Ces travaux de recherche portent sur l'étude du comportement vibratoire de plaques minces en fraisage de finition. Ils ont pour application les aubes des turbos compresseurs haute pression aéronautiques. La géométrie et le comportement dynamique de telles pièces induisent des vibrations lors de leur usinage de finition. L'état de l'art concernant la dynamique de la coupe démontre qu'il est difficile d'éliminer ces vibrations et qu'il n'existe pas d'outil prédictif probant dans le contexte décrit ci-avant. Des essais ont été réalisés sur des éprouvettes planes afin de maîtriser le maximum de paramètres expérimentaux. Ils ont permis d'aborder la notion d'acceptabilité d'une surface vibrée et de définir des critères pour la caractériser. Ces résultats ont été compares avec ceux issus d'une simulation temporelle. Une bonne corrélation entre les différentes zones vibrées a pu être observée. La mise au point finale du logiciel sera effectuée lors d'une étude ultérieure.

MODELISATION MAGNETOTHERMIQUE, METALLURGIQUE ET MECANIQUE DE LA TREMPE SUPERFICIELLE APRES CHAUFFAGE PAR INDUCTION APPLIQUEE AUX VILEBREQUINS

L'objectif de la thèse a été de développer une méthode capable de fournir des mesures précises de la température pendant les essais mécaniques à grande vitesse de déformation. Comme la température connaît des variations très rapides en dynamique (entre 100 et 200 microsecondes) et dans des conditions proches de l'adiabatique, on considère que la façon la plus appropriée pour procéder, est avec l'utilisation d'une méthode infrarouge. Le plus grand avantage des méthodes infrarouges, qui sont basées sur la mesure de la radiation émise par l'échantillon, par rapport aux méthodes qui imposent un contact thermique, réside dans leur rapidité. Mais elles manquent souvent de précision à cause de la mauvaise estimation de l'émissivité de la surface rayonnante de l'échantillon. Le facteur qui affecte le plus les valeurs de l'émissivité est l'état de la surface. Et comme pendant un essai mécanique, l'état de la surface de l'échantillon change, il est inévitable que l'émissivité de la surface change aussi. En conséquence, afin d'avoir une mesure précise de la température en dynamique, il est nécessaire de développer une méthode capable de déterminer à la fois la température et l'émissivité de l'échantillon

Résumé non disponible

Ce travail a pour but l'optimisation du dépouillement de l'essai aux barres de Hopkinson dans les cas où une analyse classique ne peut s'appliquer. L'analyse classique suppose, en effet, l'équilibre des efforts imposés à l'échantillon au cours du èhargement. Le comportement est, dans ce 'cas assimilable à une situation quasi-statique et où les champs mécaniques dans l'échantillon sont considérés comme homogènes, donné sous la forme d'une courbe contrainte - déformation. Dans certains cas cependant, cette hypothèse d'équilibre est illicite: l'échantillon doit être considéré comme une structure et non plus comme un élément de matière, puisque les effets d'inertie y jouent un rôle important. Il s'agit alors de trouver le comportement de l'échantillon à partir des efforts et des vitesses mesurées durant l'essai. Ceci constitue un problème de type inverse pour lequel l'information (sur le comportement) réside dans la donnée de conditions aux limites duales. On propose une résolution du problème inverse général qui consiste à déterminer le comportement d'une structure pour laquelle on se donne le chargement à la fois en effort et en déplacement sur la frontière, comme fonctions du temps. Cette analyse permet, dans ce cadre mal posé (et pour des problèmes voisins comme le problème de Cauchy), de donner une solution au problème d'évolution de la structure. La résolution de ce problème inversé répose sur une notion d'écart au comportement, développée et discutée dans ce travail.

Le travail qui est présenté dans ce document a été réalisé au laboratoire G.3S (Groupement pour l'étude des Structures Souterraines de Stockage) de l'Ecole Polytechnique, à Palaiseau. Le G.3S est un G.I.P. (Groupement d'Intérêt Public) fonctionnant grâce à la réalisation de contrats de recherches industrielles. Ces recherches, à caractère expérimental ou de modélisation numérique, portent pour la plupart sur les roches intéressant le stockage souterrain, de déchets radioactifs en particulier. L'accent est mis sur les différents couplages thermohydromécaniques (THM) susceptibles d'intervenir, au champ proche comme au champ lointain.

L'objectif principal de cette thèse est d'améliorer la représentation du cycle diurne des nuages convec- tifs dans les modèles de circulation générale atmosphérique grande-échelle. La sous-estimation des nuages bas, le déclenchement prématuré des précipitations convectives ainsi que leur arrêt prématuré en fin de journée sont des biais communs à la plupart des modèles de climat. L'amélioration de ces dif- férents aspects passe notamment par une représentation plus réaliste des mouvements convectifs de la couche limite atmosphérique. Pour cela, les processus en jeu dans la turbulence de couche limite, la convection sèche et nuageuse, peu profonde et profonde, sont d'abord étudiés à l'aide d'observations et de simulations haute résolution. Cela permet d'établir les hypothèses à la base de la paramétrisation que l'on souhaite développer. Pour essayer de prendre en compte toutes les échelles de turbulence observées dans la couche limite convec- tive, on combine à un schéma diffusif classique une paramétrisation en flux de masse représentant les structures cohérentes de la couche limite : le modèle du thermique nuageux. Le schéma est principale- ment testé dans une version unicolonne du modèle LMDZ, développé au Laboratoire de Météorologie Dynamique, sur des cas particuliers de convection continentale, sèche et nuageuse, peu profonde et pro- fonde, et évalué à partir d'observations et de simulations haute résolution. La représentation explicite d'un panache ascendant entraînant et détraînant, ainsi que d'une subsidence compensatoire dans l'en- vironnement, permet d'améliorer le cycle diurne de la couche limite et des cumulus qui se forment par beau temps. Cette meilleure représentation des nuages de couche limite a par ailleurs des répercussions sur le cycle diurne de la convection plus profonde associée aux orages et prise en compte par une para- métrisation indépendante. Le contrôle du déclenchement et de l'intensité de la convection profonde par les processus dits sous-jacents, de couche limite d'une part et liés à la formation de poches froides sous le système convectif précipitant d'autre part, permet de retarder le déclenchement des précipitations de plusieurs heures et de les maintenir plus tard dans la soirée. Enfin, les développements effectués sont adaptés à la représentation de la convection induite par les feux de biomasse dans les Tropiques. Initialisé par les caractéristiques des feux dans ces régions, le modèle du thermique nuageux devient celui du pyro-thermique nuageux, avec des panaches qui restent confinés dans la couche limite mais peuvent aussi percer jusqu'à la moyenne troposphère. Les différentes paramétrisations évoquées sont destinées à faire partie de la nouvelle version 3D de LMDZ, en vue des simulations climatiques à effectuer dans le cadre du prochain rapport du Groupe d'experts Intergouvernemental sur l'Evolution du Climat (GIEC).

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Les instabilités vibratoires, telles que le crissement de frein, sont souvent étudiées par des analyses aux valeurs propres complexes sur des modèles éléments finis (EF). L'objectif de cette thèse est d'enrichir ces modèles en prenant en compte la viscoélasticité dont les effets sont l'amortissement et la rigidification des matériaux en fonction de la fréquence. Pour cela un viscoanalyseur a été développé. Il permet de caractériser en cisaillement les matériaux entre 100 et 3500Hz, sans utiliser les équivalences temps-température. Ce viscoanalyseur permet d'alimenter en paramètres le modèle rhéologique de Maxwell généralisé par le biais d'une nouvelle méthode d'identification particulièrement robuste. Le modèle de Maxwell généralisé est ensuite introduit dans les modèles EF grâce à un modèle d'état projeté sur un sous-espace adéquat. Ces modèles améliorés prédisent moins d'instabilités du fait de l'amortissement, mais ils montrent également que la viscoélasticité peut avoir des effets de déstabilisation du fait de la rigidification.

Les superalliages base nickel monocristallins répondent parfaitement aux exigences requises pour les aubes mobiles de turbine dans les moteurs d'avion car ils possèdent une excellente tenue au fluage, à la fatigue thermique et une bonne résistance à la corrosion jusqu'à des températures très élevées. A haute température, ces matériaux sollicités en fluage voient leur microstructure, initialement consituée de précipités cuboïdaux de phase gamma prime dans une matrice gamma, évoluer au cours du temps et constituer des radeaux. Selon le type de sollicitation (tension ou compression) et l'axe cristallographique selon lequel la contrainte est appliquée, une ou plusieurs familles de plaquettes apparaissent et confèrent à l'alliage une résistance accrue au fluage en organisant l'espace explorable par les dislocations et en limitant leur libre parcours moyen. Cependant, une prédéformation en compression n'améliore pas le comportement du matériau en fluage tension (ou vice versa) car l'accumulation des dislocations conduit à une instabilité et provoque rapidement la ruine du matériau. Il n'est donc pas possible de dissocier morphologie de coalescence et structures de dislocations induites par la déformation plastique. Enfin la loi macroscopique de Schmide prévoyant les systèmes de glissement actives au cours du fluage doit être utilisée avec prudence car ces alliages possèdent une très forte fraction volumique de gamma prime dont la présence modifie profondément la répartition des contraintes à l'échelle microscopique.