Thèses de Doctorat et Mémoires de Magister
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Item Etude théorique des propriétés structurales, mécaniques et thermiques des alliages heusler(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Kadri, Salim; Tourab, Mohamed(Directeur de thèse)Les composés de la famille des demi-Heusler (Half-Heusler) sont très connus dans le monde de la physique des matériaux et des semi-conducteurs. Cette famille de matériaux a des propriétés mécaniques, thermiques et thermoélectriques adaptables aux domaines électriques et microélectroniques. De nos jours, cette famille de composés constitue encore une cible privilégiée à travers leurs propriétés obtenues, soit par une élaboration concrète, soit par la simulation ab-initio. La démarche entreprise dans ce travail est de choisir un nouveau composé, similaire au polysilicium, de le traiter par simulation numérique et de prédire les performances de l'actionneur électrothermique de ce nouveau matériau avant son élaboration. A cet effet, nous avons choisi les composés demi-Heusler, sur lesquels nous avons mené une étude ab-initio en appliquant la Théorie de la Fonctionnelle de la Densité (DFT) afin de déterminer les propriétés élastiques. Pour la résolution de cette théorie (DFT), la méthode FP-LAPW (ondes planes augmentées) sous code Wien2k a été appliquée avec utilisation de l'approximation GGA-WC (gradient généralisé). Profitant de la puissance des deux codes de calculs Gibbs et Boltztrap, la résolution des équations quasi-harmonique de Debye et de Boltzmann nous ont conduit à déterminer quelques propriétés thermiques et de transports. Par la suite, l'exploitation de ces propriétés dans un modèle de simulation multiphysique sous Ansys a permis de prédire et d'observer l'état de l'actionneur avec les propriétés physiques du nouveau composéItem Corrélation entre structure et propriétés physico- mécaniques de trois espèces algériennes (chêne zéen, chêne afarés et chêne liège)(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Akkal, Roza; Derridj, Arezki(Directeur de thèse)Les chênes algériens constituent une ressource forestière importante, mais principalement composée de bois de diamètre réduit et souvent de qualité morphologique limitée. Par ailleurs, l'outil industriel du secteur du bois en Algérie, principalement orienté vers la transformation de bois importés d'Europe ou d'Afrique centrale, n'est pas adapté à la valorisation des essences locales. Les travaux de recherche menés dans cette thèse visent une analyse approfondie de la typologie des chênes algériens. L'objectif est d'évaluer leurs caractéristiques physiques et mécaniques, d'identifier des perspectives de recherche prometteuses dans un contexte industriel cherchant à gagner des parts de marché, et de promouvoir l'exploitation des ressources forestières locales. Cette démarche présente un grand intérêt scientifique, notamment en comparaison avec la majorité des procédés de fabrication actuellement utilisés. Les essences sélectionnées ont été récoltées dans différentes stations afin d'évaluer l'influence et l'impact des variations des caractéristiques des stations sur les propriétés étudiéesItem Comportement à l'impact et post impact des matériaux composites renforcées par les fibres de luffa(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2022) Grabi, Massinissa; Chellil, Ahmed(Directeur de thèse)Cette étude porte sur le comportement à l’impact et post-impact d’un composite à fibre de luffa et à matrice époxy. La première partie a été consacrée sur l'effet de traitement alcalin (2% et 5% de NaOH) sur les propriétés mécaniques et les endommagements. Pendant les essais de traction, les tests ont été couplés à l'émission acoustique (EA) et corrélation d'images numériques (CIN), afin de surveiller et d'évaluer les mécanismes d'endommagements et les champs des déformations. Sur la base des résultats EA, CIN et les propriétés mécaniques, le composite T5% est le plus performant. Des essais d’impact à basse vitesse ont été réalisés sur quatre composites nommés (A), (B), (C), et (D). Les résultats montrent que le composite (C) est le plus résistant au impact suivi par le composite (A), par contre le composite (D) est le plus absorbant d’énergie suivi par le composite (B). Par la suite des essais d’indentations ont été réalisés et des techniques d’analyses ont été menées sur des éprouvettes qui sont couplé aussi aux techniques de caractérisation par émission acoustique et la corrélation d’image numérique. Les résultats d’EA identifier quatre modes d’endommagement, y a compris la fissuration de la matrice, décohésion fibre-matrice, délaminage, et la rupture des fibres. La dernière partie de ce travail a été consacrée sur la compression après impact (CAI). L'effet de l'énergie d'impact et l'influence de la zone endommagée sur les propriétés mécaniques résiduelles sous compression ont été déterminé. L'émission acoustique (EA), la corrélation d'images numériques (CIN) et la microscopie électronique à balayage (MEB) ont été utilisées,pour l'évolution des différents modes de dommages et des champs de déplacements. Les résultats révèlent que les CAI 1J, CAI 2J et CAI 3J montrent un effet de l'endommagement résiduel diminue la résistance résiduelle à la compression, par rapport au composite non impacté, par contre le module de Young n'est pas affecté de manière significative. L'analyse des signaux EA a permis d'identifier quatre classes de dommages, elle a également montré que le mode d'endommagement des composites non impactés, qui présente la majorité des événements d'amplitude des signaux EA, est principalement dû à la rupture des fibres, alors que pour les composites impactés, est principalement dû au décohésion fibre-matrice. La technique CIN a constaté que l'augmentation de l'énergie d'impact augmente la concentration de contraintes autour de la zone impactée.Item Elaboration et caractérisation de matériaux composites a matrices chargées de type : NR/NBR/C et NR/NBR/G(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2022) Boukfessa, Hind; Bezzazi, Boudjema(Directeur de thèse)Les élastomères chargés sont de plus en plus employés dans de nombreux domaines industriels grâce à leurs propriétés mécaniques particulières, notamment leur capacité à subir de grandes déformations d'une part, et à dissiper de l'énergie d'autre part. Cette utilisation nécessite une bonne maitrise de leurs propriétés mécaniques et leurs propriétés physico-chimiques. Ce travail consiste à étudier l'effet de l'incorporation de particules carbonées, à savoir le noir de carbone N330 et la poudre de graphite à différentes tailles granulométriques (20, 40, 63 et 80 m), sur les propriétés physico-chimiques, rhéologiques et mécaniques des matériaux élastomères NR et NBR ainsi que sur leur réponse tribologique par usure. L'objectif est de déterminer le taux de charge optimal et la taille granulométrique qui donne le meilleur comportement mécanique et la bonne résistance à l'usureItem Effet des ajouts cimentaires sur les propriétés rhéologiques et mécaniques des bétons autoplaçants fibrés(2020) Naadia née Gueciouer, DjamilaLe principal problème dans la formulation d'un béton autoplaçant fibré (BAPF) est de concilier des propriétés à priori contradictoires comme la fluidité et la résistance à la ségrégation. De ce fait, le bon choix des constituants s'avère tés nécessaire. L'objectif de cette étude est l'optimisation de la formulation d'un béton autoplaçant renforcé de fibre métallique qui possède des propriétés rhéologiques et mécaniques optimales, en exploitant la poudre de marbre comme addition et substitution partielle du ciment à différents dosages. La méthode des plans d'expériences a été utilisé afin d'analyser l'effet des paramètres de compositions du BAPF. Les variables choisis sont le dosage des fibres (?f), le volume de la pâte (Vp) et le rapport gravier /sable (G/S). Les essais rhéologiques et mécaniques ont été effectués sur un modèle de béton autopalaçant fibré réduit (BAPFR). Un rhéomètre à béton est utilisé pour quantifier les paramètres rhéologiques intrinsèques à savoir le seuil de cisaillement (? 0) et la viscosité plastique (?). Les résultats rhéologiques obtenus montrent que la capacité d'écoulement représentée par le seuil de cisaillement augmente en fonction de l'augmentation de dosage des fibres. Par contre, l'augmentation de (Vp) et (G/S) diminue le seuil de cisaillement pour donner un meilleur rendement à l'écoulement. La viscosité plastique qui représente la résistance à la ségrégation, est gouvernée exclusivement et d'une manière significative par le volume de la pâte. Les résultats ont prouvé que (Vp) a une influence significative sur les résistances mécaniques. La ductilité et la résistance à la flexion du BAPF augmentent d'une manière significative avec l'augmentation du dosage des fibres. Par contre, la résistance à la compression est peu affectée par le dosage des fibres. Des corrélations entre le béton autoplaçant fibré réduit (BAPFR) et le béton autoplaçant fibré (BAPF) à l'échelle réelle ont été relevées aussi bien pour les caractéristiques rhéologiques que mécaniques. Les résultats ont montré aussi que le seuil de cisaillement, la viscosité et les résistances mécaniques des BAPFR sont étroitement liés aux propriétés rhéologiques et mécaniques des BAPF à l'échelle réelleItem 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 Elaboration et etude du comportement d'un nanobiocomposite a base de cellulose modifiee et renforcee par des nanocrist aux de cellulose(2015) Timhadjelt, LamiaLe présent travail porte sur l'élaboration d'un nanocomposite à base d'une matrice dérivée de la cellulose, renforcée par des nanocristaux de cellulose (NCC). La matrice thermoplastique "laurate de cellulose" a été obtenue par acylation de la cellulose microcristalline (MCC) en milieu hétérogène. Les renforts (NCC), ont été obtenus par hydrolyse acide de la MCC par l'acide sulfurique. La Surface des NCC a été ensuite modifiée par le chlorure d'acide laurique dans le toluène dans le but d'améliorer la compatibilité matrice / renfort. La caractérisation des renforts par les techniques : AFM, FEG et la DRX a confirmé l'obtention des NCC. Les modifications de la cellulose et de la surface des NCC ont été prouvées par spectroscopie FT-IR, les mesures d'angle de contact, l'analyse élémentaire et l'ATG. Un degré de substitution élevé (DS À 3) a été obtenu pour la matrice et la modification de surface des NCC a été réalisée avec succès. Les nanocomposites renforcés avec différents taux de renforts ont été élaborés par le procédé de "casting". Une nouvelle approche au post-traitement thermique a été effectuée, pour la première fois, sur les nanocomposites afin d'améliorer la compatibilité matrice/renfort par la réduction de l'interphase. Des films nanocomposites homogènes et transparents ont été obtenus avec l'utilisation des NCC traités et/ou après post-traitement. Une formation d'agrégats a été observée avec l'utilisation des NCC sans le post- traitement. Les bioplastiques constituent une alternative pour la substitution des plastiques synthétiques d'origine fossile non biodégradables. Les résultats obtenus pour les propriétés mécaniques et barrières ont prouvé l'impact positif du traitement de surface des NCC et du post-traitementItem Elaboration et caractérisation d’un matériau composite avec différents renforts(2010) Nedjar, AliCe travail consiste en une caractérisation expérimentales et numérique d’un matériau composite de base verre/époxy renforcé par des particules métalliques récupérés. Le composite est élaboré par le procédé moulage au contact cette caractérisation a pris en compte l’influence de l’ajout de ces particules sur les caractéristiques mécaniques du matériau de base , notamment la rigidité Après les analyses physico chimiques et l’étude de comportement mécanique de chaque constituant, les premiers résultats montrent l’effet des particules sur la résine vierge, et de même pour le composite. L’influence des paramètres géométriques et de teneur de ces particules sur le comportement mécanique des composites en traction, flexion et compression sont étudiées.L’approche numérique basé sur l’idée de placer une feuille mince de métal à l’interface donné des résultats intéressantsItem Procédé de fabrication de structure en composite verre/polyester(2007) Belloul, NabilaCe travail consiste en une caractérisation analytique et expérimentale d’un matériau composite stratifié en verre/ polyester préparé par le procédé moulage au contact et utilisé dans la fabrication des bateaux (pèche et plaisance). Cette caractérisation a pris en compte l’influence de la séquence de stratification et du mode d’élaboration (taux de catalyseur et température d’élaboration). L’analyse spectrale FT-IR de la résine avant et après durcissement a confirmé que la réticulation s’est produite avec des conversions assez élevées. Les tests de réactivité ont montré que l’augmentation de la concentration en catalyseur et l’augmentation de la température augmentent la vitesse de la réaction et réduisent le temps de gélification et de maximum d’exothermie. Les propriétés mécaniques sont optimales pour les échantillons élaborés à 40°C avec 1% de catalyseur et pour ceux élaborés à 20°C avec 2% de catalyseur. L’emplacement du roving dans la séquence de stratification joue un rôle prépondérant dans le mode de comportement du stratifié surtout pour la sollicitation de flexionItem Etude expérimentale du comportement mécaniques des stratifiés à renfort métallique sollicités en flexion 3 points(2006) Bounadja, AichaLe travail proposé s’intéresse à l’étude expérimentale du comportement mécanique des stratifiés sollicités en flexion trois points. Les stratifiés sont constitués d’un renfort métallique et d’une matrice en résine époxyde. Le travail consiste à la préparation des stratifiés à renfort métallique tissé avec différents diamètres des fils et différentes mailles, et l’expérimentation, qui est l’étude du comportement mécanique en flexion statique . Les résultats obtenus seront comparés aux résultats des travaux publiés des stratifiés conçus avec d’autres types de fibres (fibres synthétiques : la fibre de kevlar et la fibre de verre.)