Doctorat LMD en Génie Mécanique

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Optimisation des paramètres de soudage par points et leurs effets sur le comportement mécanique
(University of Tlemcen, 2024-07-01) Ramdani, Mohammed
Dans le secteur industriel le soudage par résistance par point joue un rôle très important dans l’assemblage des matériaux qui utilise les effets conjugués d’une pression mécanique et d’un courant électrique traversant les pièces. Ce procédé présente une large utilisation dans le soudage des tôles minces et spécialement les tôles en acier inoxydables austénitiques 304L. Les principaux paramètres de soudage par résistance par point sont : le courant de soudage, temps de soudage et la force d’électrode. La longueur de recouvrement des pièces assemblées est considérée comme paramètres dimensionnelle tenir en compte. La gamme du courant de soudage sélectionnée varie de 10 kA à 16 kA. Le temps de soudage varie de 11 à 13 cycles et la force d’électrode varie de 6 à 8 bars. Trois longueurs de recouvrement des tôles à assembler sont considérées 20 mm, 25 mm et 30 mm. Afin d’étudier la résistance à la rupture des assemblages soudés par points, un plan expérimental factoriel est appliqué selon les paramètres de soudage sélectionnés. Les effets des paramètres de soudage sont investigués à travers l’évaluation de la force de cisaillement maximale par traction et la détermination du diamètre et la profondeur d’indentation. L’augmentation du courant de soudage a montré une augmentation significative de la force de cisaillement maximale par traction et la taille extérieur du point de soudure comparativement par rapport aux autres paramètres de soudage. Une modélisation des paramètres de soudage par des modèles mathématiques est établit afin d’exprimer la relation entre les paramètres du soudage (courant de soudage I, temps de soudage T et la force d’électrode F et A longueur de recouvrement) et la charge maximale de cisaillement par traction. L’analyse de variance "ANOVA" est appliquée afin de déterminer les effets des paramètres de soudage et l’interaction entre eux. Des modèles mathématiques liant les paramètres de soudage pour chaque longueur de recouvrement fixe est établit ainsi qu’un modèle intégrant la longueur de recouvrement comme paramètre d’effet.
Analyse d'une conduite sous pression d'un fluide interne par la méthode des éléments finis hiérarchiques
(University of Tlemcen, 2023-09-17) Fakiri, Hicham
Nous étudions l'influence de l’interaction d’un fluide sous pression dans une conduite par la méthode des éléments finis hiérarchiques. L’écoulement est de nature laminaire et incompressible. Les lois de comportement du solide sont déterminées à l’aide de la loi de Hooke généralisée, et celles du fluide par l’équation de Navier-Stockes. L’étude sous forme macrostructure de l’interface entre le solide et le fluide est réalisée par la méthode de pénalité. Les équations du mouvement de système fluide structure sont déterminées par le principe de Hamilton. Un programme pour le calcul des fréquences propres du système fluide structure est développé sous Matlab. Après validation du programme, des études paramétriques sont réalisées pour la détermination de l’influences des différents paramètres géométriques tels que: les rapports rayon/longueur, rayon/épaisseur, différentes conditions aux limites, ainsi que l’influences des différents paramètres mécaniques, tels que le module d’élasticité, le rapport des masses volumiques, etc...
IMPROVING THE THERMO-ENERGETIC PERFORMANCES OF A SOLAR CHIMNEY THROUGH EXPERIMENTAL AND NUMERICAL METHODS
(University of Tlemcen, 2023-10-14) Belhadj, Omar
L'utilisation d'une cheminée solaire pour la ventilation a un impact environnemental et économique très important. Ce travail montre l'effet du rapport hauteur/longueur de la base sur l'efficacité d'une cheminée solaire en forme de prisme trapézoïdal. L'idée est de donner plus de flexibilité à la conception architecturale des bâtiments et d'offrir la possibilité de combinaison avec d'autres systèmes passifs ou actifs. Trois formes différentes (hauteur sur la longueur de base h/l=1, h/l=1,5 et h/l=2) ont été expérimentalement étudiées. Deux corrélations pour prédire le débit et l'efficacité de la cheminée solaire ont été développées et testées ; un bon accord avec les résultats expérimentaux est prouvé. Les résultats montrent que l'efficacité moyenne optimale est donnée là où h/l = 1,65. Afin d'améliorer le taux de ventilation, une nouvelle géométrie d'échappement de la cheminée solaire est également proposée pour obtenir numériquement le bénéfice de l'effet de vent après la validation de l'outil CFD avec les résultats expérimentaux. Une approche utilisant le logiciel RETScreen4 a montré qu'une cheminée solaire de 1m² installée dans des conditions favorables peut couvrir 37m² de surface habitable en termes de ventilation. Pour une maison de 120m², le système de cheminée solaire permet d'économiser l'équivalent de 23,9 litres d'essence par an.
Experimental analysis of the improvement of thermal storage by latent heat using metallic additives
(University of Tlemcen, 2023-09-23) Missoum, Khawla
Le stockage d'énergie thermique par chaleur latente est une technologie de gestion de l'énergie innovante et prometteuse. Il s'agit de l'un des nouveaux domaines de recherche, car il apporte une solution aux problèmes liés à l'écart entre l'énergie fournie et l'énergie requise. La paraffine est un matériau à changement de phase couramment utilisé dans les applications de stockage d'énergie thermique dont le principal inconvénient est sa faible conductivité thermique. Cependant, l'utilisation des additifs métalliques pour améliorer la conductivité thermique effective du matériau à changement de phase peut entraîner une diminution de la capacité thermique effective et de l'énergie thermique stockée. La première partie de l'étude expérimentale consiste à analyser l'effet de la nature des additifs métalliques (Zamak, aluminium et cuivre) sur la fusion du matériau à changement de phase. Une cavité thermique en verre chauffée d'un seul côté est réalisée pour visualiser la progression du processus de fusion. L'originalité de l'étude est d'essayer de prévoir le meilleur duo qui respecte à la fois l'amélioration de la conductivité thermique et l'énergie stockée. Les expériences montrent que l'ajout de plaques d'aluminium perforées dans la paraffine accélère le processus de fusion d'environ 19% et augmente l'énergie stockée de 5,18%. La deuxième partie de l'étude expérimentale analyse l'effet de la concentration volumique d'aluminium sur la fusion de la paraffine dans une cavité thermique rectangulaire chauffée des deux côtés et parfaitement isolée. Les positions des interfaces solide-liquide et l'évolution de la température du PCM ont été notées et utilisées pour déterminer les fractions liquides et le comportement du transfert de chaleur. Les résultats obtenus montrent que l'ajout d'une concentration d'aluminium de 1,2, 2,4 et 4,8 % améliore la conductivité thermique de la paraffine de 30, 50 et 155 % et diminue le coefficient de convection thermique de 17,25 et 50 %. L'augmentation des plaques d'aluminium réduit la création de pores d'air pendant la solidification et la contraction du volume de la paraffine pendant les expériences.
Valorization of Sig diatomite for thermal insulation in buildings
(University of Tlemcen, 2024-06-09) Hachemi, Houssem
Les matériaux à changement de phase (PCM) combinés avec des matériaux hygroscopiques sont considérés comme une solution appropriée pour améliorer l'environnement intérieur de l'enveloppe du bâtiment dans le domaine de la construction, en fournissant une technique de stockage de chaleur ou de froid pendant les variations environnementales. Dans cette thèse, un matériau de contrôle de l'humidité à changement de phase (PCHCM) dérivé de diatomite extraite de la mine de Sig située au nord-ouest de l'Algérie a été utilisé comme revêtement final dans les bâtiments afin d'analyser ses performances expérimentalement à l'aide d'une chambre thermique dédiée. L'expérience a consisté à exposer trois murs en briques creuses réfractaires avec différents revêtements isolants (mortier, diatomite algérienne, et PCHCM) à des températures et humidités spécifiques. Lorsqu'un mur était placé dans la chambre thermique, celle-ci était divisée en deux compartiments : dans le premier, la température et l'humidité étaient contrôlées par une unité de contrôle ZL-7918A ; dans le second, une caméra infrarouge TESTO890 mesurait les fluctuations de température et d'humidité à la surface du mur, tandis que l'unité de contrôle ZL-7918A mesurait ces fluctuations dans le compartiment toutes les 30 minutes selon les conditions d'exploitation expérimentales. Après l'expérience, deux ensembles de résultats expérimentaux ont été distingués en fonction des conditions d'exploitation : le PCHCM a montré une meilleure performance à une température constante égale ou supérieure au point de fusion du PCM, tandis que la diatomite seule a donné des résultats plus significatifs à une température inférieure au point de fusion du PCM. Une étude approfondie a été menée pour évaluer les performances des matériaux de stockage de chaleur à changement de phase composite efficace (PCHCM) dans les applications d'isolation thermique. En plus de l'analyse expérimentale, une analyse numérique a été utilisée pour illustrer les résultats avec plus de précision, montrant une bonne concordance entre les résultats expérimentaux et l'analyse numérique, soulignant la précision des méthodes utilisées et la validité des conclusions en découlant. Une attention particulière a été portée à l'impact de la qualité des matériaux PCHCM sur leurs performances dans les applications d'isolation thermique, en analysant deux types de PCHCM : le premier contenant un PCM avec un point de fusion à 28°C, et le second composé de deux PCMs avec des points de fusion différents (28°C et 22°C). Les résultats ont montré que l'utilisation du second type de PCHCM améliore davantage les températures et l'humidité sur la face intérieure du mur comparativement au premier type, indiquant les avantages supplémentaires de l'utilisation de compositions PCM multiples dans les applications d'isolation thermique, pouvant ainsi contribuer à améliorer l'efficacité énergétique et le confort environnemental des bâtiments et structures divers.
Vibration Analysis of Porous FGM Sandwich Plates
(University of Tlemcen, 2024-06-30) Bentrar, Hakim
Cette thèse présente une analyse de vibration libre des plaques sandwich en matériau à gradient fonctionnel (FGM) avec une distribution de porosité en utilisant la méthode des éléments finis de la p-version, basée sur la théorie de la déformation en cisaillement du premier ordre. La plaque sandwich se composait de deux couches de feuilles FGM et d'une couche centrale homogène. Cinq modèles de distribution de porosité des plaques sandwich FGM ont été supposés et analysés. Cette étude a exploré systématiquement l'impact du rapport d'épaisseur, des conditions aux limites, des exposants de fraction volumique et des coefficients de porosité des couches supérieure et inférieure des plaques sandwich FGM sur la fréquence naturelle. Ce travail marque la première analyse complète de ces facteurs sous différentes conditions aux limites pour une plaque sandwich à gradient fonctionnel, offrant des perspectives précieuses sur leur dynamique vibratoire. Les conclusions sont contextualisées dans la littérature existante et démontrent l'exactitude et l'efficacité du modèle, l'établissant comme un outil numérique robuste pour l'étude de l'analyse de vibration libre des plaques sandwich FGM avec porosité.
"Comportement mécanique des poutres composites renforcées par nanotubes en carbone : cas de vibration et flambement
(University of Tlemcen, 2024-07-02) Houalef, Ihab Eddine
Les poutres jouent un rôle important dans les applications d'ingénierie telles que les pales de rotor, les ailes d'avion, les antennes d'engins spatiaux, les bras de robots, les capteurs et les actionneurs. Elles sont souvent soumises à des sollicitations dynamiques et statiques. Les vibrations, les fréquences naturelles et le flambage sont des sujets importants dans l'analyse des poutres. D'autre part,"en raison de leurs excellentes propriétés thermiques, électriques et mécaniques, les nanotubes de carbone"(NTCs) sont largement utilisés comme renfort pour les poutres composites polymères. Parmi toutes leurs propriétés mécaniques exceptionnelles telles qu'une grande résistance, un module élevé, une bonne résistance à la corrosion, un rapport d'aspect élevé et une faible densité, les poutres nanocomposites résultantes présentent des caractéristiques structurales significatives. Ce travail de thèse a pour objet"d’étudier le flambement statique et la vibration libre de poutres composites en polymères renforcées par nanotubes de carbone"(NTCs)."La théorie raffinée des poutres d'ordre supérieur est proposée pour traiter ce type de problème sans inclure le facteur de correction de cisaillement. Les poutres sont renforcées par différentes configurations de la distribution des nanotubes de carbone à paroi unique (SWCNTs) dans une matrice de polymère. Les propriétés matérielles des poutres en composites renforcées par des nanotubes de carbone (CRNTC)"sont prédites en utilisant deux approches, la première et la loi de mélange étendue et la deuxième par l’approche d'Eshelby-Mori-Tanaka. "Les équations différentielles de mouvement obtenues en utilisant le principe de Lagrange sont résolues pour la première fois à l'aide d'une procédure numérique robuste et précise, c’est une combinaison de la méthode des Eléments Finis avec la méthode de Quadrature Différentielle (MEF-QD), avec une vitesse de convergence élevée, des performances de calcul rapides ainsi qu'une bonne stabilité numérique. Les résultats obtenus sont vérifiés et validés avec ceux d'autres méthodes de résolution qui existent dans la littérature et présentent un bon accord. L'influence des paramètres d'agglomération des NTC, des différents modèles de distribution des NTCs, du rapport longueur-épaisseur, de la fraction volumique et des conditions aux limites sur l’analyse de vibration et de flambement est étudiée et discutée."
Contribution à la modélisation de la fissuration par fatigue sous chargements constants
(University of Tlemcen, 2024-06-25) Moussouni, Abdelfetah
La propagation des fissures de fatigue est essentielle pour comprendre l’intégrité structurelle dans les industries confrontées à des chargements cycliques. Les recherches existantes se concentrent sur le développement de modèles prédictifs pour minimiser les risques de défaillance et optimiser la conception/maintenance. Cette thèse propose une nouvelle approche qui combine les méthodes traditionnelles et celles de l'intelligence artificielle pour améliorer la précision et l'efficacité des modèles de prédiction des fissures de fatigue, en surmontant les limites des méthodes actuelles. Une tentative a été faite pour développer un modèle de prédiction des fissures de fatigue utilisant la fonction Gamma, prenant en compte divers facteurs d'influence et vitesses de propagation sous forme non dimensionnelle. La validation des résultats sera effectuée en les comparant avec ceux du modèle de paris. De plus un modèle de réseau neuronal prédira la longueur des fissures en fonction des cycles de fatigue, intégrant l’apprentissage par rétropropagation avec les méthodes d'optimisation de Levenberg-Marquardt (LM) et Loup Gris (Grey Wolf Optimisation GWO). Il utilise une couche cachée avec 12 neurones activés par la fonction d’activation tangente hyperbolique et une fonction d'activation linéaire pour la couche de sortie. La combinaison de méthodes d'optimisation améliore la précision du réseau neuronal dans la prédiction de la propagation des fissures de fatigue dans diverses conditions de chargement.
Comportement vibratoire des rotors aubagés en matériaux Bi-FGM
(University of Tlemcen, 2024-01-25) Bouzidi, Imane
Dans cette thèse, nous analysons le comportement dynamique d'un système de rotor-ailettes en matériaux à gradient fonctionnel (MFG) en utilisant la version classique de la méthode des éléments finis (h-FEM). La théorie de la poutre d'Euler-Bernoulli est utilisée pour modéliser le système de rotor-ailettes et l'équation de mouvement est obtenue en utilisant l'équation de Lagrange. La gradation des propriétés des matériaux est décrite à l'aide de la distribution de loi de puissance ainsi qu’une nouvelle expression de la fraction volumique est développée pour exprimer la gradation des propriétés des matériaux dans deux directions ; l'épaisseur et la largeur ; de l’ailette. Les fréquences naturelles du système étudié sont déterminés à l'aide d'un programme développé en MATLAB et les résultats obtenus sont vérifiés et validés avec des travaux précédemment publiés. Une étude comparative est menée entre le système de rotor-ailette en matériaux fonctionnellement graduées et en matériaux métalliques purs. La comparaison est basée sur l'influence des différents paramètres, tels que le type de matériaux, nombre d’ailettes, vitesse de rotation et conditions aux limites sur les fréquences naturelles du système de rotor-ailettes. Les résultats obtenus montrent l'avantage de l'utilisation de matériaux à gradient fonctionnel par rapport aux matériaux métalliques pour la conception et le design des systèmes de rotor-ailettes.
Contribution à l’évaluation du champ thermique à l’interface outil-pièce pour l’optimisation des conditions d’usinage
(University of Tlemcen, 2022-07-11) Benhadji Serradj, Nasr-Eddine
La chaleur maximale se produit à l'interface outil-pièce pendant l’usinage. En effet l'augmentation excessive de cette température en fonction des paramètres de coupe affecte considérablement la durée de vie de l’outil et la qualité de la pièce usinée, donc directement sur la production. Dans ce travail, nous mettons en oeuvre une méthodologie de mesure expérimentale de température qui permet d’obtenir des données cohérentes lors d’une opération de tournage de l’acier S 235 en utilisant une plaquette en carbure SNMG. Cette contribution nous permet de mieux maitriser les interactions des phénomènes influant de la coupe à l’interface outil-pièce, et de guider nos choix à l’élaboration d’un modèle de corrélation pour l’analyse et la prédiction des relations entre les paramètres d’usinage par la mesure de la température de coupe. La procédure de mesure mise en oeuvre pour l’estimation de la température est basée sur l’utilisation d'une caméra infrarouge FLIR montée et protégée par un dispositif sur la machine-outil. La méthode de Taguchi a été choisie pour trouver les relations entre les facteurs d’entrée (la vitesse de coupe (Vc), la vitesse d'avance (a), la profondeur de passe (p)) et le facteur de sortie (la température (T)).
Vibration analysis of cracked nano-plates
(University of Tlemcen, 2023-06-27) Zaouagui, Bilel
La thèse présente un modèle h-p MEF pour l’analyse linéaire/non-linéaire des vibrations libres des nano-plaques fissurées en matériaux isotropes et en matériaux à gradient fonctionnel, en utilisant la théorie d’élasticité nonlocal et la théorie du premier ordre des plaques sous les hypothèses de la non-linéarité géométrique de Von Karman. L’élasticité nonlocal a été utilisé dans le but de capturer l’effet de petite échelle dont il a une influence significatif à l’échelle nano. h-p MEF a été utilisé pour ces avantages dans la modélisation des structures fissurées, deux stratégies différentes de maillage ont été utilisées; p-raffinement entier sur peu des éléments simples utilisés pour l’analyse linéaire et p-raffinement sélectif autour du front de fissure sur un maillage dominé par h-raffinement utilisé pour l’analyse non-linéaire. Les résultats obtenus sont présentés et discutés à travers plusieurs études paramétriques tandis que l’influence des: paramètres de fissure (longueur, orientation et position), paramètre non-local, geometry de la plaque (rapport hauteur/largeur et épaisseur), exposant de la fraction volumique du matériau et l’amplitude des vibrations, sur les vibrations libres linéaires/non-linéaires des nano-plaques fissurées avec plusieurs conditions aux limites.
Caractérisation mécanique des assemblages soudés à matériaux hétérogènes
(University of Tlemcen, 2023-07-10) Ternane, Fouad
Le procédé de soudage par résistance par point est l'un des procèdes qui nous permet d'assembler deux types de matériaux différents, la présente étude a pour but d'estimer expérimentalement les effets des paramètres de soudage par résistance par points (courant de soudage, temps de soudage et la force d'électrode). Les paramètres de soudage sélectionnés selon une analyse factorielle sont respectivement 10 à 16 kA, 10 à 13 cycles et de 7 à 8 bars. Les matériaux sélectionnés pour cette étude pour former des assemblages hétérogènes sont respectivement l’acier inoxydable 304L et l'acier galvanisé Z275 de même épaisseur (2 mm). Des essais de rupture en cisaillement par traction ont été faits afin de déterminer l’effet des paramètres de soudage sur la résistance à la rupture. Un plan expérimental factoriel complet suivi d’une analyse statistique et synthèse des résultats expérimentaux graphique est élaboré. L’analyse des courbes charge/déplacement a montré que l’augmentation du courant de soudage fait augmentait la contrainte de cisaillement par traction des joints hétérogènes. Une analyse de régression des résultats a montré que le paramètre COURANT présente un effet dominant par rapport aux autres paramètres ou combinaisons des différents paramètres. L’analyse des modes de rupture a révélé l’existence de trois modes de rupture à savoir le mode de rupture interfaciale, déboutonnage et déchirure du métal de base à partir de la zone affectée thermiquement. Ses modes de rupture dépendent principalement du niveau du courant de soudage
Contribution au développement d’une nouvelle méthode pour l’optimisation des tolérances de fabrication
(University of Tlemcen, 2021-06-24) Messaoud, Farouk
Les tolérances établies sur le dessin de définition à un impact très important sur le fonctionnement de produit, le processus de fabrication et le cout de production. Les erreurs de fabrication sont aussi diverses que variées. Calculer les tolérances avec une grande précision est un travail complexe et fastidieux. D’où l’utilité de développer des outils d’aide au calcul des tolérances de fabrication. L’objectif de cette thèse consiste à la contribution au développement d’une nouvelle méthode pour l’optimisation des tolérances de fabrication. Ce travail est axé sur deux parties essentielles. La première partie est consacrée â l’état de l’art des erreurs de fabrication dues aux erreurs géométriques, les erreurs thermiques et de l’usure de l’outil. La deuxième partie traite la modélisation et l’optimisation des erreurs de fabrications, en vue de calculer les intervalles de tolérance avec possibilité de faire une simulation d’usinage. La technique Goal Programming a été modifiée par l’utilisation des splines ainsi que les algorithmes génétiques pour optimiser les erreurs de fabrication. Une étude comparative des résultats obtenus par les deux méthodes d’optimisation a été présentée.
Effet des traitements mécaniques de surface sur l’intégrité mécanique des aciers à hautes résistances
(University of Tlemcen, 2023) Benaissa, Mohammed
Le grenaillage de précontrainte est un traitement mécanique permettant par déformation plastique des couches superficielles d'introduire un état de contraintes résiduelles de compression en surface d'un matériau. Le but de ce travail est d'étudier l'effet du Shot-Peening sur l'état de surface d'un acier ferritique 35NCD16, tant en termes de surface de durcissement par le paramètre FWHM (largeur de corde à mi-hauteur) et le champ de contraintes résiduelles. L'analyse de ces paramètres a été réalisée par la technique de diffraction des rayons X. La rugosité a été mesurée avant et après le traitement de grenaillage, en utilisant un profilomètre. Des corrélations ont été développées par les techniques de régression dans le but de relier les paramètres de traitement et leur principal effet sur la base des résultats expérimentaux, afin de fournir un outil utile pour le traitement approprié du procédé du Shot-Peening
Study of distributed smart renewable-energy microplants
(2023-03-16) Terfa, Hani
Dans un contexte écologique de plus en plus pressant, cette thèse apporte une contribution dans le domaine des énergies renouvelables et plus particulièrement dans le contrôle des microcentrales à énergies renouvelables intelligentes distribuées et des micro-réseaux intelligents pour gérer la production d'électricité à partir de sources renouvelables intermittentes à petite échelle pour soutenir le développement de communautés à petite échelle dans les zones connectées au réseau et hors réseau. Il consiste en l'étude, la conception et la réalisation de bancs d'essais expérimentaux pour le contrôle de microcentrales à énergies renouvelables (Photovoltaïque et éolien). Ces bancs pilotent de véritables systèmes de production : - Panneaux photovoltaïques, hacheur contrôlé par MPPT, onduleur monophasé connecté au réseau,- Éolien à base du GADA (Génératrice Asynchrone à Double Alimentation) entraîné par un moteur à courant continu émulant l'éolienne. - Éolien à base du GS (Génératrice Synchrone) entraîné par un moteur à courant continu émulant l'éolienne. Ces prototypes développés de microcentrales renouvelables sont également émulés par leurs modèles équivalents fonctionnant sur des systèmes informatiques ou des processeurs intégrés dans des clusters tels que le Raspberry Pi3. Ainsi, l'ensemble représente un essaim de microcentrales, pourrait être nommé comme un micro-réseau, connecté au réseau de distribution, qui est connecté au réseau électrique à haute tension. La communication de ces systèmes peut se faire entre eux, ou via un superviseur central, grâce à une base de données Firebase Database en temps réel et un réseau de communication 4G LTE. Outre la maîtrise des méthodes de dimensionnement et de contrôle-commande de ces microcentrales, l'étude de leur insertion dans un réseau de distribution ainsi qu'en micro-réseau connecté ou isolé est réalisée. Cela va dans le sens de l'évolution que subissent les réseaux électriques, puisque l'on évolue lentement mais sûrement vers une production décentralisée de faible puissance par rapport à la production centralisée traditionnelle de forte puissance. La stabilité du réseau et son contrôle distribué posent de nouveaux problèmes qui seront traités dans cette thèse. Le contrôle intelligent de l'ensemble ainsi que les éléments de régulation des microcentrales elles-mêmes font l'objet d'une attention particulière dans cette étude.
Contribution à l’optimisation de l’efficacité énergétique des systèmes frigorifiques à Adsorption solaires
(2023-03-21) Ghrici, Adenane
Une étude comparative et paramétrique basé sur le modèle thermodynamique de DUBININ- ASTAKHOV (D.A) a été effectuée sur l’évolution de la performance du système de réfrigération solaire à adsorption à cycle de base en fonction des paramètres de fonctionnement, type de couple et paramètres climatiques. Cette étude propose du charbon actif comme adsorbant et le méthanol et le R134a ont été choisis comme adsorbats. Le présent travail consiste à étudier et optimiser l’efficacité énergétique du cycle frigorifique à adsorption solaire. Donc, une méthode de l’estimation et de calcul du rayonnement solaire et la prédiction des conditions climatiques dans le site d’étude pour une période donné pendant l’année a été présentée. Une partie de ce travail a été consacré pour résumer les technologies de réfrigération solaire inventés et utilisés pour les applications dans le domaine de froid. Cela compris : la réfrigération, la production de la glace et la climatisation et même aussi la déshumidification et le traitement d’air. Suite à cette étude, une modélisation mathématique des différentes composantes d’une machine frigorifique solaire à adsorption a été effectuée : l’adsorbeur, le condenseur et l’évaporateur, par une analyse des bilans énergétique basé sur le transfert de chaleur et de masse. La modélisation mathématique de la machine a permis le suivi de l’évolution des influences des différents paramètres sur la machine : type de couple adsorbant/adsorbat, la surface du capteur solaire introduit dans le lit d’adsorption (adsorbeur), taux de concentration de l’adsorbat, les paramètres de fonctionnement du cycle de base tels que la température de condensation et la température d’évaporation sont examinés ainsi que les données climatiques pour la région de Tlemcen - Algérie. Les paramètres de performance considérés dans cette étude sont le coefficient de performance COP et cela pour un système de réfrigération solaire à adsorption à cycle de base.
Effet des traitements mécaniques de surface sur l’intégrité mécanique des aciers à hautes résistances
(2022) Benaissa, Mohammed
Le grenaillage de précontrainte est un traitement mécanique permettant par déformation plastique des couches superficielles d'introduire un état de contraintes résiduelles de compression en surface d'un matériau. Le but de ce travail est d'étudier l'effet du Shot-Peening sur l'état de surface d'un acier ferritique 35NCD16, tant en termes de surface de durcissement par le paramètre FWHM (largeur de corde à mi-hauteur) et le champ de contraintes résiduelles. L'analyse de ces paramètres a été réalisée par la technique de diffraction des rayons X. La rugosité a été mesurée avant et après le traitement de grenaillage, en utilisant un profilomètre. Des corrélations ont été développées par les techniques de régression dans le but de relier les paramètres de traitement et leur principal effet sur la base des résultats expérimentaux, afin de fournir un outil utile pour le traitement approprié du procédé du Shot-Peening.
Couplage entre le traitement (thermique/ mécanique) et l’état microstructurale et leurs Influences sur le comportement en fatigue d’un cordon de soudure : cas de l’acier API X60
(University of Tlemcen, 2022-10-19) Achoui, Mohammed
Le but de ce travail est l’étude du comportement en fatigue de l’acier API X60 et l’influence des traitements thermiques et mécaniques. L’évaluation de l’intégrité et la sécurité des structures soudées impose la démarche entreprise dans cette recherche. Les observations microstructurales sur les différentes zones du cordon de soudure ont indiqué que la variation de structure hétérogène et une destruction progressive des bandes de laminage qui provoque une nouvelle phase conduisant à une chute des propriétés mécaniques nécessitant un traitement après soudage. La vitesse de fissuration par fatigue diverge au-delà du seuil de , mais aucune déviation de la fissure de son axe de propagation n’a été remarquée, ce qui confirme le bon choix du métal d’apport à celui du métal de base avec un overmatching M=1.1, et les traitements appliqués à la structure. Cette vitesse de fissuration par fatigue dans le sens transversal à la direction de soudage présente au début une allure semblable à celle de MB, mais enregistre un retard dès que la pointe de fissure entra dans la deuxième zone (ZAT) puis elle progresse rapidement. Cette évolution est caractérisée par une perturbation due au changement répété de microstructure.
Contribution à L’étude Vibratoire et de Flambement d’une Poutre Fonctionnellement Graduée
(2022-05-18) Bekhadda, Ahmed
L'objectif de cette thèse est d'étudier le flambement statique et la vibration libre de poutres céramo-métalliques à gradient continu. Deux approches théoriques sont proposées pour traiter ce type de problème: une approche théorique raffinée de déformation par cisaillement d'ordre supérieur et une nouvelle approche théorique de poutre raffinée de déformation par cisaillement de premier ordre. Les modèles proposés sont capables d'appréhender à la fois les impacts de la microstructure et de la déformation par cisaillement sans utiliser de facteurs de correction du cisaillement. Pour chaque approche théorique proposée, une étude paramétrique est fournie afin de montrer l'influence de différents paramètres tels que l'indice de puissance, les paramètres géométriques de la poutre, le rapport de module et la charge axiale sur les caractéristiques dynamiques et de flambage des poutres FG. Les résultats obtenus sont vérifiés et comparés à ceux d'autres théories existantes dans la littérature et ont révélés un bon accord.
Comportement vibratoire des rotors fissurés
(2021-07-13) Bakhaled, Brahim
La détection des dommages dans les rotors a fait l'objet de beaucoup d'attention au cours des dernières décennies. Des amplitudes de vibration destructrices peuvent apparaître dans les arbres tournants en raison de la présence des fissures, ces amplitudes produisent une défaillance imprévue et un éventuel endommagement des composants de la machine. La surveillance des paramètres vibratoires des rotors est un outil de détection de la présence et de l’évolution de ces fissures. La présence d'une fissure dans un arbre en rotation réduit sa rigidité, réduisant ainsi les fréquences propres du rotor, l’étude du comportement dynamique de rotor fissuré permet d’identifier la présence, l’emplacement et la profondeur de la fissure. Les principales techniques utilisées pour exprimer la variation de la rigidité de l’arbre sont la méthode de flexibilité locale et la méthode de la rigidité variable par rapport au temps (time-varying stiffness). La méthode de la flexibilité locale est la technique la plus utilisée pour formuler la matrice de rigidité d'un élément fissuré du rotor, cette méthode est basée sur le calcul du facteur d’intensité de contrainte au niveau de la zone fissuré, La méthode de rigidité variable se traduit par une réduction des moments d'inertie de la section droite de la fissure par rapport aux axes de rotation, cette variation des moments d’inertie conduit à une rigidité variable par rapport au temps. L’influence d’une fissure transversale sur les paramètres modaux du rotor est abordée en utilisant la version h de la méthode des éléments finis. Les matrices globales de l'équation de mouvement du rotor fissuré sont déterminées par l'application de l'équation de Lagrange en tenant compte de la variation locale de la rigidité de l'arbre due à la fissure, la rigidité de l'élément fissuré de l'arbre est déterminée en utilisant la méthode de rigidité variable. Ainsi, qu’une nouvelle approche basée sur la théorie de la diminution de rigidité est présentée dans ce travail pour l’étude des rotors fissurés. Un programme a été développé en MATLAB pour calculer les fréquences propres et tracer la réponse dynamique ainsi que les amplitudes d'un rotor fissuré et non fissuré. Après avoir présenté la convergence de la version h de la méthode des éléments finis, une étude détaillée sur l’influence de la fissure transversale ouverte et respiratoire sur les paramètres modaux du rotor est présentée

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