Doctorat
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Item Endommagement et Réparation des structures en composites(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2026) Mahseur, Samah; Lecheb, Samir(Directeur de thèse)Cette étude examine l'influence de la composition du matériau du pli externe de recouvrement d'une réparation étagée sur la résistance à l'impact de plaques en polymère renforcé de fibres de carbone (CFRP) soumises à des impacts répétés à faible vitesse. L'objectif est d'améliorer la durabilité des structures composites réparées utilisées dans les secteurs de l'aéronautique, du maritime et de l'automobile. Trois configurations de plaques en CFRP réparées ont été fabriquées par stratification manuelle par moulage sous vide, chacune intégrant un matériau différent pour le pli externe de recouvrement : carbone, Kevlar ou un hybride carbone/Kevlar. Des plaques intactes et réparées ont été soumises à quatre impacts consécutifs de 18 J à l'aide d'un dispositif d'essais de chute de masse. Après les quatre impacts répétés, les dommages ont été évalués par contrôle ultrasonore C-scan et microscope optique afin de quantifier la surface délaminée. Les résultats indiquent que la tolérance aux dommages des stratifiés réparés dépend fortement du matériau utilisé dans le pli externe. Cette étude a montré que le choix du matériau du pli externe de recouvrement constitue un paramètre clé dans les performances des réparations composites soumises à des impacts répétés. Alors que le carbone favorise la rigidité et la résistance mécanique, et que le Kevlar améliore la dissipation énergétique, la solution hybride carbone/Kevlar s'est révélée la plus équilibrée en combinant une bonne restauration des propriétés mécaniques avec une meilleure tolérance aux dommages. Ces résultats mettent en évidence le rôle déterminant du choix du matériau du pli externe de recouvrement dans l'amélioration de la durabilité structurale des réparations compositesItem Etude physico-chimique et comportement rhéologique de la bentonite Algérienne activée et purifiée : application pharmaceutique(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2026) Ouamrouche, Amel; Benyounes, khaled(Directeur thèse)Le but du present travail est de preparer une bentonite purifiée sodique pour une utilisation en industrie pharmaceutique. La bentonite calcique de la région de Maghnia (Région située au Nord-Ouest de l’Algérie) est purifiée par sédimentation pour éliminer les impuretés, en particulier, le quartz, puis activée avec des proportions de carbonate de sodium (2, 4, 6 et 8 % en poids). La diffraction des rayons X (DRX) et le volume de gonflement confirment la conversion de la bentonite brute en bentonite sodique avec 4% de Na2CO3 (M4). La bentonite modifiée (M4) répond aux exigences chimiques et microbiologiques fixées par les pharmacopées, l'absence d'Escherichia coli et les propriétés physico-chimiques telles que le volume de gonflement, le pH et le volume de sédimentation. Par conséquent, la bentonite M4 pourrait être désignée comme potentiellement adaptée aux applications pharmaceutiques. La CEC, la surface spécifique, le pH, la formation de gel montrent que la bentonite M4 est adaptable aux formulations et applications topiques. L’échantillon M4 est utilisé dans la formulation d’un Gel et d’un Emulgel au Diclofenac à 5% de bentonite, la bentonite est un viscosifiant, un gélifiant et un stabilisateur pour ce type de formulations. Des essais rhéologiques : Le Gel et l’Emulgel sont soumis à des taux de cisaillement, d’abord faible (2.00 s-1) ensuite intermédiaire (20.00 s-1) et enfin fort (75.00 s-1) pour simuler le comportement de ces deux formulations au repos et lors des applications topiques. L’étude de la thixotropie révèle un retour aisé vers l’état initial suite à l’application d’un taux de cisaillement, cette propriété fait partie des caractéristiques de la bentonite utilisée à 5%. La thixotropie est très importante dans ce genre de formulations. L’étude de stabilité étalée sur une période de trois mois est également mise en évidence, le pH reste stable et les propriétés des deux formulations résistent aux changements de température (jusqu’à 40°C) et se conservent bien ce qui est conforme aux exigences pharmaceutiques.Item Comportement en fatigue des matériaux composites avec différentes fréquences d'essai(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Harb, Noura; Bezzazi, Boudjema(Directeur de thèse)Le concept de fatigue ou d'endommagement en fatigue désigne une variation du comportement d'un matériau suite à une sollicitation mécanique cyclique répétée, ce qui provoque une rupture précoce de la pièce pour des amplitudes souvent bien inférieures à celles observées en monotone. La relation entre le niveau de chargement appliqué et le nombre de cycles à la rupture d'un matériau définit généralement son comportement en fatigue. Le niveau de charge maximum, la fréquence d'essai et le rapport de charge R sont des paramètres qui affectent l'endommagement du matériau. Afin d'étudier le comportement en fatigue des matériaux composites avec différente fréquences d'essai, Nous avons effectué une série d'essais avec des fréquences de 35, 38 Hz, 40 Hz, 45 Hz, 47 Hz et 50 Hz sur des échantillons stratifiés à fibre de verre, stratifiés à fibre de carbone et stratifiés hybrides à fibre de verre et de carbone avec différents plis de fibres pour illustrer l'impact de la fréquence d'essai sur le comportement en fatigue des composites. L'analyse des résultats nous permet de conclure que les matériaux ne résistent pas à des fréquences d'essai élevées, en utilisant des niveaux de chargement supérieurs à soixante pour cent de la charge maximale. L'auto-échauffement augmente la température. L'accumulation d'énergie générée à chaque cycle de vie entraine la création de défauts thermiques. La température augmente à mesure que cette énergie dissipée se transforme en chaleurItem Influence du vieillissement sur les propriétés physiques et mécaniques de différents elastomères(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2024) Kherbouche, Ahlem; Bezzazi, Boudjemaa(Directeur de thèse)Les effets de deux types de noir de carbone (N220 et N550), sur les caractéristiques ultimes du caoutchouc naturel (NR) ont été étudiés de manière comparative. L'étude comparative a été réalisée à l'aide d'analyses du comportement rhéométrique, le comportement mécanique telle que la résistance à l'abrasion la dureté surfacique et la résistance à la traction , Les résultats obtenus ont montré qu'il existe des taux optimaux de charges qui ont la meilleure influence sur les propriétés, dus à une meilleure dispersion et mobilité des chaînes en caoutchouc, sont la principale raison de l'amélioration des résultats. Selon ces résultats nous avons choisis deux taux de chargement 10 phr et 20 phr et un caoutchouc naturel non chargé, pour étudier le comportement au vieillissement accéléré pendant 7 jours a quatre température -15°C 0°C 50°C et 100°C respectivement . L'objectif principal de ce travail est de développer une formule améliorée pour un composé industriel à base de caoutchouc naturel peut résister à des températures plus élevéesItem Contribution à l'étude de bioadsorbants issus de la biomasse à des fins de dépollution(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2024) Sadoun, Louiza; Benmounah, Abdelbaki(Directeur de thèse)Cette étude met l'accent sur le développement de biomatériaux à partir de biomasses de déchets d'arbres sous forme de sciure de bois de chêne zeen comme matrice principale. Tous d'abord la sciure a été utilisée sous sa forme brute (SCZ), pour être traités chimiquement par l'acide phosphorique et thermiquement afin de préparer deux biochars à deux températures différentes (SCZ4 et SCZ6). Ensuite la sciure a été encapsulée en utilisant l'alginate de sodium pour obtenir un matériau sous forme de sphères (Al/SCZ). En fin, au mélange précédent (sciure/alginate), un autre polymère (l'acide humique) a été rajouté, pour élaborer d'autres sphères (AH/Al/SCZ). Tous les matériaux obtenus ont été rigoureusement caractérisés par diverses méthodes à savoir : FTIR, MEB, DRX, ATG et BET. Leur chimie de surfaces a été également déterminée par la méthode de Boehm et la mesures du point de charge nulle (pHpzc), leur structure poreuse a été réalisée par la détermination de l'indice d'iode et l'indice de bleu de méthylène. Les propriétés adsorbantes des matériaux ont été évaluées en mode discontinu par l'adsorption de bleu de méthylène, de vert de malachite, de CrVI) et de Cu(II). L'influence des différents paramètres tels que le temps de contact, le pH, la température, la concentration initiale en polluant et la masse du matériau a été étudiée. Les cinétiques et les isothermes d'adsorption ont également été examinées et analysées à l'aide de différents modèles mathématiques classiques. Les résultats ont montré que les processus sont régis par des cinétiques du deuxième ordre. L'étude thermodynamique a révélé que tous les processus d'adsorption étaient spontanés, et favorables. Les sphères hybrides ont montré une bonne efficacité de régénération même après quatre cycles d'adsorption-désorption. Les différents bioadsorbants préparées ont montré des capacités d'adsorption intéressantes qui peuvent constituer une alternative peu coûteuse pour le traitement des eaux contaminées par les polluants organiques et inorganiquesItem Etude du comportement en statique et en fatigue des structures soudées(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2024) Djili, Abderrahmane; Bezzazi, Boudjemaa(Directeur de thèse)Alléger les structures métalliques tout en conservant leurs performances en termes de résistance mécanique est une des priorités de l'industrie du transport de nos jours. Ce travail réalisé à l'unité de recherche matériaux procédés et environnement d'université de Boumerdes en collaboration avec le laboratoire des sciences, procédés et matériaux LSPM université Paris 13, dans le cadre d'un projet de recherche visant à contribuer à la compréhension des comportements des structures soudées par friction malaxage FSW. Ce travail traite le comportement mécanique en statique et en fluage d'alliages d'aluminium (séries 2000) soudés par FSW. Des essais de traction, des essais de disque à pression et des essais de fluage ont été réalisés. L'étude micrographique a une hétérogénéité microstructure à travers les joints FSW. Cette hétérogénéité se manifeste à travers les profils de micro dureté et celui des contraintes résiduelles. Relier les hétérogénéités microstructurales induites par le FSW et le comportement mécanique des soudures FSW est l'un des objectifs de ce travail. Les essais de traction ont été réalisés sous corrélation d'images numériques afin de pouvoir analyser les champs de déformations local et global. Certains essais de traction ont été réalisés sur des éprouvettes vieillies naturellement pendant 24 mois. L'objectif était de mesurer l'effet du vieillissement naturel sur les propriétés mécaniques, notamment la ténacité. Des essais de fluage à la température ambiante et avec des contraintes de valeurs inférieures à la limite d'élasticité pour cinq heures n'ont montré aucune modification du comportementItem Modélisation et caractérisation expérimentale du comportement en flexion des mortiers et bétons autoplaçants fibrés (fibres métalliques) : influence du dosage et de la répartition des fibres(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2023) Kheddache, Lynda; Safi, Brahim(Directeur de thèse)Cette thèse a pour but de mettre en évidence l'influence du dosage et de la répartition des fibres sur le comportement en flexion des mortiers et béton autoplaçants et à proposer un model numérique décrivant le comportement en flexion des mortiers autoplaçants à base de fibres métalliques, tenant en compte l'influence de la répartition des fibres dans la matrice cimentaire. Ce model nous permettra de mieux comprendre l'influence de la mise en œuvre des mortiers fibrés (répartition des fibres) sur la ductilité des structures en béton autoplaçants. La première partie du travail sera consacrée à l'étude expérimentale de l'influence des dosages et la répartition des fibres au sein de la matrice cimentaire sur le comportement en flexion des mortiers et bétons autoplaçants. La seconde partie de travail sera consacrée à la modélisation du comportement mécanique de ces mortiersItem Elaboration électrochimique et caractérisation des nanofeuillets de ZnO(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2022) Taleb, Samia; Dokhan, Nahed(Directeur de thèse)L'oxyde de zinc (ZnO) est un semi-conducteur transparent à large gap direct (3,37 eV) qui possède de nombreuses propriétés extrêmement attrayantes pour diverses applications, aussi bien dans le domaine optique, catalytique ou piézoélectrique. Ce travail de thèse avait pour objectif d'élaborer des nanofeuillets (ou nanoplaquettes) de ZnO destinées à une application dans les cellules solaires à colorant. En effet, la faible épaisseur et la large surface de ces nanostructures leur permettent une meilleure adsorption du colorant et ainsi augmenter le rendement de ces cellules solaires. Dans le présent travail, les nanofeuillets ZnO ont été préparés par électrodéposition en mode potentiostatique via deux systèmes électrochimiques distincts : un système à trois électrodes et un autre à deux électrodes. Pour les nanofeuillets ainsi élaborés, nous avons étudié l'influence de divers paramètres expérimentaux comme la concentration des précurseur, le potentiel cathodique, la température du bain électrochimique, l'ajout d'un dopant (magnésium) ainsi que l'application d'un champ magnétique faible (56 mT). Nous avons alors comparé les propriétés structurales, microstructurales, morphologiques et optiques des échantillons élaborés. Enfin, nous avons exploré l'impact d'un champ magnétique faible, appliqué durant l'électrodéposition, sur les propriétés de corrosion des nanofeuillets de ZnO obtenusItem Elaboration de nanostructures de ?-Fe2O3 et de rGO-CuS : application en photocatalyse(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2022) Mokhtari, Salim; Dokhan, Nahed(Directeur de thèse)Le travail entrepris dans cette thèse s’articule autour de deux axes. Le premier concerne l’élaboration, la caractérisation et l’étude de nanostructures d’hématite (?-Fe 2 O 3 ) élaborées par oxydation thermique d’un fer pur ayant préalablement subi un prétraitement de surface. L’analyse morphologique a révélé la croissance en nanofeuillets dont la forme, la densité et l’espacement étaient fortement impactés par le prétraitement. L’influence du prétraitement fut également notable : sur la structure cristalline et les propriétés microstructurales (augmentation de la taille des cristallites et diminution de la microdéformation), sur les propriétés optiques (réduction de la bande interdite), sur les caractéristiques électrochimiques (décalage cathodique du potentiel de bande plate et augmentation de la densité de porteurs de charge), sur les paramètres de corrosion en milieu basique avec un accroissement de la résistance de polarisation et une diminution du courant et de la vitesse de corrosion. Enfin, sur l'activité photocatalytique de dégradation du bleu de méthylène par une augmentation de la constante de vitesse de dégradation. Le second axe de cette thèse concerne la synthèse du nanocomposite rGO-CuS (oxyde de graphène réduit-Covellite) par une méthode simple, peu coûteuse et respectueuse de l’environnement, selon un processus hydrothermal mono-étape sans surfactant. Le nanocomposite ainsi élaboré a montré une réponse électrochimique révélant un comportement pseudo-capacitif avec une capacitance spécifique de 418 F.g -1 . L’activité catalytique sur 4-Nitrophenol a également été investiguée et une réduction quasi-complète (99%) de 4-Nitrophenol en 4-Aminophénol a été atteinte en 6 min. Enfin, des tests d'adsorption de rhodamine B ont montré que le nanocomposite permettait, en 35 min, l’élimination complète par adsorption de la rhodamine B (5uM)Item 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