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Application of 35NCD 16 Steel Under Cyclic Loading by an Elastoplastic Model
(Jan-Evangelista-Purkyne-Universityc, 2024) Chebbab, Brahim; Djeziri, Mourad
The purpose of this paper is to study an application of the 35NCD 16 steel by a model generalizing the isotropic and kinematic strain hardening laws. The model in question is represented by a field of strain hardening moduli corresponding to the introduction of the configuration of the flow surfaces. Each flow surface is characterized by its constant elastoplastic modulus, its normal unit vector, its radius and its center coor- dinates. For cases of uniaxial or multiaxial (complex) loading, in particular for cases of cyclic loading or unloading, the instantaneous configuration can be determined by the position and dimensions of the flow surfaces, determining the strain increment for each strain increment.
Cours et exercices de dynamique des structures : Destiné aux étudiants en Master Ouvrages Métalliques et Chaudronniers
(Université M'Hamed Bougara Boumerdes : Faculté de Technologie :Département Génie Mécanique, 2022) Chebbab, Brahim
La dynamique des structures est une discipline technique destiné à calculé et concevoir des structures métalliques et génie civil. Ce polycopié a pour but de présenter un exposé sur les fondements des systèmes asservis dans le domaine linéaires. Il est destiné aux ingénieurs, en master qui travaillent aux bureaux d’études ainsi qu’aux étudiants dans ces disciplines. Pour comprendre cet exposé, seules des connaissances de base en résistance des matériaux, en élasticité ainsi qu’en résolutions des équations différentielles et calcul par élément finis sont nécessaires. Ce polycopié se divise en deux grandes parties. Dans la première partie nous calculerons la pulsation pour les systèmes des vibrations continus des poutres en mouvement longitudinaux, transversaux et en torsion, en appliquant les méthodes analytiques, de Rayleigh, de Rayleigh- Ritz ainsi que la méthode des éléments finis pour résoudre les équations différentielles à coefficient constant avec les conditions limites initiales et d’espace puis le calcul de la pulsation pour les systèmes continus à plusieurs degrés de liberté, la méthode analytique pour la résolution des systèmes d’équation différentielle . Dans la deuxième partie, nous étudierons la terminologie sur le séisme et la sismologie et le calcul et conception parasismique des structures par la Méthode statique équivalente, Méthode d'analyse modale spectrale ainsi que la Méthode d'analyse dynamique par accélérogramme. Chaque chapitre a été renforcé par des exercices avec leurs corrigés, pour approfondir la compréhension du cours. Nous souhaitons que cet ouvrage soit profitable et servira comme référence, à toute personne, intéressée par l’étude de la dynamique des structures.
Etude comparative de deux matériaux composites de même renfort et de matrices différentes
(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2021) Chebbab, Brahim; Bezzazi, Boudjemaa(Directeur de thèse)
Cette thèse consiste en une étude comparative des propriétés mécaniques de deux matériaux composites l’une à matrice thermoplastique (PEHD) et l’autre thermodurcissable (EPOXY) renforcé des particules d’argile. Ce document fait l’objet d’une étude expérimentale pour la mise en œuvre de ces deux matériaux nanocomposites. Nous avons procédé à une optimisation chimique appliquée sur les particules d’argile par la caractérisation du comportement mécanique ainsi que l’endommagement de matériau composite élaboré. Le travail est basé sur le mode opératoire optimisé suivant : un mélange de thiosulfate de sodium (Na 2 S 2 O ) et d’argile refroidi et centrifugé pendant 15 mn. Le culot d’argile est rincé deux fois par un HCL à 0,05 M durant 3 à 4 heures. Les propriétés mécaniques des matériaux composites obtenues sont relatives à la fraction massique d’argile traitée et non traitée. On constate que le module de Young est modifié en fonction de la variation des charges massiques d’argile traitée injectée ; sachant qu’il connait une nette amélioration par rapport au PEHD vierge de même pour la limite élastique et la contrainte de rupture. Cette variation positive est atteinte à un maximum de 7% de charge massique d’argile traitée. Au-delà de ce taux, le matériau composite connait une chute de ces mêmes paramètres et ce, en raison de la forte concentration d’argile. La microscopie électronique à balayage (MEB) permet de mettre en évidence les différences microstructurales denses entre les granules des éprouvettes
Influence of form defect on the mechanical behavior and stress intensity factor of shrink-fitted thick-walled cylinders
(Sciendo, 2022) Boutoutaou, Hamid; Chebbab, Brahim; Belmessous, Abdelmounaime
In this research work, the finite element software, ABAQUS is used to study by simulations the influence of form defect on mechanical behavior of a shrink-fitted assembly presenting internal radial cracks. Under the action of contact pressure induced by the tightening between two cylinders, these cracks resulting from incorrect assembly operations or materials elaboration defect, can be harmful to the assembly. Various simulations were carried out in two modeling cases, taking into account the geometric parameters of defect (amplitude Df), of cylinders (thickness t) and of cracks (length a, ratio a/t). Another important parameter such as the tightening was also considered in the modeling. The first modeling relates to the case with defect, external cylinder presents an oval (elliptical) form defect and internal radial cracks. The other concerns the perfect equivalent case (without form defect). The comparison of results obtained by two models shows that form defect modifies the uniformity of equivalent stresses distribution in cylinders and increases the value of stress intensity factor (SIF) KI in cracks. Defect amplitude and tightening significantly influence the value of equivalent stress and that of stress intensity factor (SIF) KI
Mechanical and damage properties of polyethylene reinforced with clay treatment
(Technology Publishing Group, 2021) Chebbab, Brahim; Djeziri, M.; Bezzazi, B.
This document is the subject of an experimental study for composite material implementation with a polyethylene matrix (HDPE) embedded with clay particles. We carried out a chemical optimization applied to clay particles by characterizing the mechanical behavior as well as the damage of the elaborated composite material. The work is based on the following optimized procedure: a mixture of sodium thiosulfate (Na2S2O3) and clay cooled and centrifuged for 15 minutes. The clay pellet is rinsed twice with 0.05 M HCl for 3 to 4 hours. The mechanical properties of the composite material obtained are relative to the mass fraction of treated and untreated clay. The Young's modulus is found to change as the mass loadings of the injected treated clay change, with a marked improvement over virgin HDPE from 1590.90 to 1667.32 MPa, the yield strength from 28.68 to 31.73 MPa, and the ultimate tensile strength from 19.99 to 20.84 MPa. This positive variation is achieved at a maximum of 7% mass load of treated clay. Beyond this rate, the composite material experiences a drop in these same parameters due to the high concentration of clay. Scanning electron microscopy is used to see differences in dense microstructure between specimen granules
Modélisation des comportements des solides chargement cyclique par un modèle elastoplastique
(2004) Chebbab, Brahim
L'objet de ce travail de recherche est l'étude sur un modèle qui généralise les lois d'écrouissage isotrope et cinématique. Le modèle en question est représenté par un champ de module d'écrouissage correspondant à l'introduction de la configuration des surfaces d'écoulement. Chaque surface d'écoulement dans un espace de contrainte est caractérisée par un module constant. Pour des cas de chargement complexes ; et particulièrement dans le cas de chargement cyclique, la configuration instantanée peut être déterminée par la position et les dimensions des surfaces d'écoulement à partir du calcul de l'incrément de déformation de chaque incrément de contrainte
Reliability assessment of carbon/epoxy micro-fiber subject to compressive stress
(Emerald Publishing, 2024) Chebbab, Brahim; Ragueb, Haroun; Ifrah, Walid; Behnous, Dounya
Purpose: This study addresses the reliability of a composite fiber (carbon fibers/epoxy matrix) at microscopic level, with a specific focus on its behavior under compressive stresses. The primary goal is to investigate the factors that influence the reliability of the composite, specifically considering the effects of initial fiber deformation and fiber volume fraction. Design/methodology/approach: The analysis involves a multi-step approach. Initially, micromechanics theory is employed to derive limit state equations that define the stress levels at which the fiber remains within an acceptable range of deformation. To assess the composite's structural reliability, a dedicated code is developed using the Monte Carlo method, incorporating random variables. Findings: Results highlight the significance of initial fiber deformation and volume fraction on the composite's reliability. They indicate that the level of initial deformation of the fibers plays a crucial role in determining the composite reliability. A fiber with 0.5% initial deformation exhibits the ability to endure up to 28% additional stress compared to a fiber with 1% initial deformation. Conversely, a higher fiber volume fraction contributes positively to the composite's reliability. A composite with 60% fiber content and 0.5% initial deformation can support up to 40% additional stress compared to a composite containing 40% fibers with the same deformation. Originality/value: The study's originality lies in its comprehensive exploration of the factors affecting the reliability of carbon fiber-epoxy matrix composites under compressive stresses. The integration of micromechanics theory and the Monte Carlo method for structural reliability analysis contributes to a thorough understanding of the composite's behavior. The findings shed light on the critical roles played by initial fiber deformation and fiber volume fraction in determining the overall reliability of the composite. Additionally, the study underscores the importance of careful fiber placement during the manufacturing process and emphasizes the role of volume fraction in ensuring the final product's reliability.