Identification des paramètres d'une loi de comportement élastoplastique par indentation continue sphérique

Nous proposons une étude numérique et expérimentale de l'indentation instrumentée sphérique. L'étude numérique nous a permis de suivre l'évolution d'un certain nombre de grandeurs pouvant être déduites d'une courbe d'indentation. Pour chacune de ces grandeurs, un modèle a été déterminé pour deux lois de comportement, l'étude de ces modèles a conduit à la proposition d'une démarche de caractérisation des matériaux. L'étude expérimentale nous a permis de déterminer l'enfoncement de l'indenteur dans le matériau à partir du déplacement mesuré de l'indenteur sans aucune calibration empirique. Nous présentons de plus les résultats expérimentaux issus de l'identification des paramètres de deux lois de comportement

Modelisation d'un materiau heterogene en presence de fissure

SIGLECNRS T 59354 / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc

The effect of the temperature on the wear and resistance of automotive connectors subjected to vibration tests

International audienceA connector is designed to allow the passage of a current across different electrical systems. A connector subjected to car vibrations and a high temperature can suffer damage. This damage leads to a rapid degradation in the electrical performance, which results in a considerable increase in the electrical contact resistance. This work aims to address the influences of a variety of factors such as the fretting amplitude, the frequency, the temperature and the current on the performance of tin-plated automotive connectors. The changes due to the degradation in the electric conduction of the connectors under mechanical vibrations and temperature cycles are analysed. A detailed analysis of the contact surface is made using a profilometer, an optical microscope and a scanning electron microscope

Changes in mechanical behaviour of optical fibers aged in surfactant solutions

International audienceA solution containing surfactants presents appreciable changes in physical and chemical properties at the critical micelle concentration (CMC). Besides signal transmission for telecommunications, optical fibers are used in an increasing number of devices. Among different CMC determination techniques, optical fiber sensors have been increasingly used. However, reliability issues must be addressed for optical fiber sensors operating under particular conditions such as immersion in surfactants at CMC. The purpose of this work was to study the mechanical behavior of both silica coated and naked fibers in contact with two surfactants (sodium dodecyl sulphate (SDS) and Triton X-100) at the critical micelle concentration. Fatigue tests were implemented using a tensile test set-up. Optical fibers were wound onto pulleys and submitted to a tensile test using different velocities. Result analysis proves that immersion in SOS and Triton X-100 decreased the fiber strength especially near the CMC point. Beyond the CMC point, a fine surfactant molecule layer covered all the fiber surfaces and led to a small increase of fiber strength. (C) 2012 Elsevier Ltd. All rights reserved

Étude micromécanique de fibres optiques insérées dans un démonstrateur en matériaux composites intelligents

Afin de prévenir la ruine prématurée des éléments d'une structure en matériaux composites, des moyens de contrôle non-destructifs ont été mis en oeuvre afin de suivre l'endommagement de la structure et donc de fournir un diagnostic de la santé structurale en continu. Notre travail se propose d'étudier et d'aider à l'élaboration de matériaux composites dits intelligents'' (qui serviront pour la fabrication d'une passerelle) dotés de capteurs utilisant des fibres optiques insérées dans un matériau composite (résine + fibres de verres). La compréhension du comportement de la fibre optique sous contraintes hygro-mécaniques et celui de l'interface fibre optique-composite dont la ''qualité'' conditionne la pertinence du signal renvoyé par le capteur, est essentielle pour s'assurer de la fiabilité du capteur optique. L'objective de cette thèse s'est penché sur l'étude du comportement de fibres optiques soumises à divers chargements mécaniques (statique, dynamique), sous divers conditions hygrométriques, sur l'analyse des paramètres d'élaboration des composites (technique d'élaboration, influence du température de cuisson, du temps de maintien dans le four, du taux de fibres de verres, ) et enfin sur l'étude du comportement micromécanique de l'interface fibre optique-composite suite à une campagne d'essais mécaniques.To prevent premature failure of composite structure elements, nondestructive control means were implemented for monitoring the structural health. Our study proposal is to elaborate composite materials known as'' smart'' (which will be used for footbridge productions) with embedded optical fibers. To understand the behavior of optical fiber submitted to hygro-mechanical stresses and that of the fiber-composite interface, whose state determines the signal worth given by the sensor, is essential to ensure the reliability of optical fiber sensors. The aim of the thesis is focused on the mechanical behavior study of optical fibers subjected to various mechanical loadings (static, dynamic) under various environmental hygrometric stresses, on the analysis of composites processing parameters (processing techniques, influence of polymerization temperature, of polymerization duration in the oven, of the volume rate of glass fibers, ...) and finally on the study of the micromechanical behavior of fiber-composite interface.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF

Caractérisation des aciers nitrurés par indentation continue

Une nouvelle méthode de caractérisation des aciers ayant subis des traitements thermiques superficiels (céméntation, nitruration, ...) est proposée. Cette méthode se base d'une part sur des essais expérimentaux d'indentation (charge - déplacement) obtenus à l'aide d'un indenteur sphérique et sur une modélisation par éléments finis d'autre part. L'analyse proposée porte d'abord sur la détermination de la dureté Vickers d'un acier homogène. Par la suite, les modèles obtenus serviront de base pour l'étude d'aciers nitrurés présentant soit un haut gradient de dureté (aciers dits " bi-couches ") soit un faible gradient de dureté. Pour ces deux derniers types de profils, deux lois des mélanges basées sur le concept de séparation des effets de la (ou des) couche(s) durcie(s) et du substrat sont présentées. Une procédure d'optimisation permet d'obtenir les épaisseurs, les contraintes d'écoulement et par la suite le profil de dureté. Les résultats ainsi déduits, sont comparés avec ceux obtenus expérimentalement par des essais classiques de filiation de dureté sur une large gamme d'aciers et confirment l'intérêt des méthodes proposées.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF

Étude de la relation entre le rayon de contact et la pénétration lors d'une indentation sphérique

L indentation instrumentée, technique en plein développement est devenue un outil intéressant dans l évaluation de la réponse mécanique des matériaux aux échelles macro et microstructurales. Cette technique consiste à mesurer l évolution de l effort F en fonction de l enfoncement h. Ce qui permet d obtenir divers paramètres mécaniques du matériau. Pour déterminer les paramètres mécaniques caractéristiques du matériau à partir de la courbe F h, la connaissance du rayon de contact est nécessaire. L objectif principal de cette thèse est de proposer un modèle basé sur les simulations numériques par éléments finis et sur des essais expérimentaux, permettant de déterminer l évolution du rayon de contact a sous un pénétrateur sphérique en fonction de la profondeur de pénétration h valable lorsque un matériau métallique indenté est déformé plastiquement. Contrairement aux modèles existants, le modèle proposé met en valeur l influence du module de Young, de la limite d élasticité du matériau ainsi que du coefficient d écrouissage.The instrumented indentation, technique under development full became an interesting tool in the evaluation of the mechanical response of materials on macro and microstructural scales. This technique consists in measuring the evolution of the load according to the depth. This permits to get various mechanical parameters of the material. To determine the characteristic mechanical parameters of the material starting from the F h curve, the knowledge of the contact radius is necessary. The main objective of this thesis is to propose a model based on the numerical simulations by finite element and using experimental tests, permitting to determine the evolution of the contact radius under a spherical indenter according to the depth of penetration valid when an indent metallic material is deformed plastically. Contrary to the existing models, the proposed model emphasizes the influences of Young modulus, strain hardening exponent and yield strength.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF

Tensile Characterizations of Optical Fiber Embedded in Epoxy Glass Composite

International audienc

Determination of Critical Micelle Concentration Using Optical Fiber Devices

International audienc

Damage Study of Copper Alloys Submitted to Vibration Tests

International audienceThe main requirement for the connector materials used in electrical contacts and submitted to vibration mode is to maintain very low and stable electrical resistance. Wear and fretting corrosion are a major cause of connector failure and the main reasons influencing the reliability of the electrical system. If the use of coating materials in electrical contacts is widespread, the coatings disappear from the contact surfaces after a certain number of vibration cycles and the contact is carried out between the two basic substrates in contact at the interface. Our study relates to the contact resistance characterization under dynamic vibrations for a contact between a sphere and plane using high content copper alloys with no coatings. Only one contact part is subjected to a vibratory movement, the other part is fixed. The contact resistance is continuously measured during the test. An experimental study of contact resistance behaviour is undertaken in order to evaluate the influence of mechanical and electrical material properties on the degradation of conduction. The obtained results show that the hardness and the resistivity of the copper alloys used have a large influence on the component lifespan