The present study is devoted to the development and validation of a non-linear homogenizationapproach of the mechanical behavior of Callovo-Oxfordian argillites. The material is modelled as an heterogeneous one composed of an elastoplastic clay matrix and of linear elastic or elastic damage inclusions. The macroscopic constitutive law is obtained by adapting the Hill-type incremental method [1]. The approach consists in formulating the macroscopic tangent operator of the material from the non-linearlocal behavior of its phases. Due to the matrix/inclusion morphology of the microstructure of the argillites, a Mori-Tanaka scheme is considered for the localization step. The developed model is first compared to Finite-Elements calculations and then validated and applied for the prediction of the macroscopic stress-strain responses of argillites.

La méthodologie proposée pour l’étude du comportement de matériaux cellulaires soussollicitation dynamique est abordée par une approche multi-échelles. Le comportement desmousses polymères étudiées dépend du matériau constitutif, et de sa structure poreuse.L’approche développée consiste à proposer des moyens expérimentaux qui permettentd’imposer des sollicitations dynamiques sur ces matériaux afin de mesurer leurs réponsesmacroscopiques (pour l’identification de modèles de comportement) et d’identifier aussi laréponse de la structure de ces mousses à des échelles plus fines. L’objectif est ensuitede proposer une modélisation numérique capable de reproduire les phénomènes observés à ceséchelles et de remonter au comportement macroscopique. Des méthodes et des techniquesexpérimentales de caractérisation ont donc été développées aux différentes échelles pouridentifier le comportement macroscopique du matériau cellulaire. Les résultats obtenus àl’échelle macroscopique constituent une base de données indispensable pourl’identification de lois de comportement implémentées dans les dernières versions descodes de calcul éléments-finis. Cet article présente les moyens expérimentaux développéset les résultats des essais obtenus à l’échelle macroscopique.

Le séchage cinétique des particules en bois dans un lit de sable fluidisé est étudié. Leréacteur est constitué d’une colonne de verre cylindrique où la fluidisation desparticules de sable est obtenue grâce à un débit d’air sec, filtré, dont la pression estajustée par un détendeur et dont le débit est mesuré. Le sable a un diamètre moyen de0,155 mm et une masse volumique de 2650 kg.m-3. La température et l’humiditérelative de l’air sont respectivement mesurées par des thermocouples et par un hygromètrecapacitif à film mince mesurant l’humidité absolue de l’air à l’admission et à la sortiedu lit fluidisé. L’installation expérimentale est conçue pour évaluer la valeurinstantanée de l’humidité du bois. Le taux de séchage augmente avec la température et lamasse des particules de bois. Ces comportements sont examinés en tenant compte desdifférents paramètres (température, vitesse de l’air, humidité initiale du bois).

The paper presents the experimental work developed by the authors for the identification of rotordynamic coefficients of air bearings. Air bearings work at very high rotation speeds and are known to have nonlinear dynamic characteristics depending at least on the excitation frequency. The paper presents two very similar test rigs, the testing procedure and the algorithm for identifying the rotordynamic coefficients. The test rigs consist of a rigid rotor guided by fixed bearings and driven by a spindle. The dynamic loads are applied by two orthogonally mounted shakers applying two linear independent excitations. Two air bearings are analysed in the present paper. The test procedure is first developed for a simple circular bearing with easily predictable dynamic characteristics. Its rotordynamic coefficients are identified by using a least square procedure based on rational functions. The coefficients are compared to theoretical results in order to underline the limits of the identification algorithm. The procedure is next applied to a first generation foil bearing. Rotordynamic coefficients are presented for different working conditions (static loads and rotation speeds) and are discussed comparing them to circular air bearings.

La projection cold spray utilise principalement l’énergie d’impact des particules pour former des revêtements denses. L’étalement et l’adhésion des particules étant liés à l’énergie cinétique et donc à la vitesse des particules, il est primordial de maximiser leur accélération pour obtenir un rendement de dépôt élevé. Ce transfert de quantité de mouvement peut être optimisé en modifiant les paramètres de fonctionnement du système de projection mais également en choisissant une distance tuyère-substrat adéquate. Cet article décrit un modèle 2D mis en œuvre avec le logiciel de CFD Fluent pour simuler le comportement d’un flux de particules de titane dans un écoulement supersonique. Ses résultats montrent que les particules n’atteignent pas leur vitesse maximale en sortie de tuyère mais environ 90 mm en aval de celle-ci. C’est donc à cette distance que le substrat doit être placé pour optimiser la projection. La précision de ces calculs est confirmée expérimentalement et les variations significatives d’épaisseurs des dépôts montrent l’influence drastique de la distance de tir sur le rendement de dépôt.

Dans cette étude, on examine, par simulation numérique, la possibilité de réduire les pressions provoquées par le phénomène du coup de bélier dans un réseau de conduites quasi-rigides en remplaçant l'une des conduites du réseau par une conduite viscoélastique en polymère. Le modèle numérique développé est constitué d'un système de deux équations aux dérivées partielles non-linéaires de type hyperbolique résolu par la méthode des caractéristiques avec mise en mémoire et interpolation. Le calcul au niveau des nœuds est effectué par la résolution d'un système linéaire avec prise en considération des conditions aux limites imposées. La loi de comportement de la conduite viscoélastique est décrite par le modèle de Kelvin-Voigt. Afin de simplifier les calculs, on se limite à l'élément élastique de ce modèle. Pour les applications, un code de calcul écrit en langage FORTRAN a été élaboré. Les résultats obtenus montrent bien l'effet de l'élasticité des parois sur l'évolution et l'amortissement des ondes de pression dans les réseaux de conduites.

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.

La dynamique des systèmes mécaniques est fortement impactée par le comportement desmatériaux viscoélastiques. Ainsi, pour mener des analyses aux valeurs propres complexesles plus réalistes possibles, il est indispensable de bien modéliser ces comportements.Expérimentalement, la raideur et l’amortissement de tels matériaux dépendent de lafréquence. C’est pourquoi, nous avons choisi d’étudier le modèle de Maxwell généralisé quipermet de décrire de tels comportements, contrairement à beaucoup de modèles fréquemmentutilisés. Ce modèle met en jeu un certain nombre de paramètres qu’il est nécessaired’identifier, à partir d’essais sur des matériaux. Cet article présente une méthoded’identification à partir de courbes de module et de phase. Parmi toutes les formulationspossibles du modèle de Maxwell généralisé, nous avons choisi celle en pôles et en zérospour réaliser l’identification. Des formules de passage permettent de trouver lesparamètres d’autres formulations comme celle de Prony. La méthode d’identification décritedans cet article est basée sur les courbes asymptotiques du Modèle de Maxwell généralisé.L’identification se passe en 2 temps, les paramètres du modèle sont initialisés, puis uneméthode d’optimisation permet de les ajuster au mieux. Nous comparerons notre méthode àd’autres. Dans le cas d’un système mécanique comprenant plusieurs matériauxviscoélastiques différents, la taille du modèle éléments-finis, mise sous forme d’état,augmente rapidement. Afin de minimiser cette taille, les pôles des différents matériauxviscoélastiques peuvent être choisis identiques. Cette contrainte supplémentaire estimposée dans le schéma itératif d’optimisation.

Hydrostatic bearings working at high rotational speeds are usually designed as hybrid bearings. They benefit of a load carrying capacity at low or zero speed and of a reduced torque at high working regimes. Therefore they are provided with pockets or recesses fed via hydraulic restrictors. Modeling the flow in these pockets and its coupling with thin film in the bearing is not a straightforward task. Comparisons with experimental data have shown that the capacity of correctly predicting the bearing characteristics (mainly the dynamic coefficients) is influenced by the accurate modeling of the pressure pattern in the pockets. The present work presents typical recess pressure patterns and shows the way they can influence on the bearing characteristics.

The study of the phenomenon of cavitation of centrifugal pumps remains of a greatimportance in the field of construction as well as in the field of installation of pumpsin pumping stations. In fact, with the consequences it engenders: noise, vibration,erosion and loss of efficiency, it provokes, on the one hand, a progressive degradation ofthe performance of the machine and, on the other hand, an increase in the costs of themaintenance of installation (a compromise between the functioning period and cost ofexploitation), in addition to the loss of efficiency of pumps and the resistance ofdifferent materials to the effects of the phenomenon of cavitation. Among the techniquesand methods of protecting the parts of pumps is the cladding of the parts with compositeplastic materials for the purpose of increasing the resistibility and protecting the partsfrom the effects of cavitation. Relevant to this, our work aims at analysing this problemwith the intention of preserving the efficiency of a pump by limiting the effects ofcavitation through an experimental study that has been realized in a laboratory. As such,wheels of different materials are tested under conditions of cavitation taking intoconsideration the three types of metals used in the manufacture of the wheel, and thisregarding the study of resistibility of each material subject to the effects of thephenomenon aforementioned. Thus, this present work consists in experimentally studying thephysical impact of cavitational erosion upon the hydrodynamic behavior and theperformances of centrifugal pumps, and that affects the weight of different wheels. Thisphenomenon can be obtained only through measurement: loss of efficiency that can haverepercussions for the characteristics of functioning as well as the mechanical behavior.