Génératrice à aimants permanents à flux axial à grand diamètre avec entrefer immergé

Cette étude propose une méthode de modélisation et de conception adaptée aux machines à flux axial et à Double Stator (poly-entrefer) destinée à être intégrée comme génératrice pour une hydrolienne RIM-DRIVEN de grande puissance. La particularité du concept RIM-DRIVEN ou à entrainement circonférentiel réside dans le fait que la machine électrique se situe sur la périphérie de l’hélice. De plus, dans cette étude, l’entrefer de la machine est considéré immergé dans l’eau de mer. Les particularités du système imposent de mettre au point des modèles de dimensionnement adaptés. Ainsi, un modèle électromagnétique analytique 2D inversé permettant le calcul des dimensions géométriques principales est présenté. De même, un modèle thermique spécifique aux machines à entrefer immergé est décrit. Ces modèles permettent d’estimer la masse et le coût des parties actives. Cette machine à flux axial est comparée en termes de coûts matières, masses et comportement thermique avec une machine à flux radial à aimants permanents dimensionnée pour un même cahier des charges. Il en ressort clairement que la machine à flux axial double stator est thermiquement moins contrainte que les machines à simple stator

Simulation numérique d'écoulement autour d'une vanne papillon: travail de bachelor : diplôme 2016

L’objectif de ce projet est de prédire les caractéristiques d’une vanne papillon, organe de sécurité dans les installations hydroélectriques. Afin d’évaluer le couple exercé sur la vanne ainsi que son coefficient de perte de charge en fonction de son ouverture, des simulations numériques stationnaire de l’écoulement turbulent ont été réalisées et les résultats obtenus ont été comparés à des valeurs empiriques. Ce projet s’inscrit dans le domaine de la mécanique des fluides, qui étudie le comportement des liquides et des gaz. C’est un domaine d’étude très varié permettant, par exemple, de comprendre l’effet de portance de l’air sur une aile d’avion (aérodynamique), de prévoir l’évolution du climat (météorologie), ou encore de dimensionner des infrastructures pour des stations hydroélectriques

Optimisation of tool axis orientation in 5 axis machining taking into account kinematical constraints

After presenting the main difficulties related to machining 5 axes machining within the context of HSM, we present a surface model of 5-axis trajectories allowing taking into account geometrical and kinematical constraints. This model is integrated in an optimization scheme in order to maximize the productivity while ensuring the expected geometrical quality. A case of application is detailed, illustrating the modification of the tool axis in order to improve axis kinematical behavior during the tool path follow-up

UNE PLATE-FORME STEP-NC POUR LA PROGRAMMATION AVANCEE ET INTELLIGENTE DES MACHINES OUTILS

National audienceLa programmation actuelle des machines outils à commandes numériques s'appuie sur le standard ISO 6983, ou code G, dont les principes datent du début des années 60. Ce standard désuet ne satisfait plus les attentes actuelles de la programmation de machines toujours plus évoluées et complexes. Le standard STEP-NC offre de nouvelles solutions et l'intégration de la fabrication au sein de la chaîne numérique complète. Ce papier expose les choix et la situation des travaux de l'IRCCyN dans ce domaine prometteur. Une plateforme interprétée STEP-NC a été développée pour pouvoir permettre des démonstrations de l'usinage STEP-NC sur machines outils actuelles. C'est aussi un outil de base pour les futurs travaux et implémentations liés au standard STEP-NC, en particulier en termes de simulation et d'optimisation de l'usinage, des parcours outils et des paramètres opératoires. Cette plateforme ouvre également la voie de travaux sur le concept de supervision multiprocess rendu possible par l'utilisation de la programmation de haut niveau orientée objet du standard STEP-NC

Modélisations numériques des pertes en régime variable dans des tubes supraconducteurs

Les pertes AC dans les câbles supraconducteurs générées par un environnement variable dans le temps impactent la cryogénie et donc la faisabilité industrielle des dispositifs supraconducteurs. Nexans est aujourd'hui sur le point de réaliser des fils cylindriques supraconducteurs pour des câbles de forte puissance. Aucune étude numérique n'a pour l'instant porté sur le calcul des pertes AC dans un ou plusieurs tubes. Cet article présente les étapes de création d'un modèle de calcul de pertes à l'aide d'un logiciel d'éléments finis pour une nouvelle géométrie :tube ou cylindre supraconducteur. La non-linéarité des formules E-J ainsi que les problèmes de convergence ont été traités par l'implémentation d'une formulation en H pour la résolution numérique. Les résultats ont été comparés aux formules analytiques. Dans le but de vérifier l'exactitude du modèle, une série de mesures expérimentales a aussi été réalisée sur un ruban supraconducteur industriel.</p

Proposition d'une méthodologie de modélisation géométrique en contexte collaboratif

Today, Internet technology proposes communication, exchange and data storage powerful tools. They are standardized and accessible to the companies. But usually, they are not adapted for a mechanical design use and they do not take into account the design process. So, in this context, we present a method allowing the definition of real needs for collaborative engineering in terms of creation, management and exchange of technical data and more specially, geometrical data. From the results of this analysis, we propose a model on which is based a geometrical modelling methodology for mechanical products in a integrated design and collaborative engineering context

Wetting morphologies on randomly oriented fibers

We characterize the different morphologies adopted by a drop of liquid placed on two randomly oriented fibers, which is a first step toward understanding the wetting of fibrous networks. The present work reviews previous modeling for parallel and touching crossed fibers and extends it to an arbitrary orientation of the fibers characterized by the tilting angle and the minimum spacing distance. Depending on the volume of liquid, the spacing distance between fibers and the angle between the fibers, we highlight that the liquid can adopt three different equilibrium morphologies: (1) a column morphology in which the liquid spreads between the fibers, (2) a mixed morphology where a drop grows at one end of the column or (3) a single drop located at the node. We capture the different morphologies observed using an analytical model that predicts the equilibrium configuration of the liquid based on the geometry of the fibers and the volume of liquid

Mesure du frottement en forge à froid par l'essai de forgeage en T

National audienceAprès une revue critique des essais classiques de frottement en forge à froid, cet article présente un nouvel essai permettant la mesure du frottement sur la surface latérale d'un lopin : le forgeage en T, combinant écrasement et extrusion d'un cylindre entre un tas plat et une matrice présentant un sillon en V. Les simulations numériques montrent que la courbe force F-course C et la hauteur de la partie extrudée H sont sensibles au frottement. Les coefficients de frottement (Coulomb, Tresca) sont déduits de la pente dF/dC dans le 1er stade d'essai et du couple final (Ff, Hf). Par simulation numérique on a optimisé la géométrie de la matrice. Des essais ont permis de vérifier le modèle et de mesurer le frottement induit par phosphatation/savonnage, une huile, un mélange phosphatation/savonnage/huile

Rôle des fluides dans le comportement hydromécanique des roches fracturées hétérogènes : Caractérisation in situ et modélisation numérique

17 pagesNational audienceLes processus de couplages hydromécaniques dans un massif rocheux fracturé sont étudiés à travers des expérimentations in situ et des simulations numériques. L'approche expérimentale consiste à mesurer simultanément la pression de fluide et le déplacement mécanique en différents points d'un réservoir carbonaté tout en contrôlant les conditions aux limites hydrauliques. Ces mesures sont analysées par modélisation couplée hydromécanique. A l'échelle du massif, mesures et modèles montrent que le couplage hydromécanique est contrôlé par un comportement hydraulique de double perméabilité de fractures associé à un comportement mécanique de double rigidité de fractures. A l'échelle de la fracture unique, des mesures dynamiques par capteurs à fibre optique réalisées lors d'un pulse de pression montrent une réponse pression/déplacement présentant une boucle caractéristique dont l'évolution est différente entre les phases d'augmentation et de chute de pression. A partir de ces données in situ, les paramètres hydromécaniques des fractures et de la matrice rocheuse sont rétro analysés par les modèles numériques. Ces modélisations montrent que la sensibilité de la réponse hydromécanique de la fracture pressurisée est fortement dépendante de la raideur normale et de l'ouverture hydraulique de la fracture, de la raideur de la matrice rocheuse et de la géomé trie du réseau de fractures

Développement d'un code éléments finis pour simuler le soudage par ultrasons de matériaux composites = Development of a Finite element code for simulating the ultrasonic welding of composite materials

National audienceLe développement récent des matériaux composites à matrices thermoplastiques c'est accompagné de nouveaux moyens d'assemblages. Nous nous concentrons ici sur le soudage par ultrasons. Afin d'étudier l'influence des paramètres procédé sur la qualité d'une soudure, nous proposons une modélisation puis une simulation du procédé. La modélisation se fait à l'aide de deux problèmes mécaniques et d'un problème thermique. Un code de simulation multiphysique a été développé afin de résoudre ces trois problèmes. L'évolution que subit l'interface est simulé à l'aide d'une méthode de level-set et de contact unilatéral par pénalité. Les simulations en 2D sans modélisation du contact montrent que des porosités sont piégées à l'interface. Ceci est confirmé par les essais de soudage statique (sans mouvement de l'outil). Les simulations avec modélisation du contact permettent de mieux décrire l'écrasement à l'interface mais montrent des lacunes physiques. Le soudage dynamique avec avance de l'outil est un variant du procédé permettant de limiter les porosités à l'interface. La simulation de l'écoulement tridimensionnel qui en résulte est en cours. Elle devrait permettre d'expliquer la meilleure qualité de la soudure