Doctorat
Permanent URI for this collectionhttps://dspace.univ-boumerdes.dz/handle/123456789/68
Browse
Item Analyse de la fiabilité structurelle et conception de réservoirs composites de stockage d'hydrogène(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2024) Sid Amer, Youcef; Benammar, Samir(Directeur de thèse)L’object if de cette thèse est l’analyse de la fiabilité et la conception de réservoirs composites de stockage d’hydrogène à haute pression. Pour ce faire, deux approches ont été adoptées : dans le premier cas, la méthode de Monte Carlo est utilisée pour analyser les distributions des marges de sécurité et illustrer la variabilité de la réponse mécanique de la structure en fonction de plusieurs paramètres de conception. Dans le deuxième cas, la méthode de Subset Simulation est employée pour développer un cadre de calcul permettant la quantification des très petites probabilités de défaillance des réservoirs composites de stockage d’hydrogène à haute pression. L’étude a montré la faisabilité et la précision de ces deux méthodes dans la prédict ion de la pression d'éclatement. En outre, l’étude a révélé que les incertitudes associées à la pression interne et à l'épaisseur des couches circonférentielles affectent de manière significative la fiabilité de la structure et peuvent conduire à une réduction de la marge de sécurité et à la défaillance du réservoirItem Analyse des propriétés et caractéristiques des aciers des tubes et leurs influences sur La fiabilité des gazoducs(2010) Bouzid, RachidAméliorer la fiabilité des ouvrages de transport de gaz naturel est un objectif primordial des concepteurs des pipelines, puisqu’il intéresse la sûreté des biens et des personnes, la disponibilité et la performance des pipelines et l’économie du transport des hydrocarbures par canalisation. Un tel objectif ne peut être atteint sans l’analyse des propriétés et caractéristiques des aciers des tubes et leur influence sur la fiabilité des pipelines. Les conduites se rompent même durant la période d’essais avant la mise en exploitation. Cela s’explique par le fait que les charges et les caractéristiques physico-chimiques des matériaux et tous les autres paramètres utilisés dans le calcul de projection, sont des grandeurs aléatoires (aléas). Ainsi, les conditions de réalisation et de fonctionnement des canalisations de transport des hydrocarbures, tout au long de la durée de vie espérée, ne sont pas parfaitement connues : la conception est placée dans un univers imprécis et incertain mais modélisable par un aléa probabiliste. Dans ce contexte, ce travail se place dans le cadre de couplage entre les méthodes de la mécanique et celles des probabilités dont l’objectif est d’étudier la tenue en service des canalisations de transport des hydrocarbures. Ce qui permettra donc d’apporter une contribution au passage de la conception des codes de construction déterministe des gazoducs à celui des codes probabilistes, où à la place des facteurs de sécurité présentant des valeurs fixes, on utilisera une valeur conventionnelle de probabilité de rupture. De telles études contribuent dans la recherche des méthodes les mieux appropriées relatives à la tenue en service des canalisations qui tiennent compte des différentes sources d’incertitudesItem Analyse du comportement hydrodynamique des paliers fluides poreux, sous l'effet des contraintes géométriques et mécaniques(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Ifrah, Walid; Chellil, Ahmed(Directeur de thèse)Les paliers fluides poreux autolubrifiants (PFPA) occupent une place importante dans l'éventail des solutions technologiques, particulièrement dans les applications où la maintenance est limitée. Cependant, leur principal avantage " la porosité " induit une dégradation de leurs performances hydrodynamiques. Dans le présent travail, nous proposons une étude par voie de simulation numérique et d'optimisation, visant à démontrer que la texturation de surface peut contrecarrer ces effets négatifs et améliorer significativement le comportement d'un palier poreux autolubrifiant de dimension finie, soumis à une charge statique et fonctionnant en régime hydrodynamique stationnaire. Notre approche est basée sur la résolution numérique d'un modèle couplé, intégrant l'équation de Reynolds pour le film fluide et l'équation de Darcy pour la matrice poreuse. Ce modèle a été implémenté dans un code de calcul, discrétisé par un schéma de différences finies centrées et résolu par la méthode itérative de Gauss-Seidel avec sur-relaxation. La validation du modèle numérique a été rigoureusement menée par la comparaison des résultats obtenus avec plusieurs études expérimentales et théoriques de la littérature, mettant en exergue un très bon accord. Une stratégie d'optimisation topologique basée sur l'Algorithme Génétique Binaire (AGB) a ensuite été développée et appliquée pour identifier la distribution de textures optimale maximisant l'épaisseur minimale du film. Enfin, une étude de l'influence de différents paramètres interactifs, tels que la perméabilité du milieu poreux, la vitesse de rotation, la charge appliquée et la profondeur des textures, sur les performances du palier optimalement texturé a été menée et discutéeItem Analyse du comportement mécanique des structures en matériaux complexes avec dépendance fréquence température(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Zerrouni, Nassim; Grine, Ali(Directeur de thèse)Les élastomères magnéto-rhéologiques (MRE), aussi appelés " Matériaux complexes " ou "Matériaux intelligents", sont des matériaux composites caoutchoutiques contenant des particules ferromagnétiques. Leurs propriétés mécaniques peuvent être modifiées par l'application d'un champ magnétique. Cette étude se concentre sur la caractérisation expérimentale du comportement mécanique des EMR sous l'influence de la température, de la fréquence d'excitation et du champ magnétique. Des échantillons anisotropes d'EMR ont été préparés à partir de l'élastomère RTV141 chargé à 25% de particules ferromagnétiques. Les résultats expérimentaux révèlent une dépendance significative des modules d'élasticité et de perte en fonction de ces paramètres. De plus, une étude numérique et expérimentale a été menée sur une poutre sandwich à support simple, composée de faces en aluminium et d'un cœur en EMR, soumise à un chargement magnéto-mécanique en flexion. Les résultats montrent que l'intensité du champ magnétique influence de manière significative la flèche de la poutre. Ces recherches ouvrent des perspectives prometteuses pour l'utilisation des EMR dans des applications d'isolation vibratoire adaptativesItem Analyse expérimentale et simulation CFD en vue de l'étude du refroidissement des aubes Rotor/Stator : cas d'une turbine à gaz(2015) Beniaiche, AhmedLes performances aérothermiques d'un système de refroidissement interne du bord de fuite d'une aube de turbine à gaz sont évaluées expérimentalement et numériquement dans les conditions stationnaires et rotatives. La géométrie étudiée est un modèle à échelle 30 : 1 représentative d'une conduite sans et avec perturbateurs avec une ligne de 7 vannes élargies. Six géométries sont testées par le moyen de la technique TLC pour un nombre de Reynolds entre 10000-40000 et un nombre de Rotation jusqu'à 0.23. En outre, l'analyse CFD est basée sur ANSYS-Fluent et un modèle de turbulence k À- SST tout en considérant un écoulement d'air iso-thermique stationnaire à l'intérieur de la géométrie étudiée pour les conditions fixes et rotatives. Les résultats sont présentés sous forme de cartes 2D illustrant le coefficient d'échange thermique sur la surface en dépression, en plus de corrélations pour le nombre de Nusselt moyenné en fonction de Re, Pr, Ro et une fraction de la hauteur de l'aube. Les résultats obtenus sont d'un grand intérêt pour les concepteurs des systèmes de refroidissement pour les aubes de turbines à gazItem Analysis of bearings defaults using machine learning techniques(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Moussaoui, Imane; Benazzouz, Djamel(Directeur de thèse)Rotating machines have become ubiquitous in contemporary industries, playing a pivotal role in various applications. The consequences of defects in these machines extend beyond mere technical issues, potentially leading to substantial economic losses and posing a significant threat to human safety. Operators often grapple with the intricacies of troubleshooting these complex systems, where a single mistake can have catastrophic consequences. One of the most critical elements in these machines is the bearings. Consequently, numerous researchers have dedicated their time and efforts to addressing this matter. While extensive studies have been conducted in this field, a common limitation is the focus on constant-speed scenarios. In reality, rotating machines typically operate under non-stationary conditions, making constant-speed techniques largely theoretical. This thesis is divided into two essential parts. The first part addresses the challenges of diagnostic resolution under time-varying conditions. Given the dynamic nature of the working environment, understanding and mitigating faults in non-stationary conditions is imperative for practical applications. Our method aims to tackle the diagnostic issue under time-varying conditions. The technique was tested on a bearing database collected under time-varying conditions, containing three types of faults. Vibrational signals are initially processed using the Empirical Wavelet Transform (EWT) to extract AM-FM modes. Subsequently, a list of features is extracted from these modes. For feature selection, the Clan-Based Cultural Algorithm (CCA) is employed, and model training utilizes the Random Forest algorithm. The results demonstrate the robustness of the diagnostic process despite varying conditions. The second part focuses on feature selection, which plays a crucial role in controlling the quality of the diagnostic system and reducing misleading factors. This area of research is increasingly attracting attention, with numerous methods developed. However, many of these techniques require in-depth domain knowledge, particularly concerning parameter tuning and result interpretation. In this work, we introduce a robust technique based on standard deviation and Random Forest methods for sequential feature selection. The method was tested on three different bearing databases, including time-varying conditions, and three signal decomposition techniques (EWT, EMD, and MODWPT). It provided promising results in terms of both quality and quantity, being user-friendly and not demanding extensive knowledge in the optimization fieldItem Application des méthodes de suivi d'interface à la simulation numérique des écoulements diphasiques gaz-liquide(2010) Merrouche, DjemaiDans cette thèse, nous décrivons une méthode numérique utilisée dans la simulation de l'écoulement d'une bulle en ascension ainsi que la coalescence de bulles dans un liquide visqueux. Le schéma numérique du modèle est basé sur la méthode volume de fluide (VOF) des code libre SURFER et OpenFOAM. ces code utilisent un algorithme de suivi d'interface pour la simulation des écoulements à deux phases. une tentative de génération d'un solveur couplé sur la base des modèles VOF et magnétohdrodynamique a également été effectuée afin de simuler le mouvement d'une bulle dans un liquide métallique sous l'influence d'un champ magnétique longitudinal. toutes les simulations ont été effectuées en calcul parallèle sous MPI sur des ordinateur personnels hétérogénesItem Application of signal processing techniques in systems monitoring(2020) Afia, AdelAs key mechanical parts in rotating machines, gears are often the heart of a wide range of industrial mechanisms. They are considered as the most important components in several industrial plants such as wind turbines, helicopters, compressors and internal combustion engines. Therefore, a sudden gear malfunctioning may decrease the performance of the entire system and even lead to fatal damage or breakdown. To maintain efficient and safe operations, predictive maintenance based on condition monitoring has received massive attention in recent years. Condition Based Maintenance (CBM) plays a crucial role in maintaining the system in a perfect operational functioning. CBM minimizes maintenance costs by reducing unnecessary planned preventive maintenance where equipment outages are predicted. Many CBM methodologies have been extensively used to monitor the gearbox condition such as acoustic emission, thermal monitoring, chemical analysis, current measurement and vibration analysis. Vibration condition monitoring has attracted substantial research attention worldwide, as the vibrations generated by a gearbox carry a great amount of information regarding its health status. Vibration signals have a non-linear and non-stationary behavior and the defect signature is always embedded in overwhelming and disturbing content, especially in the early stages. In addition, vibration signals are also are buried in a relatively strong non-Gaussian noise which renders the defective frequencies non-dominant in the spectrum compared to discrete components, reducing by that the performance of several signal processing techniques such as Kurtogram. In this Thesis, a modern vibration signal processing method called Autogram has been proposed to address these circumstances. The proposed method has been tested using experimental vibration signals to verify and affirm its detectability and accuracy with respect to Fast Kurtogram in detecting a chipped gear tooth. Despite, Autogram has the ability to perceive the occurrence of a gear failure, but without giving any information about its nature. This is a complex procedure because the defects affecting the gears have the same frequency signature. Thus, the variation in load and speed of the rotating machine will inevitably lead to erroneous detection results. Yet, it is important to discern the anomaly nature because each gear defect has a different consequences on the mechanism's performance. Thus, faults identification and classification seem to be the most difficult challenge for a gear systems. This thesis deals also with this issue by developing a new automatic approach to detect, identify and classify several gear defects. The intelligent method is a combination of Maximal Overlap Discrete ii Wavelet Packet Transform (MODWPT), Entropy and Multilayer Perceptron (MLP) neural network. MODWPT is an alternative decomposition technique with a uniform frequency bandwidth to avoid any difficulties with detection. Entropy is used to build feature matrix in the feature extraction step. Finally, MLP provides a powerful automatic feature classification tool. Experimental test has been conducted on the data sets collected from a gearbox test rig with healthy state and five different gear defects under varied speed and load conditions to show that the novel approach can successfully detect and identify gear defects in all cases. Keywords: Rotating machines, gears, vibration analysis, condition monitoring, feature extractionItem Apport de l’analyse isogéométrique en mécanique numérique : application à la modélisation et simulation numérique de la fissuration dans les matériaux composites(2017) Habib, Sadam Houcine; Belaidi, Idir (Directeur de thèse)Dans cette thèse, NURBS et T-splines adaptées à l’analyse sont utilisés pour la modélisation et l'analyse des fissures dans des plaques en matériaux composites en utilisant une analyse isogéométrique étendue (XIGA). Les fonctions d'enrichissement de bout de fissure des composites orthotropes et des fissures interfaciales sont mises en oeuvre pour reproduire les champs singuliers, et les fonctions de distance signées sont utilisées pour traiter la face de fissure et l'interface dans les modèles. Pour les T-splines, un algorithme de raffinement compatible est appliqué pour raffiner l'emplacement de la fissure et l'interface localement, ce qui permet d'éviter de produire une propagation excessive des points de contrôle. Comme des paramètres d'analyse, les facteurs d'intensité de contrainte en mode mixte (FIC) sont utilisés et évalués par l'intégrale d'interaction (M-intégrale). Des simulations numériques sont effectuées pour analyser le problème et examiner l'efficacité de la méthode proposée, en focalisant sur la convergence, l'indépendance du domaine d’intégration dans les calculs de FIC, la variation de FIC dans ces matériaux en fonction de l’orientation de la fissure, la direction des fibres et son effet sur un matériau orthotrope fissuré. La validation est faite par d’autres méthodes numériques. À la fin, une étude paramétrique est considérée pour le cas statique d’une fissure interfaciale, et une étude dynamique de la réponse transitoire d’un matériau composite fissuré est également considéréeItem Apports d'approches sans maillage pour la simulation des phénomènes de séparation de la matière: application aux procédés de mise en forme(2016) Hamrani, Abderrachid; Belaidi, Idir (Directeur de thèse)Avec l'avancé des méthodes numériques, de nouvelles méthodes dites " sans maillage " sont apparues pour remédier à certaines limitations de la méthode des éléments finis. Ces méthodes ont la particularité de n'employer aucun maillage prédéfini : elles utilisent un ensemble de nœuds dispersés dans le domaine considéré et sur ses frontières. L'objectif de cette étude est de montrer l'intérêt de l'application des méthodes sans maillage basées sur les fonctions de base radiale pour la simulation des procédés de mise en forme en général et de poinçonnage rapide en particulier. Une attention particulière sera portée sur la méthode RPIM qui offre l'avantage de proposer une interpolation nodale. La démarche proposée dans ce document consiste: à rappeler succinctement les principes essentiels des méthodes sans maillage en précisant leurs avantages par rapport aux méthodes classiques, à présenter et à mettre en œuvre la technique numérique de la méthode sans maillage RPIM avec un calibrage des paramètres caractéristiques, et enfin, à traiter des exemples numériques de procédés de mise en forme avec amorçage et propagation de fissure qui confirmeront ces avantagesItem Approches expérimentale et numérique couplées basées sur l'analyse par la méthode des éléments finis (MEF) et les réseaux neuronaux artificiels (RNA) pour l'évolution de l'endommagement dans les matériaux composites stratifies(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Zara, Abdeldjebar; Belaidi, Idir(Directeur de thèse)Dans nos travaux de thèse, nous présentons une approche innovante qui repose sur l'exploitation des fréquences naturelles pour la détection et la localisation des dommages, dans le cadre de la surveillance de l'état des structures en matériaux composites stratifiés en GFRP, que nous avons fabriqués selon la technique de moulage au contact. Pour ce faire, nous avons développé et mis en œuvre une approche numérique couplée. Dans un premier temps, une analyse numérique par éléments finis a été réalisée sous l'environnement ABAQUS, afin de simuler le comportement vibratoire des poutres GFRP, qu'elles soient endommagées et non endommagées. L'objectif était de générer les données d'entraînement nécessaires à l'alimentation d'un réseau de neurones artificiels (ANN). Ensuite, nous avons appliqué une technique hybride E-JAYA-ANN pour prédire la longueur des fissures, en utilisant diverses données d'entrée. Cette méthode a permis d'évaluer la précision du modèle proposé, en la comparant avec d'autres approches telles que les couplages JAYA-ANN, WOA-ANN et AOA-ANN, permettant ainsi de mettre en évidence les performances de notre approche. L'utilisation des réseaux neuronaux artificiels (ANN) en combinaison avec des techniques d'optimisation méta-heuristique vise à améliorer la précision des résultats obtenus. Ce processus repose sur une modification des poids et des biais des connexions neuronales, effectuée par rétropropagation (BP). Cette optimisation permet d'ajuster ces paramètres afin de minimiser la fonction d'erreur en fonction des valeurs d'entrée et des résultats souhaités. Ainsi, cette approche représente une avancée significative pour la surveillance et la prédiction de l'état des structures dans des applications d'ingénierie. Dans une deuxième étape, nous avons mis en place une approche couplée impliquant une analyse numérique par éléments finis (MEF) réalisée sous l'environnement ABAQUS, afin d'évaluer l'influence des paramètres géométriques, tels que la variation du nombre de couches et de leurs orientations, sur les propriétés mécaniques des composites stratifiés en CFRP. Le modèle MEF utilise le critère de dommage de Hashin pour simuler le comportement des composites sous flexion. Par la suite, la technique d'optimisation hybride E-JAYA-ANN a été appliquée pour prédire ces propriétés lors des tests de flexion. Les résultats obtenus ont été comparés à ceux fournis par la technique hybride JAYA-ANN, permettant ainsi une meilleure compréhension de l'influence de la géométrie sur l'optimisation de l'architecture des composites stratifiés à fibres unidirectionnelles, dans la phase d'élaboration des matériaux composites considérésItem Approches numériques pour la résolution des problèmes des paliers hydrodynamiques, liés aux contraintes géométriques et mécaniques(2019) Manser, Belkacem; Belaidi, Idir (Directeur de thèse)Les paliers hydrodynamiques, éléments de machines omniprésents dans la construction des systèmes mécaniques, sont utilisés pour guider et supporter les arbres en rotation, particulièrement appréciées pour ses caractéristiques d’amortissement à hautes vitesses de rotation. Cependant les performances des machines tournantes lubrifiées par un film fluide sont impactées par de nombreux paramètres interactifs non linéaires, difficiles à analyser. La prédiction du comportement du système par simulation numérique nécessite par conséquent une modélisation approfondie de l’écoulement du lubrifiant dans les paliers hydrodynamiques. C’est dans ce contexte que nous proposons une étude numérique de l'influence des différends paramètres liés aux contraintes mécaniques et géométriques sur les performances d'un palier lisse circulaire de dimensions finies, soumis à une charge et un moment statiques, et fonctionnant en régime hydrodynamique, isotherme et stationnaire établi. Les effets induits par la géométrie du palier (excentricité relative), le degré et l'angle du mésalignement de l’arbre, le comportement rhéologique du lubrifiant de types micropolaire et la configuration (forme, disposition et densité) de textures sur l'évolution des performances du palier ont été analysés et dissertés. Notre approche numérique est de ce fait basée sur la modélisation de l’équation de Reynolds modifiée, en tenant compte des différents paramètres d’influence, tels que : la rupture et la reformation du film fluide, le mésalignement de l'arbre et la texturation de surface du coussinet, ainsi que la non linéarité de la viscosité du fluide et de son comportement rhéologique. Les développements algorithmiques inhérents au modèle mathématique développé ont été mise en œuvre et implémentés sous MATLAB®, dans un code robuste, basé sur la discrétisation basée sur le schéma aux différences finies centrées et la résolution par la méthode itérative de Gauss-Seidel. La validation du modèle numérique parachève cette contribution en s’adossant à une comparaison des résultats obtenus avec des résultats publiés, mettant notamment en exergue une corrélation appréciable de ces résultats. Enfin, une étude de l'influence des différents paramètres interactifs, tels que la rupture du film, l’état de surface, le mésalignement, le comportement micropolaire du lubrifiant, a fait également l’objet d’une étude minutieuseItem Biofuel production by hydrothermal liquefaction of olive oil industry liquid waste(2017) Hadhoum, LoubnaItem Caractérisation des propriétés physiques et mécaniques des nanocomposites à matrice PA et PE chargés avec de la montmorillonite et du graphène(2018) Rahmaoui, Fath Eddine Zakaria; Belaidi, Idir(Directeur de thèse)Dans ce travail de thèse, l’influence des nanoplaquettes de graphène commercialisées (Gr) sur les propriétés de deux matrices thermoplastiques à l’état solide et à l’état fondu a été étudiée, en comparaison avec deux types d’argile organiquement modifiées (OMMT1 et OMMT2). Le premier volet est consacré à l’étude des nanocomposites à matrice apolaire (le polyéthylène haute densité) chargé avec de l’argile organiquement modifiée (OMMT1) et/ou du graphène (Gr). L’utilisation d’un compatibilisant, le polyéthylène greffé anhydride maléique, mène à un nanocomposite, avec des propriétés rhéologiques et mécaniques améliorées au détriment des propriétés mécaniques à la rupture. Par ailleurs, le compatibilisant réduit le degré de dispersion des particules de graphènes en fragilisant le matériau dû à la diminution de la viscosité durant le malaxage. Plus intéressant encore, les nanocomposites constitués de nanoplaquettes d’argile et de graphène simultanément montrent de meilleures caractéristiques de renforcement à l’état solide et à l’état fondu. Ce résultat peut être partiellement expliqué par la viscosité élevée des nanocomposites à charge d’argile qui aide à séparer les particules de graphène durant le malaxage. La seconde partie est liée à l’étude des nanocomposites à matrice polaire (Le polyamide-12) chargée avec de l’argile organiquement modifiée (OMMT2) et/ou du graphène (Gr). Il a été constaté que le taux d’augmentation de la rigidité dans les nanocomposites à 5% d’OMMT2 est plus élevé que celui à 2% d’OMMT2. L’étude rhéologique a confirmé l’intérêt de combiner les nanocharges OMMT2 et graphène et indique la présence d’un réseau de percolation renforcé. De plus, il a été constaté que plus la viscosité du nanocomposite à charge d’argile est élevée, plus les particules de graphène sont minces, ce qui résulte en un renforcement plus solideItem Caractérisation expérimentale des élastomères magnétorhéologiques anisotropes(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Bendjeddou, Walid; Aguib, Salah(Directeur de thèse)Ce travail s'inscrit dans l'étude des élastomères magnétorhéologiques anisotropes, des matériaux intelligents dont les propriétés mécaniques évoluent sous l'effet d'un champ magnétique. Une première phase de recherche bibliographique a permis d'explorer les différentes catégories de matériaux composites jusqu'aux MREs anisotropes, mettant en lumière leur structure et leurs mécanismes d'interaction avec les champs externes. Ensuite, un modèle mathématique a été développé pour exprimer le comportement sous l'effet de plusieurs paramètres, en donnant importance à l'intensité du champ magnétique et de l'orientation des chaînes de particules. Une étude expérimentale a ensuite été menée pour analyser le comportement de ces matériaux sous diverses sollicitations, notamment en fonction du taux de charge et de la fréquence d'excitation. Une caractérisation hors axe a permis d'approfondir l'effet de l'anisotropie en faisant varier l'intensité du champ magnétique et l'angle d'orientation des particules. Enfin, une validation du modèle a été effectuée par comparaison avec les résultats expérimentaux, permettant d'extraire les paramètres du modèle et d'évaluer sa capacité à décrire précisément le comportement des MREs anisotropesItem Caractérisation mécanique sous contrainte de chocs dynamiques d'un matériau composite à renfort végétal(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2024) Baali, Besma Randa; Nour, Abdelkader(Directeur de thèse) AbdelkaderLe présent travail explore les composites à base de fibres de Sisal et d'Alfa, ainsi qu'un hybride des deux, avec des fractions volumiques de 30% et 40%, utilisant une résine époxy comme matrice. Une méthode efficace d'extraction a produit des fibres de haute qualité, et un traitement chimique au NaOH a renforcé leurs propriétés mécaniques et leur liaison avec l'époxy. Les analyses FTIR ont identifié les composants des fibres, tandis que la décomposition chimique a fourni des données quantitatives sur l'élimination des impuretés et l'augmentation de la cellulose. L'analyse thermogravimétrique a montré une meilleure résistance thermique des fibres traitées. Les observations microscopiques ont révélé des changements structurels significatifs, et les essais de traction ont démontré une amélioration notable des propriétés mécaniques des fibres traitées. La méthode de moulage par transfert de résine (RTM) a permis de fabriquer des composites de haute qualité, caractérisés par une surface lisse. Les tests de traction ont montré la supériorité des matériaux tissés par rapport aux mats, avec des performances optimales pour les composites renforcés à 40% d'Alfa. Les essais d'impact ont démontré une résistance de 10J pour les composites à 30% et de 25J pour ceux à 40%. Les essais de fatigue cyclique ont souligné la durabilité accrue des composites tissés à 40% d'alfa, suivis par les hybrides alfa-sisal, ouvrant la voie à des applications durables et performantesItem Caracterisation physico-chimique et rheologique des systemes argiles-polymeres : application aux fluides de forage dans le champ de hassi messaoud(Universite de Boumerdes : Faculté des hydrocarbures et de la chimie, 2022) Bachir Belmehdi, Ilyes; Mellak, Abderrahmane(Directeur de thèse)La maîtrise de la rhéologie des fluides de forage est un paramètre très important pour la réussite d'une opération de forage pétrolier et gazier. Par conséquent, concevoir des fluides de forage stables avec des propriétés rhéologiques appropriées est un grand défi pendant les opérations de forage des puits d’hydrocarbures. Les facteurs clefs qui affectent la stabilité et la rhéologie des boues à base d’eau sont la nature chimique des différents composants, la nature et la concentration des polymères et des électrolytes utilisés, la vitesse et le temps d’agitation ainsi que le pH et la température de ces suspensions. Cette thèse contribue à comprendre le comportement rhéologique des fluides de forage bentonitique, dont la bentonite est un matériau local (provenant des gisements Algériens de Maghnia), seule et en présence d’addit ifs tels que : un polymère non ionique (Poly-salt), un polymère anionique (le carboxymethylcellulose), un alourdissant (la barytine) et des sels (Chlorure de sodium, Chlorure de potassium et le Chlorure de baryum). Les données expérimentales obtenues en régime stationnaire et dynamique ont été couplées avec d’autres analyses (granulométriques, DRX, FRX et IR) afin de mieux interpréter et comprendre le lien entre les propriétés rhéologiques macroscopiques et la microstructure des suspensions étudiées. Dans un premier temps, nous nous sommes intéressés à la caractérisation des suspensions de bentonite locale de Maghnia (Algérie) où on a noté que les propriétés rhéologiques de ces suspensions présentent une amélioration en fonction de l’augmentation de la concentration en bentonite. Le comportement rhéologique de ces suspensions est très sensible au pH et à la température. Par conséquent, la bentonite de Maghnia est appropriée aux applicat ions de fluides de forage à base d’eau, car elles présentent des propriétés rhéologiques très intéressantes. Les essais rhéologiques des solutions de polymères (CMC et Poly-salt), montrent que les solutions de CMC présentent un comportement rhéofluidifiant (pour des concentrations inférieures à 3 %), et une contrainte seuil qui apparait avec l’augmentation de la concentration (plus de 2.5 %). Les solutions de Poly-salt montrent un comportement non newtonien avec une contrainte seuil, qui a été modélisée avec succès par le modèle de Bingham avec un caractère thixotrope qui s’accentue avec la concentration. Enfin, il a été montré que l’ajout des polymères (CMC et Poly-salt) dans la suspension de bentonite de Maghnia affecte ses propriétés rhéologiques en augmentant la contrainte seuil d’écoulement et l’indice de consistance des systèmes argile-polymère. Le changement des propriétés rhéologiques des suspensions de bentonite est gouverné principalement par la nature et la concentration des polymères utilisés. Il est à noter aussi que l’ajout des électrolytes aux systèmes (bentonite-Poly-salt) montre une dégradation des propriétés rhéologiques de ce fluide avec l’augmentation de la concentration (plus de 0.4 % de sel).