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Compensation des déformations induites thermiquement dans les matériaux composites à l'aide d'un piézocomposite

Gakwaya, Myriam 11 April 2018 (has links)
L'objectif du projet de recherche est de connaître le potentiel du piézocomposite MFC™ en tant qu'élément actif pour compenser les déformations induites thermiquement dans les structures composites. Un modèle numérique 3Dest donc développé à l'aide du logiciel de modélisation par la méthode des éléments finis ABAQUS afin de prédire la forme résultante des structures activées par l'actuateur MFC™. Afin d'utiliser le modèle, les propriétés élastiques et thermiques de l'actuateur sont estimées dans les plans 1-3 et 2-3 puisque les propriétés élastiques et thermiques sont données par le manufacturier seulement pour le plan 1-2. Par la suite, les coefficients d'expansion thermique et les coefficients de déformation piézoélectrique de l'actuateur sont mesurés. Une fois les propriétés de l'actuateur connues, sa capacité à déformer une structure simple est étudiée. La déflexion d'une plaque d'aluminium et d'une plaque composite [O4] induite par l'actuateur MFC™ lorsqu'une différence de potentiel est appliquée à ses bornes sont prédites par le modèle numérique. L'essai est ensuite reproduit expérimentalement. Finalement, la possibilité d'utiliser l'actuateur MFC™ afin de compenser les déformations thermiques dans les structures composites est étudiée. Pour ce faire, une plaque composite [0/90/90/90]T sur laquelle deux actuateurs MFC™ sont collés est modélisée dans le logiciel ABAQUS. Cette plaque est par la suite fabriquée et les résultats obtenus pour le modèle numérique et l'essai expérimental sont comparés. L'actuateur MFC™ peut compenser la déformation d'une plaque [0/90/90/90]T induite par une changement de température de 10°C. Le modèle éléments finis développé prédit précisément le comportement d'une structure simple activée par l'actuateur, mais est moins précis dans la prédiction de la forme résultante d'un composite [0/90/90/90]T soumis à un chargement thermique et activé par l'actuateur MFC™.
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Méthode lagrangienne actualisée pour des problèmes hyperélastiques en très grandes déformations

Léger, Sophie 20 April 2018 (has links)
Simuler numériquement de façon précise les matériaux hyperélastiques en grandes déformations par la méthode des éléments finis est encore un problème difficile. Même avec l’aide d’un maillage très raffiné, la formulation lagrangienne totale peut mener à des problèmes de convergence en raison de la dégénérescence des éléments du maillage. L’estimation d’erreur et le remaillage adaptatif sur la géométrie initiale sont des outils utiles qui peuvent améliorer la précision des solutions (avec moins de degrés de liberté), mais ces outils ne sont malheureusement pas suffisants pour atteindre de très hauts niveaux de déformation. La formulation lagrangienne actualisée où la géométrie du domaine de calcul est périodiquement mise à jour est donc préférée, et ceci même si des étapes de remaillage sont encore nécessaires afin de contrôler la qualité des éléments et d’éviter les éléments trop déformés, voire renversés. Suite à une étape de remaillage, le transfert de données (réinterpolation des variables) de l’ancien maillage vers le nouveau maillage est nécessaire, ce qui est un problème délicat. Si les transferts ne sont pas effectués adéquatement, la précision peut être sérieusement affectée. Dans cette thèse, nous présentons une formulation lagrangienne actualisée où l’erreur sur la solution éléments finis est estimée et combinée au remaillage adaptatif afin de raffiner le maillage dans les régions où l’erreur estimée est grande, et au contraire, enlever des éléments là où l’erreur est considérée petite, le tout en contrôlant la qualité des éléments du maillage. En utilisant cette approche, de très hauts niveaux de déformation peuvent être atteints tout en préservant la précision de la solution. Une attention particulière est portée aux méthodes de transfert de données et une méthode de projection cubique très précise est introduite. La méthode de continuation de Moore-Penrose, qui est très efficace, est aussi utilisée pour piloter automatiquement l’algorithme complet qui inclut l’augmentation de la charge, l’estimation d’erreur, le remaillage adaptatif et le transfert de données. Une nouvelle approche pour l’implémentation de la méthode de continuation de Moore-Penrose, facilitant la détection des points de bifurcation, sera aussi présentée de même que plusieurs exemples. / Accurate simulations of large deformation hyperelastic materials by the finite element method is still a challenging problem. In a total Lagrangian formulation, even when using a very fine initial mesh, the simulation can break down due to severe mesh distortion. Error estimation and adaptive remeshing on the initial geometry are helpful and can provide more accurate solutions (with a smaller number of degrees of freedom) but are not sufficient to attain very large deformations. The updated Lagrangian formulation where the geometry is periodically updated is then preferred. Remeshing may still be necessary to control the quality of the elements and to avoid too severe mesh distortion. It then requires frequent data transfer (reinterpolation) from the old mesh to the new one and this is a very delicate issue. If these transfers are not done appropriately, accuracy can be severely affected. In this thesis, we present an updated Lagrangian formulation where the error on the finite element solution is estimated and adaptive remeshing is performed in order to concentrate the elements of the mesh where the error is large, to coarsen the mesh where the error is small and at the same time to control mesh distortion. In this way, we can reach high level of deformations while preserving the accuracy of the solution. Special attention is given to data transfer methods and a very accurate cubic Lagrange projection method is introduced. As large deformation problems frequently have highly nonlinear solutions, the Moore-Penrose continuation method is used to automatically pilot the complete algorithm including load increase, error estimation, adaptive remeshing and data transfer. A new approach for the implementation of the Moore-Penrose continuation method, facilitating the detection of bifurcation points, will also be presented as well as a number of examples.
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Méthodes éléments finis mixtes robustes pour gérer l’incompressibilité en grandes déformations dans un cadre industriel / Robust mixed finite element methods to deal with incompressibility in finite strain in an industrial framework

Al-Akhrass, Dina 27 January 2014 (has links)
Les simulations en mécanique du solide présentent des difficultés comme le traitement de l'incompressibilité ou les non-linéarités dues aux grandes déformations, aux lois de comportement et de contact. L'objectif principal de ce travail est de proposer des méthodes éléments finis capables de gérer l'incompressibilité en grandes déformations en utilisant des éléments de faible ordre. Parmi les approches de la littérature, les formulations mixtes offrent un cadre théorique intéressant. Dans ce travail, une formulation mixte à trois champs (déplacements, pression, gonflement) est introduite. Dans certains cas, cette formulation peut être condensée en formulation à deux champs. Cependant, il est connu que le problème discret obtenu par une approche éléments finis de type Galerkin n'hérite pas automatiquement de la condition de stabilité “inf-sup” du problème continu : les éléments finis utilisés, et notamment les ordres d'interpolation doivent être choisis de sorte à vérifier cette condition de stabilité. Cependant, il est possible de s'affranchir de cette contrainte en ajoutant des termes de stabilisation à la formulation EF Galerkin. Cette approche permet entre autres d'utiliser des ordres d'interpolation égaux. Dans ce travail, des éléments finis stables de type P2/P1 sont utilisés comme référence, et comparés à une formulation P1/P1, stabilisée soit avec une fonction bulle, soit avec une méthode VMS (Variational Multi-Scale) basée sur un espace sous-grille orthogonal à l'espace EF. Combinées à un modèle grandes déformations basé sur des déformations logarithmiques, ces approches sont d'abord validées sur des cas académiques puis sur des cas industriels. / Simulations in solid mechanics exhibit difficulties as dealing with incompressibility or nonlinearities due to finite strains, constitutive laws and contact. The basic motivation of our work is to propose efficient finite element methods capable of dealing with incompressibility in finite strain context, and using low order elements. Among the approaches in the literature, mixed formulations offer an interesting theoretical framework. In this work, a three-field mixed formulation (displacement, pressure, volumetric strain) is investigated. In some cases, this formulation can be condensed in a two-field formulation. However, it is well-known that the discrete problem given by the Galerkin finite element technique, does not inherit the “inf-sup” stability condition from the continuous problem: the finite elements used, and in particular the interpolation orders must be chosen so as to satisfy this stability condition. However, it is possible to circumvent it, by adding terms stabilizing the FE Galerkin formulation. The latter approach allows the use of equal order interpolation. In this work, stable finite elements of type P2/P1 are used as reference, and compared to a P1/P1 formulation, stabilized with a bubble function, or with a VMS method (Variational Multi-Scale) based on a sub-grid-space orthogonal to the FE space. Combined to a finite strain model based on logarithmic strain, these approaches are first validated on academic cases and then on industrial cases.
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Etude des performances thermoélastohydrodynamiques de paliers soumis à des conditions sévères

BOUYER, Jean 14 October 2003 (has links) (PDF)
Les effets thermiques dans les paliers hydrodynamiques ont été largement étudiés au cours des dernières années, ainsi que les effets élastiques, mais peu d'études regroupent les deux approches. Une analyse théorique et numérique a été menée en tenant compte du plus grand nombre de paramètres, comme les effets thermiques, les déformations thermiques et élastiques, afin qu'elle soit la plus précise possible. Des expérimentations ont permis de valider cette étude, tant au niveau des conditions aux limites qu'au niveau des hypothèses retenues. Une étude expérimentale complète est présentée sur le mésalignement. Elle met en évidence que le mésalignement modifie très sensiblement les paramètres de fonctionnement du palier. Le modèle numérique proposé conduit à une détermination réaliste des performances THD du palier mésaligné fonctionnant en régime établi. L'influence d'une modification, voulue ou non, de la géométrie du palier sur les performances d'un palier lisse est analysée. Ceci permet aux utilisateurs de paliers, soit d'améliorer les performances des paliers mésalignés, soit de donner des limites d'utilisation de paliers usés. Un modèle thermoélastohydrodynamique (TEHD) a été étudié; celui-ci tient compte des déformations dues aux champs de pression et de température. Dans le cas d'un palier très chargé, les déplacements engendrés peuvent être de l'ordre de l'épaisseur minimale du film. L'échauffement du film lubrifiant conduit à une diminution importante de la viscosité du fluide ainsi qu'à une dilatation différentielle des éléments du palier. La prise en compte des déformations mécaniques et thermiques est indispensable à la détermination précise des caractéristiques de fonctionnement d'un palier soumis à des conditions de fonctionnement sévères. L'utilisation du modèle TEHD devient impérative dès lors que la pression spécifique dépasse certaines limites admissibles ou que la vitesse de rotation est supérieure à 30 m/s.
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Modèle physique discret et systèmes différentiels: vers l'élaboration d'un simulateur cellulaire

Carra, Alexandre 30 April 2008 (has links) (PDF)
Ce travail de thèse constitue une première étape vers l'élaboration d'un simulateur cellulaire destiné aux biologistes. Nous proposons une approche dynamique en trois dimensions pour la modélisation de systèmes biologiques en combinant des mécanismes d'origine diverse (élasticité cellulaire, dynamique du cytosquelette, réactions chimiques) à différentes échelles de temps (de la seconde à la minute) et d'espace (depuis l'intérieur de la cellule jusqu'à une population de cellules). Une relation explicite est ainsi établie entre les réactions chimiques hébergées par la cellule et la dynamique de son mouvement tout en considérant les signaux extracellulaires. Nous nous intéressons également aux lois d'interaction entre objets biologiques et nous attachons à décrire différents types de contacts (cellule-cellule, cellule-substrat), leur évolution dynamique (glissement, roulement) et les conséquences sur l'architecture de la cellule ou du tissu.
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Déterminismes microstructuraux et minéralogiques de la fissuration induite par dessiccation dans les argilites de Tournemire : apports couplés de la pétrographie quantitative et de la corrélation d'images numériques / Relationships between desiccation cracking behavior and microstructure of the Tournemire clayrock by quantitative petrography and digital image correlation

Fauchille, Anne-Laure 28 January 2015 (has links)
Ce travail de thèse s’est inséré dans la problématique du stockage de déchets radioactifs en formation argileuse profonde. Il porte en particulier sur l’étude de la fissuration hydrique induite par la désaturation et resaturation de la roche en paroi des galeries de la station expérimentale de Tournemire (Averyon, France). Cette étude a visé à identifier les déterminismes microstructuraux et minéralogiques de la fissuration hydrique des argilites de Tournemire, en couplant au laboratoire la Corrélation d’Images Numériques (CIN) et la Microscopie Electronique à Balayage (MEB). Deux échantillons d’argilite de Tournemire ont été soumis à des variations d’humidités différentes par chocs et par paliers progressifs. La CIN a permis de mettre en évidence l’influence de l’humidité et de la teneur en eau sur l’amplitude de l’ouverture des fissures et des déformations à différentes échelles. Cette étude a également permis de mettre en lumière l’influence du chargement hydrique sur l’organisation des réseaux de fractures. Une cartographie minéralogique sur un champ plurimillimétrique en haute résolution a été également mise en œuvre au MEB sur ces deux échantillons d’argilites. Cette cartographie a permis d’apporter des données qualitatives et quantitatives sur l’anisotropie microstructurale et minéralogique de la roche argileuse et de proposer une estimation de la surface élémentaire représentative du système grain/matrice pour des zones à tendance argileuse.Le couplage de la CIN avec le MEB a révélé l’importance des hétérogénéités microstructurales relatives à la proportion, taille, élongation et orientation moyennes des inclusions rigides présentes dans la matrice argileuse de la roche, sur la localisation des fissures hydriques. / This study is included in the issues of a nuclear waste storage in deep geological clay formations. It concerns the cracking phenomenon due to desaturation and saturation processes of the argillaceous medium on gallery walls of the Underground Laboratory of Tournemire (Aveyron, France). The work presented here aims to identify in laboratory the different mineralogical factors which control the cracking generated by humidity variations, coupling two methods: the Digital Image Correlation (DIC) and the Scanning Electron Microscopy (SEM).Two clay rock samples were submitted to swelling/shrinkage processes by fast bumps or gradual humidity variations. The DIC method enabled to reveal the influence of humidity and water content on crack widths and deformations intensity to different scales. This study highlighted the part of humidity variations on evolution and width of crack networks while comparing the results obtained by different conditions of humidity variations.A mineralogical map was investigated on a millimeter field with high resolution on two clay rock samples. It allowed to: quantify the microstructural anisotropy of the rock, and estimate the size of a representative elementary surface of a microstructural system composed of coarse grains and clay matrix, for argillaceous areas.The DIC-SEM approach has shown the closed relation between the location of microstructural heterogeneities such as local proportion of coarse grains and clay matrix, medium size, length ratio and orientation of coarse grains, with the position of the hydric cracks.
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Modélisation de la mécanique de la cellule et son noyau dans le cadre de la migration confinée / Modeling cellular and nuclear mechanics in the context of confined migration

Deveraux, Solenne 11 September 2018 (has links)
Les cellules possèdent une capacitéfondamentale à leur survie : la migration. Del’embryogénèse aux métastases tumorales, lorsde la migration, les cellules doivent se faufiler àtravers des mailles sub-nucléaires pour atteindreleur localisation cible. Pour ce faire, ellespeuvent adapter leur mode locomotion ou leurspropriétés mécaniques à l’environnement quiles entoure. La cellule ainsi que son noyausubissent d’importantes déformations lors de lamigration en milieu confiné. Le noyau étantl’organelle le plus gros et le plus rigide, il peutlimiter la capacité migratoire de la cellule. Sespropriétés mécaniques sont donc décisives afinde migrer à travers un environnement complexe.Dans la littérature, les signaux moléculairespendant le processus migratoire ont étéabondamment décrits, mais la modélisationmécanique d’une cellule en migration peut-ellenous révéler de nouveaux éléments sur lesmécanismes sous-jacents ?La migration cellulaire est un procédé d’unecomplexité mécano-biologique telle, que tous sesaspects ne peuvent être modélisés à ce jour. Nousen choisissons donc trois que nousdévelopperons ici. Nous nous intéressonsd’abord à l’interaction mécanique entre le noyauet le cytoplasme lors d’une constriction de lacellule, puisque la plasticité du noyau sembleavoir un rôle primordial. Nous étudions ensuitele chimneying, un mode migratoire sansadhésion dont le mécanisme repose sur desforces de friction couplées à la poroélasticité ducytoplasme. Enfin, les substrats avec des micropilierssont depuis peu utilisés pour étudier lespropriétés mécaniques de la cellule et de sonnoyau, mais la mécanique de ce phénomène estpeu comprise. Nous modélisons le processus parlequel le noyau se déforme afin de déterminer s’ilest poussé ou tiré dans l’espace inter-piliers. / One of the fundamental properties incells is their ability to migrate. Fromembryogenesis to tumor metastasis, migratingcells must overcome mechanical obstacles toreach their intended location, squeezing throughsub-cellular and sub-nuclear gaps. It can be doneby adapting the locomotion mode to thesurrounding environment or by tuning the cell’sown mechanical properties. Migrating in aconfined space leads to intensive deformation ofthe cell and thus its nucleus. Being the largestand stiffest organelle, the nucleus can hamperthe migratory process. Its mechanical propertieshence are key to a successful migration in acomplex environment. Molecular signals behindcell migration have been extensively studied inthe literature, but what can computationalmechanics modeling unveil about themechanisms behind cell migration?Cell migration is such a complex mechanobiologicalprocess, that all aspects cannot bemodeled at once for now. We choose threedistinct situations for in-depth study. We firstseek to understand the mechanical interplaybetween the nucleus and the cytoplasm, sincenuclear plasticity seems decisive for migrationthrough sub-nuclear gaps. Second, weinvestigate the mechanics of chimneying, aspecific confined migratory mode, in which noadhesion in needed for the cell to move forward.Poroelasticity, coupled with friction, appears asthe key to successful locomotion. Eventually,cell spreading on micro-pillared substrates hasrecently been developed to study nuclearmechanical properties. The mechanism behindthis process being however unclear, we designeda large deformation model to determine whetherthe nucleus is being pushed or pulled in theinter-pillars gaps.
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Apport du GPS pour la quantification des déformations extrêmement lentes et mouvements verticaux dans les chaînes de montagnes françaises / Contribution of GPS for the quantification of extremely slow deformations and vertical movements in the French mountains chains

Nguyen, Hai Ninh 16 July 2015 (has links)
Les Alpes et les Pyrénées sont des chaînes de montagnes en domaine que l’on peut quasiment qualifier d’intraplaque compte tenu des taux de déformation horizontaux si faibles qu’on ne peut actuellement pas les quantifier avec la géodésie. Pourtant, la déformation tectonique et la sismicité actuelles en Europe occidentale sont essentiellement concentrées dans ces chaînes de montagnes. Nocquet (2012) a montré que le taux de déformation à travers l'Europe occidentale est faible et reste en dessous des incertitudes sur les mesures. Le mouvement horizontal à travers les Pyrénées et les Alpes occidentales est de l’ordre de ~0 ± 0.5 mm/an.Pour étudier la déformation tectonique dans les Alpes occidentales et les Pyrénées, nous avons calculé l’évolution des positions de 166 stations GPS permanentes des réseaux RENAG, RGP, EUREF et IGS. La longueur des séries temporelles varie de 1,8 à 16,0 ans. Les données ont été traitées en utilisant une approche de positionnement ponctuel précis (PPP). Nous avons examiné l'influence de différentes corrections sur des estimations de vitesses horizontale et verticale: (1) les paramètres d’irrégularité de rotation de la Terre (ERP), (2) la fonction de projection globale (GMF) et la fonction de projection de Vienne (VMF1) des retards troposphériques, (3) les modèles du centre de phase des antennes (APC).En général, les effets du modèle troposphérique, des corrections ERP et APC sont négligeables en termes de vitesses horizontales. Cependant, les corrections ERP et APC affectent les vitesses verticales avec des différences de l’ordre de ~ 0.5 mm/an. Nous avons également analysé les effets sur les séries temporelles des corrections de surcharge liées austockage de l'eau continental (GLDAS), la pression atmosphérique (ATML), et la surcharge océanique (NTOL). En moyenne, le résultat des corrections de surcharge combinant les trois modèles (GLDAS + ATML + NTOL) induit une augmentation des signaux saisonniers de position: les amplitudes annuelles (estimées en utilisant une fonction sinusoïdale de meilleurajustement) sont augmentés de 0.10, 1.55 et 0.50 mm pour les composantes Nord, Est, et Verticale. Ainsi, ce modèle combiné de surcharges ne semble pas être approprié pour corriger les séries temporelles. Les corrections de surcharge ont une influence significative sur les vitesses horizontales et verticales, les moyennes des différences pour les composantes horizontales et verticales sont de 0.24 et 0.55 mm/an par rapport à des vitesses non corrigées.Par conséquent, les modèles de surcharges doivent être améliorées avant de pouvoir être utilisés pour améliorer les estimations de vitesse GPS. Nous avons estimé la durée minimum de données GPS continues nécessaires pour atteindre 7 différents niveaux de précision de vitesse. L'incertitude des estimations de vitesses à partir des séries temporelles GPS dépend fortement de la longueur des séries temporelles. On examine la stabilité et l'incertitude des estimations de vitesses par une analyse de la convergence (c’est à dire, estimation du temps d’observation nécessaire pour obtenir une vitesse proche de celle calculée pour la série temporelle complète). Sur la base de cette analyse, nous estimons que laprécision de 0.5 mm/an est obtenue après une durée moyenne de 4,43 et de 4,78 ans de données continues GPS pour les composantes horizontales et verticales. / The Western Alps and the Pyrenees are mountain ranges that can almost be qualified asintraplate domain given the horizontal deformation rate so low that we cannot currentlyquantify it with geodesy. However, present-day tectonic deformation and seismicity inWestern Europe is essentially concentrated in these mountain ranges. Nocquet (2012) showedthat the deformation rates across Western Europe are so low that they remain belowmeasurement uncertainties, with horizontal motion across the Pyrenees and the Western Alpsof ~0 ± 0.5 mm/yr.To study tectonic deformation in the Western Alps and Pyrenees region, we have analyzed thetimes-series of 166 GPS permanent stations of RGP, RENAG, EUREF and IGS networkswith times-series length from 1,8 to 16,0 years. Data were processed using a Precise PointPositioning (PPP) approach. We have examined the influence of different corrections on thehorizontal and vertical velocities: (1) Earth Rotation Parameters (ERP), (2) Global MappingFunction (GMF) and the Vienna Mapping Function (VMF1) tropospheric delays, (3) absoluteantenna phase center (APC). In general, the influence of the troposphere model, the ERP andAPC corrections are negligible in terms of horizontal velocities. In contrast, ERP and APCcorrections affect vertical velocities with differences at ~0.5 mm/yr level. We have alsoanalyzed the effects of surface mass loading due to changes in continental water storage(GLDAS), atmospheric pressure (ATML), and non-tidal ocean loading (NTOL). On average,the combination of loading corrections (GLDAS + ATML + NTOL) result in an increase inthe seasonal signals: annual amplitudes (estimated using a best-fit sine function) are increasedby 0.10, 1.55 and 0.50 mm for the north, east, and vertical components, respectively. Hence,this combination of loading models does not seem to be appropriate to correct the time-series.Loading corrections have a significant influence on horizontal and vertical velocities(horizontal and vertical average differences of 0.24 and 0.55 mm/yr compared to uncorrectedvelocities). Therefore, the surface loading models must be improved before they can be usedto improve the GPS velocity estimates.We estimated the minimum time spans of GPS continuous data required to achieve 7 differentlevels of velocity precisions. The uncertainty of velocity estimates from GPS time-seriesstrongly depend on the length of time-series data. We examine the stability and uncertainty ofvelocity estimates by a convergence analysis (i.e., estimation of necessary observation time toobtain a velocity close to that calculated for the complete time series). To obtain an unbiasedand realistic comparative analysis, we have compared a synthetic solution of forward andbackward time for velocity and uncertainty estimates. On the basis of this analysis, weestimate that the precision of 0.5 mm/yr in velocity solution is achieved after an average timespan of 4,43 and 4,78 years of continuous GPS data for the horizontal and verticalcomponents, respectively.In this study, the Euler rotation pole for the stable Western European plate in the ITRF2008reference frame was defined from a 62-sites subset with an RMS of residual horizontalvelocities of 0.29 mm/yr level. The Euler pole is located at 53.730°N, and -101.856°E and hasa rotation rate of 0.256°/Myr. We also present the present-day velocity field with precisionsbetter than 0.5 mm/yr in the Western Alps and the Pyrenees region. The results show nosignificant vertical movements in the Pyrenees, in contrast with the vertical velocities of theWestern Alps that can reach up to 2.49 mm/yr.
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Modes de déformation et d'endommagement de roches argileuses profondes sous sollicitations hydro-mécaniques

Valès, Frédéric 01 December 2008 (has links) (PDF)
Le comportement hydro-mécanique des roches argileuses indurées étudiées par l'ANDRA, pour la faisabilité de l'enfouissement des déchets radioactifs, est identifié expérimentalement à différentes échelles complémentaires dans le but de fournir des éléments pour l'élaboration future de modèles micromécaniques. La localisation spatiale et temporelle des déformations et de l'endommagement est analysée par des mesures de champs (corrélation d'images numériques) et par l'enregistrement d'émissions acoustiques. Les évolutions de la roche au cours des succions sont revisitées de par les apports des observations de la microstructure et des mesures locales de déformations associées aux évolutions de masse. Aux faibles humidités, la perte d'eau induit de la contraction avec refermeture des fissures existantes. Pour les fortes humidités, du gonflement est associé à de la prise d'eau. L'ouverture des fissures existantes et la création d'un nouveau réseau de fissures (de taille millimétrique et d'ouverture de la dizaine de micromètres) contribuent au gonflement apparent observé. Les caractéristiques mécaniques apparaissent dépendantes de la microstructure initiale de la roche (argilosité) et de la microstructure induite par les transferts hydriques (fissuration hydrique). Les états secs présentent des déformations réparties de façon homogène à l'échelle macroscopique et en lien avec la nature hétérogène des phases minérales à l'échelle locale. A cette échelle, la déformabilité est maximale pour les zones à prédominance argileuse. Pour les états humides, aussi bien globalement que localement, la distribution des déformations est hétérogène, dictée à la fois par la microstructure composite de la roche et par la présence du réseau de fissures hydriques.
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Contribution à la modélisation et à l'étalonnage élasto-géométriques des manipulateurs à structure parallèle

Deblaise, Dominique 05 December 2006 (has links) (PDF)
Dans le but d'améliorer la précision de positionnement statique des manipulateurs à structure parallèle, nous proposons pour ces structures un modèle qui n'est plus uniquement géométrique, mais élastogéométrique. Les paramètres de ce modèle sont identifiés au cours d'une phase d'étalonnage dédiée. Ces stratégies de modélisation et d'étalonnage sont appliquées à une structure parallèle Delta. La modélisation géométrique faisant intervenir 42 paramètres, intègre de possibles défauts de géométries des parallélogrammes. Le modèle de déformation élastique proposé est fondé sur une analyse de la rigidité des structures parallèles par éléments finis qui, grâce à 6 paramètres préalablement identifiés, prend en compte la raideur des liaisons passives de la structure. Des validations expérimentales montrent que l'identification des paramètres de ce modèle élasto-géométrique permet d'accroître la précision de positionnement statique de la structure, et ce, quel qu'en soit son chargement.

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