La démarche de cette étude s'inscrit dans le cadre de la volonté politique d'Eurocopter France d'améliorer le confort acoustique des cabines d'hélicoptère, le but étant d'identifier les contributions des différentes sources de bruit sur le niveau de bruit interne et d'analyser les chemins de propagation (solidiens et aériens) de l'énergie depuis son origine jusqu'à la cabine. La gamme de fréquence analysée est celle du dB SIL4 (353–5650 Hz), qui permet de caractériser les perturbations engendrées sur l'intelligibilité d'une conversation. Ce travail a pour but de conduire à préconiser des solutions techniques pour améliorer le confort acoustique des matériels et notamment des panneaux d'habillage. La modélisation de la réponse acoustique de la cabine est réalisée à partir de mesures expérimentales réalisées en vol afin de prendre en compte tous les phénomènes associés au déplacement et à la déformation de la structure. Dans un premier temps, les différentes méthodes de diagnostic de bruit interne et de localisation de sources acoustiques sont recensées dans l'optique de statuer sur le système le mieux adapté au milieu hélicoptère. Les outils de simulation utilisés pour exploiter les résultats obtenus et répondre aux objectifs visés sont ensuite présentés.

Le prototypage virtuel joue un rôle important à chaque étape de la conception dans le secteur automobile. Dans ce domaine, le laboratoire de structures et matériaux de l'ESTACA, école d'ingénieur, travaille à la mise en place d'une méthodologie d'analyse mécanique d'une suspension avant de véhicule sous sollicitation dynamique. Cette étude est réalisée en collaboration avec la société ESI-GROUP qui développe et distribue le code Pam-Medysa 2G. Ce travail présente les évolutions successives apportées au modèle de suspension à l'aide de cet outil numérique. À partir d'une première étape de définition de la cinématique du système, différentes améliorations du modèle sont réalisées avec la prise en compte de façon locale du comportement physique (déformation, contraintes dans les composants les plus critiques). Le couplage entre deux approches, l'une globale purement cinématique et l'autre locale par éléments-finis, permet une amélioration du caractère prédictif de la simulation tout en optimisant la durée du calcul explicite dynamique.

Le présent article propose une étude du comportement dynamique d'une structure représentative d'un réacteur nucléaire, soumis à une sollicitation de type choc, avec prise en compte des effets d'interaction fluide/structure. L'étude se place dans le contexte général de l'analyse vibratoire de systèmes linéaires, pour lesquels les méthodes d'analyse sont bien formalisées. L'utilisation de ces méthodes dans le contexte de problèmes couplés fluide/structure est étudiée dans cet article. Du point de vue méthodologique, une formalisation de la prise en compte des notions d'énergie de déformation et de masses modales élasto-acoustiques est prise en compte. Du point de vue industriel, les effets de couplage élasto-acoustique sont évalués et leur influence sur la réponse au choc du système étudié sont mis en évidence. L'analyse dynamique du système est réalisée en mettant en œuvre une approche temporelle, spectrale et statique. Les résultats de calcul pour différents cas d'étude et différentes méthodes sont présentés, analysés et comparés : la méthode de calcul la plus appropriée au problème posé est la méthode spectrale avec recombinaison quadratique. Du point de vue numérique, la méthode de discrétisation utilisée repose sur une approche éléments-finis exploitant le caractère axi-symétrique du problème avec une représentation des inconnues du problème en série de Fourier. La modélisation du problème couplé est réalisée en formulation symétrique écrite en pression/déplacement après élimination des degrés de liberté en potentiel des déplacements fluide. Le code éléments-finis mis en œuvre dans MATLAB pour cette étude spécifique permet de disposer d'un cas de référence pour la validation du développement de la formulation (u, p, φ) dans le code de calcul généraliste Ansys.

Ce travail est dédié à l'approche avancée pour modéliser et simuler un procédé de mise en forme de tôles minces par emboutissage dans l'objectif d'optimiser l'évolution de l'endommagement au cours du formage. La méthode proposée permet de prédire l'instant et l'endroit d'apparition de l'endommagement dans une pièce mécanique avant sa réalisation physique. Une approche locale basée sur le couplage fort entre le comportement élasto-plastique anisotrope à écrouissage mixte (isotrope et cinématique) non-linéaire et un endommagement ductile supposé isotrope est proposée. Les aspects numériques et théoriques des équations constitutives du modèle couplé seront présentés ainsi que la réduction des équations. La résolution globale du système d'équations est réalisée par un schéma dynamique explicite. La procédure est appliquée à la prévision de défauts dans un procédé d'emboutissage de type Swift. En dernier les résultats des simulations sont comparés à ceux de l'expérience.

Le pliage, en tant que procédé, est une opération de mise en forme à froid d'un matériau plat avec ou sans lubrification, obtenue par dépassement de sa limite élastique. Après recul des outils et relâchement des contraintes, il se produit un retour élastique à l'issue duquel persiste une déformation permanente dépendant des paramètres du pliage utilisés. Ce travail constitue une analyse de ce procédé par la méthode des éléments-finis (EF). On se contente dans l'étude de présenter une méthode numérique fiable pour la prédiction de l'effort de pliage et la distribution de champs des contraintes dans la tôle déformée. La fiabilité d'une telle prédiction dépend de plusieurs paramètres tels que le frottement, les propriétés de matériau et de l'endommagement. Le modèle proposé est développé selon un critère élasto-plastique de type von Mises intégrant le mécanisme d'endommagement tel que formulé par Lemaître en 1985. Le comportement du matériau à l'interface tôle/poinçon est modélisé par la loi de frottement de Coulomb. Le modèle étant développé et la maquette numérique construite sur ABAQUS/Standard, le calcul peut être effectué dans tout le domaine de variation des paramètres considérés. L'influence du rayon de la matrice et du jeu tôle-poinçon a été analysée. Les résultats ont été analysés par la méthode des surfaces de réponse (RSM). L'utilisation des surfaces représentatives pour toutes les combinaisons considérées a pour objectif d'optimiser le procédé et d'identifier le paramètre le plus influant sur la qualité finale de la pièce. La technique d'optimisation par les plans d'expériences qui a été adoptée a conduit à minimiser les contraintes de traction et de compression localisées dans les zones les plus endommagées. Les résultats obtenus montrent la robustesse du modèle proposé et sont analysés en détail dans cette étude.

Ce travail étudie le problème de la simulation mathématique du formage superplastique. Un algorithme original a été développé afin de permettre la résolution du système provenant de la méthode des éléments-finis, en se basant sur les sections orthogonales critiques. Des études expérimentales ont été menées et ont permis l'estimation de la corrélation entre les prévisions numériques et les données expérimentales. Les résultats obtenus et les algorithmes retenus permettent d'améliorer de façon substantielle l'efficacité et la rapidité du travail pour la conception de nouveaux procédés et la modernisation des procédés de formage dans des conditions de superplasticité. Le matériau utilisé est un TA6V.

Dans ce travail, la striction localisée des tôles minces est étudiée en utilisant une analyse de localisation type Marciniak-Kuczynski. Un nouveau critère de plasticité orthotrope est utilisé pour déterminer les limites de formage pour des chemins linéaires de déformation. Par ailleurs l'influence des paramètres rhéologiques du matériau sur les courbes limites de formage (CLF) a été étudiée et analysée ainsi que celui de la surface de charge.

Le temps de cycle et la fréquence d'oscillation sont des variables "process" majeurs en technologies avancées de superfinition par toilage. Cet article examine leur rôle en liaison avec les mécanismes physiques activés (coupe, labourage ou glissement). On introduit ainsi une description énergétique du procédé de toilage. Celle-ci exploite la variable d'énergie dissipée pour étudier l'effet du temps de toilage et observer l'influence supposée d'alignement (oscillation axiale de la toile abrasive). Deux régimes de toilage sont identifiés et ainsi discutés.

Divers échantillons de composites à base de bois ont été étudiés du point de vue de leur comportement à l'usinage, de la qualité des surfaces produites et de leurs caractéristiques densitométriques. On a mis en évidence, l'influence de la densité et des conditions de coupe à travers Em (épaisseur moyenne du copeau) de ces panneaux sur les puissances et efforts de coupe, mais aussi la liaison de ces efforts avec la variation de la rugosité de surface de chants usinés, représentée par l'écart moyen Ra qui tient compte de la moyenne arithmétique des rugosités détectées le long d'un profil mesuré.

Nous proposons dans notre article, la confrontation entre un modèle de lubrification mixte et une étude expérimentale sur le comportement au frottement lubrifié d'une denture d'engrenage droit, effectuée sur un tribomètre pion disque. La configuration de la machine ainsi que les éprouvettes ont été adaptées pour l'étude du contact linéaire hertzien cylindre sur plan. Les travaux ont été menés sur quatre lubrifiants de différentes viscosités avec trois niveaux de pression. Les résultats montrent la convergence partielle ou totale entre le modèle et l'étude expérimentale.

L'analyse vibratoire permet d'appréhender l'état de fonctionnement de machines tournantes. Le signal, enregistré par des accéléromètres, peut contenir, simultanément, des informations de plusieurs composants rendant difficile l'interprétation de l'état de l'un d'entre eux. Dans ce cadre les problèmes inverses s'avèrent être un outil intéressant. Ils permettent de revenir à l'information originale à partir d'observations. Leurs instabilités nécessitent un grand nombre d'observations face au nombre de sources, et demandent l'emploi de méthodes dites de régularisation. Cependant une régularisation signifie une perte d'information, et l'emploi d'un système surdéterminé entraîne une qualité de l'information moindre. Cet article propose de pallier à ces problèmes en optimisant la position des capteurs de vibration afin de rendre l'inversion la plus exacte possible. Cette optimisation sera obtenue d'une part par une approche numérique, qui nécessite un recalage du modèle, et d'autre part par une approche expérimentale, grâce à l'analyse modale.

Dans cet article, on étudie numériquement la propagation des ondes de déformations linéaires dans les ressorts hélicoïdaux dues à un chargement axial. La modélisation mathématique consiste en un système linéaire de deux équations aux dérivées partielles de type hyperbolique représentant les équations de quantité de mouvement du ressort. Les méthodes numériques des caractéristiques et des différences finies de Lax-Wendroff sont utilisées pour la résolution de ce système. Les résultats obtenus ont permis d'examiner la propagation des ondes de déformations et de vitesses axiales et angulaires et d'analyser leurs évolutions en différentes sections du ressort. Pour valider la fiabilité de cette modélisation, les résultats issus de ces deux méthodes ont été confrontés avec succès à la solution analytique du problème étudié. Pour mettre en évidence l'influence des caractéristiques mécaniques du ressort sur l'évolution de ces ondes, différents matériaux ont été considérés. On a constaté que deux ressorts, constitués de deux matériaux différents, peuvent avoir le même comportement dynamique comme ils peuvent avoir un comportement dynamique différent.

Dans ce travail, nous proposons un modèle non-linéaire de retour à l'isotropie de la corrélation pression-température suivant un développement à ordre cinq du tenseur anisotrope de Reynolds $\mathaccent"017E{b}$. Ce modèle est un essai d'extension du modèle récent de Chung et Kim pour la corrélation pression-déformation. L'étude de stabilité des états d'équilibre d'une turbulence homogène évoluant en l'absence de gradients moyens, conduit à une condition simple sur l'un des coefficients du modèle proposé. De plus, une étude de réalisabilité est effectuée. Nous montrons qu'une condition suffisante de réalisabilité du modèle proposé est obtenue en exprimant ses coefficients en fonction de ceux du modèle de la corrélation pression-déformation. Enfin, une simulation numérique sur la base de résultats de simulation numérique directe de Iida et Kasagi a montré que le modèle proposé assure une meilleure prédiction de la turbulence thermique par rapport au modèle classique de Rotta.

Les transferts par convection naturelle sont fréquemment utilisés dans les différents procédés et sont également rencontrés dans diverses situations dans la nature. Afin d'améliorer ces transferts sans modifier la géométrie, il est possible de perturber l'écoulement d'origine par un obstacle poreux le long du trajet de l'écoulement principal. Cet obstacle modifie la structure de l'écoulement et affecte les transferts locaux. Cette modification est plus prononcée dans une configuration cylindrique au vu de la dissymétrie des écoulements résultants. La variation temporelle du transfert de chaleur est analysée pour différentes courbures et différentes valeurs du nombre de Darcy dans le milieu poreux. Cela nous permettra d'étudier les trois configurations : l'absence de l'obstacle (cas fluide), sa présence (bloc solide) et le cas intermédiaire du bloc poreux. Les conditions nécessaires pour améliorer le transfert dans chaque configuration sont illustrées.

On propose, dans ce présent travail, des solutions numériques pour un écoulement stationnaire de type jet axisymétrique en régime laminaire. La variation des propriétés comme la masse volumique, la viscosité et la conductivité thermique avec la température est tenue en compte dans la formulation du problème. La variation du nombre de Prandtl avec la température est négligée. L'effet de l'écart de température entre le jet et le milieu ambiant est analysé en fonction du rapport des températures initiales Λ, pour les deux cas (Λ = T0/T∞ > 1 et Λ = T0/T∞ < 1). L'effet des conditions d'émission (dites initiales) est aussi pris en compte dans cette étude, pour deux types de profils de vitesse et de température : uniforme et parabolique. La solution des équations régissant l'écoulement de type jet à propriétés variables est obtenue par une méthode aux différences finies. Les grandeurs analysées sont la vitesse et la température au centre, la vitesse et la température modifiées au centre, la demi-épaisseur dynamique et thermique du jet. Les deux régimes de convection mixte et forcée sont étudiés. Les résultats obtenus sont comparés à ceux proposés par d'autres auteurs, qui ont considéré deux contraintes d'intégration basées sur la conservation de la quantité de mouvement et de l'énergie qui remplacent, pour la résolution des équations, les conditions d'émission à la sortie de la buse. La comparaison des résultats obtenus par le présent modèle et ceux obtenus pour le cas où les propriétés sont prises constantes ainsi que ceux obtenus par d'autres auteurs est réalisée. Nos résultats et ceux proposés par ces auteurs montrent un accord satisfaisant uniquement dans la région loin de la buse, où les forces de flottabilité l'emportent sur les forces d'inertie.