Génie Mécaniques

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Identification et caractérisation des défauts dans les structures métalliques et composites
(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2025) Brihmat, Chahira; Lecheb, Samir(Directeur de thèse)
De nombreux composants industriels sont soumis à des essais non destructifs pour détecter d'éventuels défauts ou fissures pendant leur utilisation. Cependant, les méthodes courantes telles que les ultrasons, le courant de Foucault ou les rayons X sont coûteuses et n'offrent pas une localisation précise des défauts. Certaines techniques mesurent les réponses statiques, stationnaires ou transitoires ainsi que les fréquences propres, ce qui, lorsqu'exploité numériquement, pourrait permettre une identification plus précise des défauts. Cette problématique relève des problèmes inverses d'identification, particulièrement complexes dans la simulation numérique des structures mécaniques, suscitant des activités de recherche importantes, notamment dans le domaine des éléments de frontière. Dans ce contexte, le présent travail a pour objectif de développer une méthode robuste pour détecter et caractériser des fissures linéaires dans des plaques structurales. Par la suite, nous étendrons cette méthode ou on a fait une hypothèse que la fissure d'une forme elliptique est située dans des plans horizontal et après incliné. En utilisant la combinaison de la méthode des éléments finis (FEM) avec le logiciel Abaqus et l'algorithme d'évolution différentielle adaptative basée sur l'historique des succès (SHADE), nous avons visé à minimiser l'écart entre les fréquences expérimentales et numériques des plaques fissurées. Cette approche a permis d'identifier des paramètres clés tels que la longueur, l'orientation et l'emplacement des fissures. Deux méthodes de validation ont été utilisées en démontrant l'efficacité de notre méthode pour la détection précoce et précise des fissures, renforçant la fiabilité des structures. Dans une phase suivante, nous avons étudié les ondes de Lamb dans des pipelines fissurés par le biais de simulations numériques. Les variations dans les signaux ont été exploitées pour identifier les caractéristiques des fissures, incluant leur profondeur, leur longueur, leur forme et leur orientation. La période de réception des réponses a été analysée en fonction de l'angle d'orientation de la fissure. Cette approche complète permet une compréhension approfondie des défauts structurels, contribuant ainsi à la maintenance et à la durabilité des composants mécaniques. Les résultats obtenus et les performances remarquables en termes de temps de calcul font du couplage entre SHADE et FEM une méthode complémentaire adaptée pour résoudre les problèmes d'identification de fissures
Etude et prédiction de la rupture mécanique des matériaux composites stratifiés
(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2024) Bensalem, Abdelhafid; Lecheb, Samir(Directeur de thèse)
Un scénario de rupture complexe peut être engendré par des contraintes non homogènes dans un matériau composite stratifié, où un point peut provoquer une rupture et influencer sur d'autres points. La méthode a été proposée afin de prédire le comportement non linéaire et la zone de rupture du matériau. Elle repose sur la théorie de la plaque stratifiée, l'approche d'approximation numérique, le critère de rupture séparative et le modèle de réduction de rigidité. Les contraintes sont prises en compte dans le plan. La méthode est mise en œuvre à l'aide du logiciel de calcul MATLAB
Intégration des contraintes liées aux matériaux composites dans la conception et la fabrication des produits industriels
(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2023) Boumedine, Asma; Lecheb, Samir(Directeur de thèse)
Les dépôts fusionnés (FDM) représentent une technologie prometteuse qui présente de nombreux avantages ; leur modélisation s'est développée dans le domaine industriel au cours de ces dernières années. Aujourd'hui, la FDM est largement utilisée en petite série, car cette technologie optimise les chaînes d'approvisionnement en réduisant les délais et les coûts de production : ces paramètres sont essentiels dans tous les secteurs industriels. Cependant, ses points faibles ont ralenti leur adoption en tant que technologie de production dominante. Parmi les faiblesses du procédé, on notera l'effet d'escalier, la porosité et les microcavités internes, ainsi que la finition de surface et la précision dimensionnelle. Le travail s'intéresse tout particulièrement à l'influence des paramètres de processus sur la précision géométrique et dimensionnelle des pièces imprimées par le procédé FDM. Ce travail présente un plan factoriel complet basé sur les expériences réalisées. Les paramètres d'entrée étudiés du processus sont les dimensions associées à une géométrie constante, le type de matériaux et le type de modèle de remplissage (le maillage). Une méthode de caractérisation des défauts associée à un modèle mathématique paramétrique a été développée à partir du plan d'expérience. En se basant sur la mesure de l'erreur par rapport au modèle théorique imprimé en 3D, cette méthode permet, à partir d'un nuage de points, de caractériser la géométrie prévisionnelle associée aux paramètres d'entrée
Maintenance conditionnelle par analyse vibratoire : application aux roulements à bille
(Université M'Hamed Bougara : Faculté de Technologie, 2023) Belaid, Siham; Lecheb, Samir(Directeur de thèse)
On sait que les roulements à billes ont des effets considérables sur les vibrations du système de transmission, surtout en présence de défauts locaux ainsi que de fissures. ? cet effet, le présent document est consacré sur le diagnostic de la croissance des fissures dues aux chocs et aux vibrations des roulements à billes à l'aide d'une analyse vibratoire. Notre travail est d'abord consacré à l'étude du comportement statique du roulement à billes en déterminant les contraintes et les déplacements, puis l'étude de son comportement dynamique en déterminant les cinq premières fréquences naturelles. Ensuite, une étude d'analyse dynamique du roulement a été effectuée avec des défauts en fonction de la longueur et de l'emplacement des fissures. Les résultats obtenus, ont montré clairement que les fréquences naturelles diminuent de manière non-linéaire avec la croissance de la longueur de la fissure, d'autre part les contraintes augmentent avec la présence des points singuliers de la fissure. Cette diminution des fréquences naturelles peut être utilisée comme indicateur de l'état de défaillance, c'est-à-dire utilisée comme paramètre de diagnostic et de dépistage, ainsi que pour mettre en évidence la durée de vie en fatigue du roulement

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