Génie Mécaniques

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Etude numérique et expérimentale du comportement dynamique pré et post impact des structures composites sandwich
(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2024) Djellab, Amira; Chellil, Ahmed(Directeur de thèse)
Ce document étudie expérimentalement et numériquement le comportement des structures sandwich renforcés par des feuilles de carbone et de verre, avec des âmes en nid d'abeille Nomex et en mousse PVC. Les panneaux en nid d'abeille avec renforts en carbone montrent une meilleure résistance à l'impact et à la flexion comparés à ceux renforcés en verre. L'approche numérique utilisée est précise et simple, permettant de prédire les mécanismes de dommage de ces structures avec une bonne concordance avec les résultats expérimentaux.
Etude du comportement vibratoire du fraisage en 3D
(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2022) Ikkache, Kamel; Chellil, Ahmed(Directeur de thèse)
La stabilité du processus de coupe est une condition de base pour un bon processus d'usinage. Pendant l'usinage, il y a un mouvement relatif entre l'outil et la pièce qui fait fondre les différentes forces de coupe. Ce phénomène, appelé vibration régénérative, affecte grandement la durée de vie de l'outil et l'état de surface de la pièce. La théorie de la stabilité régénérative prédit un ensemble de vitesses de broche optimales et stables à des fractions entières de la fréquence naturelle du mode le plus ?exible du système. Pouvoir prédire ces phénomènes permet donc de choisir plus facilement les conditions de coupe pour augmenter la productivité. Nous allons faire une étude tridimensionnelle du fraisage avec un outil sphérique, et une pièce de forme complexe, c'est la suite de notre travail déjà publié Springer. Récemment, plusieurs modèles théoriques ont été développés pour diverses applications, mais il y a eu très peu d'études sur le cas particulier du fraisage en trois axes et de forme complexe. Dans cet article, il est prévu d'étudier la stabilité des opérations de fraisage avec un outil hémisphérique, en utilisant des équations différentielles avec des termes de retard. Dans cet article, basé sur l'étude 3D utilisant un modèle différent, de nouveaux paramètres sont introduits afin de la comparer avec l'étude 2D de l'article publié dans Springer. Pour une pièce en alliage d'aluminium 6061-T6, le modèle est basé sur la méthode de discrétisation par termes de retard de l'équation dynamique. Notre travail a été consacré à avoir les lobes de stabilité d'usinage en format 3D, le long de toute la trajectoire (discrétisée en plusieurs segments d'interpolation) de l'outil pour une surface plane, inclinée (ascendante ou descendante), et de forme complexe.
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.

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