrainte est surestimée et signal plus lisse. Néanmoins, le comportement rhéologique global reste similaire.
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Modelisations multi-échelles du comportement adoucissant des matériaux à matrice cimentaire

Modelisations multi-échelles du comportement adoucissant des matériaux à matrice cimentaire

rs rs (b) Comportement quasi-fragiles en traction Figure 2 – Calcul multi-échelles jusqu’à rupture Grâce à une méthode de longueur d’arc particulière implementée au niveau microscopique [ 12 ], il est possible de réaliser un calcul multi-échelles jusqu’à rupture (Fig. 2(b) ). Il est donc envisageable, en utilisant l’approche proposée, d’intégrer à un calcul de structure une information provenant d’une échelle plus fine où se produisent effectivement les premiers phénomènes de localisation et d’en capturer les effets à une échelle supérieure.

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Approche multiéchelle du comportement mécanique de matériaux composites à renfort tissé

Approche multiéchelle du comportement mécanique de matériaux composites à renfort tissé

Ce travail concerne le développement d’une approche multiéchelle du comportement méca- nique adaptée aux matériaux composites à renfort tissé. Le modèle DMD (Discrete Micro Damage) proposé repose sur une description de l’architecture du renfort tissé et de l’ar- rangement des constituants, de leurs propriétés et de leurs modes d’endommagement. Les variables internes du modèle décrivent directement l’état de fissuration du matériau et les dé- cohésions associées. L’endommagement est introduit sous forme discrète dans des cellules élémentaires représentatives du matériau. Les effets de l’endommagement sont ensuite cal- culés grâce à des essais numériques d’homogénéisation. Des outils de changement d’échelle spécifiques nécessaires au calcul numérique ont été développés afin de prendre en compte les particularités des composites tissés. Le modèle DMD est identifié et validé pour un ma- tériau composite tissé multicouche à matrice céramique. Enfin, le modèle est implanté dans le code de calcul ZéBuLoN et appliqué à trois cas-tests de calcul de structure.
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Approche multi-échelle du comportement mécanique des matériaux composites SiC/SiC : comportement élastique à l'échelle du toron

Approche multi-échelle du comportement mécanique des matériaux composites SiC/SiC : comportement élastique à l'échelle du toron

1 Introduction Les matériaux composites SiC f /SiC m , notamment grâce à leur bon comportement à haute température et sous irradiation, sont envisagés pour réaliser le gainage du combustible dans les réacteurs nucléaires du futur (génération IV). Une approche multi-échelle a été entreprise [2] afin d'obtenir un modèle prédictif du comportement mécanique du composite. Constitués d'un renfort tissé en fibres SiC et d'une matrice SiC déposée par CVI (Chemical Vapor Infiltration), les composites SiC/SiC présentent en effet un comportement macroscopique complexe (anisotropie, endommagement …) qui résulte d'une microstructure très hétérogène. Le procédé de fabrication est notamment à l'origine d'une porosité résiduelle à morphologie complexe qui peut être décrite à deux échelles : la macroporosité à l'échelle du composite tissé (entre les torons) et la microporosité à l'échelle du toron (au sein de la microstructure, entre les constituants). L’étude se limite ici au premier changement d’échelle et à la modélisation du comportement élastique du toron à température ambiante, en portant une attention particulière à l’effet de la porosité résiduelle et à l’anisotropie créée par la répartition des constituants au sein de la microstructure. Une procédure d'homogénéisation numérique a été mise en place afin d'étudier le comportement mécanique du toron à partir de la génération de microstructures représentatives des microstructures caractérisées expérimentalement. Les résultats obtenus
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Comportement à l’usure des matériaux biomédicaux : Application aux prothèses

Comportement à l’usure des matériaux biomédicaux : Application aux prothèses

Key words : hip implants, wear, hip simulator, roughness, surface profile parameters, SEM, head diameter, carbon composition. Résumé: La réduction du taux d'usure dans les prothèses totales de hanche (métal / métal) est effectué par l’augmentant du diamètre des têtes fémorales ou la concentration en carbone de l’alliage. Le rôles combiné du diamètre et la composition en carbone est étudié expérimentalement avec trois configurations différentes (28, 32 et 36 mm) sur un simulateur de hanche durant deux millions de cycles (2MC) de marche et avec le sérum bovin comme lubrifiant. Les têtes (28 mm) et les cupules ( 36 mm ) sont été fabriquées en alliage CoCr à faible teneur en carbone (LC) tandis que le reste des têtes et des cupules sont à forte teneur en carbone (HC). L'analyse gravimétrique a montré que tous les couples présentent un comportement biphasique, le run-in durant le premier million de cycle suivi par la période de steady state. Pour les couples de 28 mm, les cupules (HC) ont montré un faible volume d'usure par rapport aux têtes (LC) avec une différence significative durant la phase steady state. Ce qui est en accort avec l’analyse de la rugosité et l'analyse par microscope SEM. La composition (LC) des têtes de 28 mm augmente la différence du volume d'usure entre les couples 28 et 32 mm, tandis que la composition (LC) dans les couples de 36 mm réduit la différence d'usure volumétrique entre les couples 32 et 36 mm. Aucune corrélation n'a été trouvée entre le jeu articulaire et l'usure totale à 1 MC et 5MC. Les paramètres de rugosité (Ra, Rt, Rq) de 32 mm des têtes sont en corrélation avec le volume d'usure totale. La rugosité totale Rt a montré un coefficient de régression exponentiel de 0,89, tandis que la rugosité moyenne Ra présente une valeur de 0,82 et la rugosité moyenne Rq un coefficient de 0,79.
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Comportement en fatigue de pièces épaisses en matériaux composites

Comportement en fatigue de pièces épaisses en matériaux composites

Afin de satisfaire ces deux exigences nous avons choisi d’adopter une approche de type « saut de cycles ». 5.2.1 Principe Un calcul par éléments finis d’une structure soumise à un cycle de sollicitation nécessite généralement un nombre important d’itérations. Aussi, nous l’avons vu, si- muler tous les cycles d’une structure sollicitée en fatigue n’est, dans la majorité des cas, pas réalisable dans des délais de temps raisonnable. Il est alors nécessaire de développer des méthodes qui permettent d’accélérer les analyses par éléments finis. Ainsi, des approches numériques ont été développées afin d’alléger les simulations en utilisant le concept de saut de cycles qui consiste à ne modéliser que certains cycles de la sollicitation. Ainsi, [Boisse et al., 1990] proposent une approche dite à « grand incrément de temps » qui consiste à séparer les équations du problèmes en deux groupes : les équations de comportement locales non-linéaires et les équations d’équilibres global considérées comme linéaires. F ISH et Y U [Fish and Yu, 2002] ont développé une méthode dans laquelle ils utilisent deux échelles de temps : une échelle micro-chronologique qui correspond au comportement cyclique et une échelle macro- chronologique qui correspond au comportement global de la structure. K IEWEL , A KTAA
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Comportement statique et dimensionnement des assemblages multi-matériaux boulonnés et boulonnés/collés

Comportement statique et dimensionnement des assemblages multi-matériaux boulonnés et boulonnés/collés

Chapitre 3 D´ efinition du projet de recherche 3.1 Mise en contexte Un aspect critique `a consid´erer pour l’utilisation optimale de l’aluminium ou des PRFV dans les structures de pont transportables ferroviaires est le comportement des assemblages aluminium-acier et PRFV-acier. En effet, l’utilisation s´ecuritaire demande de r´ealiser des assemblages boulonn´es avec l’acier de fa¸con `a obtenir une r´esistance suffisante et un com- portement structural pr´evisible. D’autre part, le concepteur doit optimiser la configuration g´eom´etrique de ces assemblages pour s’assurer que l’utilisation de ces mat´eriaux est ´econo- mique et que la diminution de poids qui en r´esulte est appr´eciable. La revue de litt´erature du chapitre pr´ec´edent a apport´e un ´eclairage sur le comportement des assemblages bou- lonn´es et boulonn´ees/coll´es en aluminium ou en mat´eriaux composite dont les PRFV, bien qu’´etant ax´ee sur des aspects diff´erents. La section 2.6 pr´esente quelques-unes des disparit´es relev´ees. On note par ailleurs que les r´esultats obtenus de ces ´etudes ne per- mettent pas de d´efinir les valeurs des param`etres g´eom´etriques des assemblages boulonn´es au-del`a desquels il n’y a plus accroissement significatif de la r´esistance de la connexion. Ces param`etres g´eom´etriques sont : la pince longitudinale (e) et transversale (s), l’´epais- seur des plaques (t), le pas longitudinal (p) et transversal (g). Les normes et ouvrages de conceptions recommandent des valeurs minimuales de ces param`etres pour une bonne manoeuvrabilit´e du serrage et pour contrer les ruptures fragiles. Toutefois, `a partir des r´esultats exp´erimentaux publi´es on peut constater que les recommandations faites par les ouvrages de r´ef´erence ne garantissent pas la r´esistance optimale de la connexion. D’o` u pour nous la n´ecessit´e d’´evaluer les param`etres optimums. Ces param`etres optimums sont les valeurs pour lesquelles il n’y a plus d’accroissement significatif de la r´esistance de la connexion ou pour lesquelles ont atteint la rupture par cisaillement du boulon. Quelques disparit´es sur les ´equations de calcul de r´esistances des assemblages boulonn´es propos´es par les ouvrages de r´ef´erence ont ´egalement ´et´e not´ees. Il convient donc d’effectuer une analyse critique de ces ´equations et si n´ecessaire les am´eliorer. Il ressort des ´etudes sur les assemblages boulonn´es/coll´es que la plupart des auteurs s’entendent sur la s´equence de rupture, la contribution de la colle ou du boulon dans les connexions hybrides. Cepen- dant, dans le cas sp´ecifique des mat´eriaux composites, ces ´etudes visaient des applications diff´erentes (a´eronautique, automobile, maritime) par cons´equent les mat´eriaux composites
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Comportement d'interface des matériaux granulaires

Comportement d'interface des matériaux granulaires

ou encore du temps D/V θ , on atteint le régime stationnaire. Nos observations indiquent qu’une distance D ≈ 100 d est suffisante pour que l’évolution macroscopique du système devienne asymptotique. Cependant, en cisaillement annulaire, la déformation de cisaillement est fortement localisée près de la paroi. Plus intensément une région est cisaillée, plus elle tend rapi- dement vers son état stationnaire. En conséquence, le temps de stabilisation augmente rapidement avec la distance à la paroi. C’est ainsi que l’on étudiera préférentiellement la région proche de la paroi intérieure. [58] suggère comme critère de considérer comme suffisamment cisaillée une région soumise à une déformation locale cumulée γ égale à 10 ( ˙γT =10, où T est le temps de l’expérience). La largeur de cette région dépend de plusieurs paramètres, principalement du déplacement maximal D de chaque essai, de l’existence d’un glissement entre les particules du milieu granulaire et la paroi (qui dé- pend de la rugosité de la paroi) et de la rhéologie du matériau granulaire. Les régions éloignées de la paroi, qui sont très lentement cisaillées continuent à évoluer extrêmement lentement, comme le montrent, par exemple, les variations de la compacité (figure 3.24) et du nombre de coordination (figure 3.26). Toutefois, ces évolutions n’influent pas sur le comportement de la région proche de la paroi, dont l’état peut être, en très bonne approximation, analysé comme stationnaire.
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Évaluation expérimentale et théorique du comportement à la flexion de nouveaux poteaux en matériaux composites

Évaluation expérimentale et théorique du comportement à la flexion de nouveaux poteaux en matériaux composites

Les Tableaux 4.48 a 4.51 indiquent que la deformation transversale a la rupture sur la face tendue des poteaux 33-B-5-C est de 1,5 a 2 fois (en valeur absolue) plus importante que cell[r]

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Etude des micro-contraintes dans les matériaux texturés hétérogènes par diffraction et modèles de comportement

Etude des micro-contraintes dans les matériaux texturés hétérogènes par diffraction et modèles de comportement

Le chapitre 3 est consacré principalement à l’explication des origines physiques des contraintes et de la prédiction de leur évolution, ainsi qu’à leur influence sur les propriétés du matériau. Les contraintes internes sont classées en trois types selon l’échelle : contraintes d’ordre I, II ou III. Une attention particulière est portée aux contraintes d’ordre I et II car ce sont les seules qui sont déterminées à partir de la position des pics de diffraction. Les modèles de déformation ont été utilisés pour l’analyse des contraintes à l’échelle des grains (contraintes du second ordre). L’évaluation quantitative de ce type de contraintes ne peut pas être effectuée directement par des mesures mais elle est possible grâce aux modèles. Les matériaux multi-phasés ont été également étudiés. Pour ces matériaux, l’interprétation des données expérimentales est plus complexe que celle du cas des matériaux monophasés en raison de la nécessité de prendre en compte l’interaction entre les phases. C’est pourquoi, une nouvelle méthode adaptée aux matériaux multi-phasés a été développée et appliquée au cas des aciers inoxydables austéno-ferritiques (aciers Duplex). Les paramètres de déformation plastique ( ph
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Comportement en déformation permanente et mise en oeuvre des matériaux recyclés de type MR5

Comportement en déformation permanente et mise en oeuvre des matériaux recyclés de type MR5

Au sujet de la méthode de mise en place, la réalisation du nivellement de la surface avant le compactage initial est à éviter, tel que mentionné dans certaines guides de bonnes pratiques du retraitement en place (Wirtgen, 2012 ; Jones, Fu, et Harvey, 2009). De plus, l’utilisation du rouleau à pieds-de-mouton pour ce compactage initial pourrait engendrer des gains de performance au niveau du DDC de la couche inférieure de la fondation retraitée en place. Des travaux de recherches dans un contexte réel de recyclage d’une chaussée permettront d’évaluer plus efficacement la performance d’un tel équipement en plus d’évaluer la variabilité du compactage. Les travaux in situ effectués ont permis d’identifier la présence potentielle d’une zone sous-densifiée en fond de couche lorsqu’un rouleau lisse est utilisé pour le compactage d’une couche de grande épaisseur. Les résultats des essais triaxiaux ont permis de conclure que la présence de cette zone engendre une déformation permanente plus importante, soit l’obtention d’un comportement généralement équivalent à la densité moyenne de la couche. Dans un même ordre d’idée, la présence de cette zone sous-densifiée génère une augmentation importante de l’orniérage lors de l’application d’une contrainte plus élevée, tel que montré lors des essais au simulateur routier. De ce fait, l’amélioration du compactage en chantier permettrait la réduction potentielle de l’orniérage à court terme. Pour ce faire, une attention particulière devra être portée à l'équipement utilisé, mais aussi à la méthode de compactage lors de travaux de réhabilitation.
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