La contribution de l'aérodynamique pour le développement durable et sécuritaire dans l'automobile est présentée et argumentée à partir de travaux de recherche destinés à contrôler les écoulements pour réduire la consommation et améliorer la stabilité dynamique. Les résultats révèlent la complexité des phénomènes physiques et des problématiques à résoudre pour pouvoir agir sur les mécanismes d'apparition, de développement, d'interaction et de stabilité des structures tridimensionnelles décollées instationnaires. Cette complexité confirme la nécessité de développer des coopérations afin d'améliorer la compréhension des phénomènes physiques et rechercher des solutions qui permettent de contrôler des écoulements décollés associés ou non à des configurations transitoires.

Le modèle proposé s'inscrit dans le cadre d'une étude sur le comportement micromécanique métallurgique d'un alliage à mémoire de forme (AMF) Cu-Zn-Al durant la transformation martensitique et l'évolution microstructurale. Le modèle montre que la localisation de la déformation plastique après des sollicitations cycliques entraîne des modifications dans les propriétés mécaniques et thermiques. L'originalité du modèle permet de coupler entre les deux transformations de structures en montrant les mécanismes de déformation nécessaires lors des transformations.

Associé à des singularités mathématiques, le phénomène optique des caustiques représente l'ensemble des valeurs singulières de la projection d'une sous-variété lagrangienne de l'espace de phases (i.e. système de rayon) sur l'espace de configurations défini par le champ des déplacements. Dans ce cas, en supposant que la transition entre le domaine élastique et le domaine plastique qui entoure la pointe de fissure se fait par un changement de la configuration du champ de déplacements, nous nous proposons d'analyser les modifications que cela entraîne dans la formation des caustiques.

Les matériaux sandwichs résultent généralement de l'association de deux semelles ou peaux de faible épaisseur, constituées de matériaux à haute résistance et haut module et d'une âme beaucoup plus épaisse et de faible densité. Ils ont pour avantages: une grande rigidité, une résistance à la rupture élevée associées à un faible poids par unité de surface. Malgré une activité de recherche et de développement sur ces matériaux, le comportement au cours de l'endommagement reste peu connu. L'objectif de cette étude est l'analyse du comportement en flexion 3-points de différents sandwichs au cours de la fatigue. Ils sont constitués de fibres de verre et de résine époxyde pour les peaux et de mousse PVC de différentes densités pour l'âme. Les essais de fatigue sont menés en contrôle déplacement. La réduction de la rigidité ou cours du cyclage est utilisée pour caractériser l'état d'endommagement des sandwichs. L'observation des faciès de rupture ont permis de relever les différents modes d'endommagement entraînant la rupture de l'éprouvette. Enfin, les durées de vie sont caractérisées par les courbes de Wöhler en utilisant le critère N10, correspondant à une réduction de la rigidité de 10 % par rapport à sa valeur initiale.

Le présent travail concerne la détermination des propriétés mécaniques des âmes nids d'abeilles de forme hexagonale et de leurs versions sur-expansées rectangulaires. Ces âmes en papiers Nomex® sont présentes sur les voiliers multicoques de courses océaniques entièrement réalisés à partir de sandwichs à peaux de tissus carbones. Les caractéristiques mécaniques élastiques de ces âmes sont déterminées par modélisation tridimensionnelle à partir de la théorie de l'homogénéisation des milieux périodiques mise en œuvre dans le cadre de la méthode des éléments finis. L'étude confirme que les symétries des Volumes Élémentaires Représentatifs (VER) conduisent à des propriétés mécaniques homogénéisées orthotropes. Enfin, l'étude des modes de flambement des VERs permet de déterminer les contraintes ultimes de rupture du matériau homogène équivalent. Les techniques d'homogénéisation périodique développées dans cette étude ont été implantées dans le code de calcul éléments finis Cast3M-CEA. Les propriétés mécaniques et les limites à rupture des âmes en nids d'abeilles sont utilisées pour l'étude du renforcement des structures sandwichs proposées sur les trimarans océaniques de 60 pieds.

Les réseaux d'assainissement subissent de nombreuses dégradations d'ordres structurelles. Les maîtres d'ouvrages estiment à 10 % du linéaire au moins, la longueur des collecteurs dont l'état de dégradation structurelle exige des travaux. Cet article concerne la restructuration d'ouvrages d'assainissement par lamelles composites. Afin d'appliquer cette technique de renforcement, une analyse par éléments finis est nécessaire pour connaître le mécanisme de ruine et donc les zones à renforcer. Une campagne expérimentale a permis de caractériser les différents matériaux (béton, colle et lamelles de carbone) et d'obtenir leurs lois de comportement. Une comparaison entre ovoïde témoin et ovoïde renforcé par lamelle de carbone pourra être effectuée.

Le fonctionnement optimal des joints d'étanchéité à faces radiales impose que les faces de frottement soient séparées par un film lubrifiant pour éviter l'usure, mais celui-ci doit être aussi mince que possible pour limiter la fuite. Ce compromis nécessite l'équilibrage précis des forces exercées sur l'anneau flottant du joint. Cet équilibre est principalement contrôlé par la déformation thermo-élastique des faces qui est de l'ordre de grandeur de l'épaisseur du film lubrifiant (quelques micromètres). Il est donc important de modéliser le comportement thermoélastohydrodynamique (TEHD) du joint en particulier pendant les périodes transitoires durant laquelle des instabilités peuvent survenir. Le modèle étudié comporte deux anneaux alignés ayant un degré de liberté axial. Les faces sont très légèrement coniques. La température dans les anneaux ne varie que dans la direction axiale. La vitesse de rotation du rotor suit une loi de démarrage exponentielle. La vitesse et la pression dans le film lubrifiant sont obtenues par la résolution analytique de l'équation de Reynolds. Le champ de température unidimensionnel dans les anneaux est déterminé par l'équation de la chaleur. Cette équation est résolue numériquement, par différences finies, au moyen d'une méthode implicite d'intégration. La déformée des faces est établie analytiquement en fonction de la variation axiale de la température dans les anneaux. À chaque pas de temps l'équation de l'équilibre axial permet de déterminer la distance des centres des faces. Les résultats d'une étude paramétrique sont ensuite présentés.

La modélisation d'une transmission par engrenages simple étage en mouvement permanent par un système à 2 degrés de liberté a permis de mettre en évidence un mode de corps rigide et un mode élastique. Le mode de corps rigide traduit la condition cinématique de roulement sans glissement et la condition de transmission de mouvement. Le mode élastique est la conséquence directe de l'élasticité des dents qui est à l'origine de l'erreur de transmission. La variation périodique de la raideur d'engrènement lors de la rotation constitue une source d'excitation interne pour la transmission. La détérioration d'une ou de plusieurs dents affecte la raideur d'engrènement et influe par conséquent sur le comportement dynamique de la transmission. Le but de cette étude est de simuler un type de défaut localisé sur une ou plusieurs dents ou bien réparti sur toutes les dents de façon à décrire approximativement un début de fissure, un écaillage, ... L'analyse de la réponse dynamique a permis alors de déterminer qualitativement l'influence de ce défaut. Des méthodes de détection appropriées au type de défaut sont utilisées. Il s'est avéré que pour les défauts localisés, la méthode du cepstre est très utile tandis que la méthode spectrale reste valable pour les défauts répartis.

Ce travail a pour objectif de déterminer la durée de vie d'un outil en carbure métallique P20 pour une opération de chariotage en tournage, en vue de l'obtention d'une rugosité imposée. L'amélioration des essais permet d'apprécier les performances optimales d'usinage et d'assurer la rugosité imposée par le dessin de définition d'une pièce mécanique par une étude expérimentale. Les principaux facteurs influençant la rugosité ont été recensés systématiquement en vue d'assurer les conditions optimales d'usinage. La variation de la rugosité en fonction de la durée de vie de l'outil, ainsi que sa fiabilité, a été étudiée. Ce travail est complété par l'élaboration d'un modèle stochastique traduisant l'évolution de la rugosité afin d'exprimer les limites d'utilisation de l'outil pour le chariotage de manière préventive. Le modèle permet de déterminer le temps de réglage et de le considérer comme contrainte pour le respect de la rugosité lors d'un travail de série en usinage conventionnel.

Début 2002, le réseau de distribution de Gaz de France représentait plus de 155 000 km de canalisations dont plus de 95 000 km étaient constitués de polyéthylène, cette part étant en constante augmentation par rapport aux matériaux métalliques traditionnels. Même si les canalisations les plus anciennes ont été posées au milieu des années 70, le retour d'expérience montre une excellente tenue dans le temps du polyéthylène, dans des conditions normales de mise en œuvre et d'exploitation. Dans un souci constant d'amélioration de la qualité et de la sécurité de la chaîne des ouvrages gaz en polyéthylène, Gaz de France a mis en place un système d'assurance qualité devant permettre d'éviter toute dérive dans la réalisation de ses réseaux, depuis la fabrication des résines, tubes et accessoires, jusqu'à l'exploitation des canalisations sous 4 ou 8 bar de pression. Ce système d'assurance qualité repose sur un ensemble d'outils et de méthodologies qui se mettent en place progressivement. Le Guide de prévention, évaluation et traitement des endommagements, qui constitue l'un de ces outils, a été élaboré fin 1999 dans le but de mettre à disposition un ouvrage de référence destiné à sensibiliser la profession aux risques et aux conséquences des endommagements subis par les canalisations PE dans des conditions de fabrication, de stockage, de manutention, de pose ou d'exploitation incorrectement maîtrisées.

Depuis 1992, le SPCTS propose en téléchargement sur le réseau Internet (autrefois Minitel) la base de données et de calculs thermochimiques T&TWinner (Thermodynamique & Transport sous Windows). Ce logiciel convivial et ergonomique permet à tous de simuler les réactions chimiques à l'équilibre thermodynamique. Les algorithmes de calculs utilisés, ont été choisis en raison de leurs robustesse, précision et rapidité afin d'évaluer les propriétés thermodynamiques de systèmes complexes ou les coefficients de transport de la phase gazeuse. Ceux-ci estiment ainsi de façon particulièrement performante les nombres de moles d'espèces extrêmement minoritaires, ce qui est précieux pour prévoir la présence de traces toxiques dans les processus de synthèse chimique ou de pyrolyse. Un bilan de flux de grandeurs échangées peut être effectué, après le calcul des coefficients des grandeurs de transport. Ainsi la viscosité représente les échanges de quantité de mouvement, la diffusion représente les échanges de matière et la conductivité thermique les échanges de chaleur.

Dans le secteur automobile, depuis plusieurs années, les amortisseurs utilisés dans les suspensions font l'objet de nombreuses études. Afin d'améliorer leurs performances, leurs comportements doivent être connus et cette identification nécessite des essais appropriés. Un vérin grande vitesse a été mis en oeuvre au laboratoire LAMEFIP afin de caractériser des structures et des matériaux sous impacts. Parce que le pilotage de cet actionneur hydraulique permet de piloter le déplacement de la tige du vérin et d'imposer par exemple de grande vitesse de déplacement constante pendant le choc (vitesse maximum 5 m/s), ce nouveau dispositif a été utilisé pour la première fois pour caractériser en dynamique un amortisseur utilisé habituellement dans une suspension de véhicule tout terrain. Les premiers essais réalisés avec ce vérin dynamique ont permis d'estimer les performances mécaniques de ce nouveau dispositif expérimental de sollicitations dynamiques et d'identifier en sus le comportement mécanique de cet amortisseur.