Contribution à l'optimisation des coques sphériques par l'analyse limite et les algorithmes génétiques

Nous proposons dans ce travail un nouvel algorithme d'optimisation des coques minces sphériques en utilisant la théorie de l'analyse limite qui permet de calculer la charge limite des structures à l'amorce de l'écoulement plastique pour tirer profit du maximum de résistance offerte par la coque. Car, la coque « optimale » est celle qui travaille à la limite de sa résistance avec un minimum de matière pour supporter un chargement donné. Pour calculer la charge limite de la structure on applique les théorèmes généraux de l'analyse limite qui mènent vers une méthode directe combinant la programmation mathématique et la méthode des éléments finis. Pour le problème d'optimisation, un nouvel algorithme de dimensionnement est proposé. Il est basé sur l'utilisation des algorithmes génétiques. La méthode proposée permet de rapprocher la plasticité, la recherche opérationnelle et la génétique. Un programme est mis en ?uvre, il permet d'obtenir des résultats satisfaisants confrontés à ceux obtenus par d'autres méthodes

Study of mechanical compatibility at the mortar-block interface in a heritage building

ce travail a pour objectif de modéliser l'ensemble mortier/bloc et d'analyser la résistance mécanique à l'interface. l'étude prend comme support d'étude une batisse historique au Maroc. Nous choisissons un mur de la construction et nous procédons à une simulation numérique. Nous étudierons la répartition des contraintes dans le mur. Deux cas seront considérés : un mur sollicité non restauré et un mur sollicité non restauré. Le but de ces simulations étant de comparer les répartitions des contraintes dans chacun des deux cas afin de justifier ou non l’intérêt de l’utilisation d’un mortier de restauration de faible résistance. Les caractéristiques mécaniques obtenues lors des essais non-conventionnels, en l’occurrence le module d’élasticité statique et le coefficient de Poisson seront utilisés dans cette analyse. le comportement du système est considéré comme élastoplastique

Numerical Study of a Water Gas Shift Fixed Bed Reactor Operating at Low Pressures

Today, hydrogen has become one of the most promising clean energy. Several processes allow obtaining hydrogen, among them there is the Water Gas Shift (WGS) reaction. On an industrial scale, WGS reaction takes place at high pressure [25–35 bar]. At high pressure, the cost of the process rises due to the energy consumed by compression, and the reduction in the lifetime of the equipment and the catalyst. At low pressures, catalyst lifetime can reach many years and the energy cost is reduced. It is for this reason that we are interested in modelling and simulation of a WGS converter operating at low pressures close to atmospheric pressure. In this work, a numerical study was conducted in order to determine the conditions allowing good rector operating at low pressure. A number of drawbacks of the process were identified. These drawbacks are essentially the non-negligible pressure drops and the strong intraparticle diffusion resistances. The prediction of the concentrations and the reaction rate within the pellet showed that the active zone of the pellet is located near the particle surface. It has also been shown that the resistances to interfacial mass and heat transfer are insignificant. The study of pressure effect showed that the pressure increase reduces the required catalyst mass to achieve equilibrium. Finally, this work revealed that the decrease in temperature and the increase in the concentrations of the reactants by increasing their fluxes, make it possible to increase the effectiveness factor of the catalyst and the conversion of carbon monoxide. Copyright © 2022 by Authors, Published by BCREC Group. This is an open access article under the CC BY-SA License (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)

Modélisation numérique du comportement élastoplastique des matériaux standards et non standards en présence d'une loi non associée de contact avec frottement

Ce travail est consacré à l'analyse, par la simulation numérique, du comportement élastoplastique des métaux et des matériaux granulaires en présence du contact unilatéral avec frottement sec de Coulomb. Dans cet objectif nous présentons un algorithme de résolution du problème d'évolution élastoplastique en présence du contact unilatéral avec frottement sec de Coulomb. Cet algorithme consiste à déterminer une formulation incrémentale à partir des équations de comportement temporelles de l'élastoplasticité et celle du contact unilatéral avec frottement sec de Coulomb. Le comportement non standard des matériaux granulaires et la loi de contact avec frottement sec de Coulomb seront modélisés au moyen de la théorie du bipotentiel permettant d'établir une formulation variationnelle basée sur un seul principe de minimum. Le matériau est considéré élastoplastique obeissant au critère de drucker-Prager. Pour pallier les difficultés mathématiques dues à la non différentiabilité des lois de contact et de frottement, la pénalisation classique et l'algorithme de projection d'Uzawa sont utilisés. Des applications industrielles seront présentées à la fin de ce papier