Optimisation de modèles 3D dans le cadre d'une utilisation pour simulateurs en temps réel

--Deux verrous majeurs sont associés à la création et à la gestion des objets 3D qui composent l'environnement simulé :(1) Permettre le rendu graphique en temps réel lorsque la scène se compose de nombreux objets et (2), conserver les propriétés des objets (notamment couleurs et animations) lorsqu'ils sont transférés du logiciel de création au moteur de rendu.Ce document propose des éléments de réponse à la première difficulté, le rendu temps réel. Il rassemble ainsi différentes techniques d'optimisation d'objets modélisés en 3D, afin d'améliorer les performances lors d'une utilisation sur des simulateurs temps réel

Étude du comportement viscoplastique en traction et en fluage de l’alliage TA6V de 20 à 600 degrés Celsius

Les durées de vie classiques des pièces en aéronautique sont de plusieurs dizaines d’années. Cependant, certaines applications en marge impliquent des durées de vie bien plus courtes, sans réparation ou récupération des pièces. Les modèles de conception classiques doivent être adaptés et la démarche du choix matériau se faire « au juste besoin », autorisant l’utilisation des matériaux aux conditions limites de leur intégrité. Afin d’estimer ces limites, la caractérisation à plus hautes températures d’alliages existants est entreprise. C’est dans cette optique que se placent les travaux de thèse présentés dans ce manuscrit. L’alliage étudié est le Ti-6Al-4V (TA6V) forgé qui possède à l’issu du traitement thermomécanique une microstructure duplex. Il est actuellement l’alliage de titane le plus couramment utilisé en aéronautique et son utilisation est généralement limitée aux environs de 350°C pour des durées de vie classiques. Dans le but d’utiliser cet alliage pendant une dizaine d’heure, l’étude menée consiste à caractériser le TA6V de 20°C à 600°C. La caractérisation se centre, dans un premier temps, sur l’état métallurgique de la matière initiale issue du galet forgé et sur sa stabilité en température. Ensuite, le comportement mécanique du TA6V est étudié de 20°C à 600°C en traction, mettant en évidence une sensibilité de la contrainte d’écoulement à la vitesse de déformation dépendant de la température. Ce comportement est mis en lien avec le phénomène de vieillissement dynamique. La caractérisation du comportement mécanique est poursuivie par une campagne étendue de fluage de 20°C à 600°C pour différents niveaux de contraintes (de 0,3 à 1 fois la limite d’élasticité en traction). Ces essais montrent différents comportements en fonction de la température. La matière déformée en traction et en fluage est analysée en microscopie électronique en transmission afin d’apporter des informations sur les mécanismes de déformation gouvernant les différents comportements de l’alliage. Les campagnes de caractérisation en traction et en fluage ont permis d’établir un modèle de comportement viscoplastique du TA6V de 20°C à 600°C validé par l’ajustement des résultats obtenus à l’issue d’essais thermomécaniques complexes avec la simulation de ces essais par éléments finis. La corrélation des résultats en traction et en fluage et la détermination des mécanismes de déformation conduit à une discussion sur le comportement viscoplastique du TA6V, pour finalement aboutir à une proposition de modélisation du fluage du TA6V de 20°C à 600°C. Le modèle permet de reproduire qualitativement des courbes de fluage à partir de la sensibilité à la vitesse de déformation mesurée au cours d’essais de traction. ABSTRACT : Classical life time of aeronautic parts lasts several decades. However, for some special applications with short life time and without repairs or recovery of parts, material design is tailored “close to real needs”. This justifies characterization at higher temperatures of well-known alloys and not developing new alloys. The study presented in this manuscript is included within this frame of short life applications. Forged Ti-6Al-4V (Ti-64) alloy with a bimodal microstructure is the most common titanium alloy in aeronautic and is usually limited below 350°C applications during classical life time. In order to use this alloy during a ten hour application, this thesis consists in characterizing Ti-64 from 20°C to 600°C. In a first time, characterization is focused on initial metallurgical state coming from a forged billet and on its thermal stability. Then, mechanical behavior of Ti-64 is studied by tensile testing from 20°C to 600°C, highlighting strain rate sensitivity (SRS) of flow stress. SRS is depending on temperature. This dependency is usually due to dynamic strain ageing phenomenon. Mechanical behavior characterization continues with creep testing from 20°C to 600°C for several stress levels (from 0.3 to 1 time yield stress values). Different behaviors versus temperature are revealed. Deformed samples by tensile testing and creep testing are analyzed by transmission electronic microscopy to bring information about deformation mechanisms controlling the different behaviors of the alloy. Thanks to tensile and creep testing, a viscoplastic modeling of Ti-64 from 20°C to 600°C has been performed and validated by fitting results from complex thermo mechanical tests with finite elements simulations. Comparison of mechanical behavior with deformation mechanisms leads to a discussion about viscoplasticity of Ti-64, and finally results in a proposal modeling creep behavior of Ti-64 from 20°C to 600°C. The model is able to estimate qualitatively creep curves using strain rate sensitivity measured during tensile tests

Creep behavior of Ti-6Al-4V from 450°C to 600°C

We present in this paper the creep behavior of Ti-6Al-4V from 450°C to 600°C under applied stress from 100 MPa to 500 MPa. Creep behavior is studied analyzing creep damage after tests and calculating stress exponent (n) and activation energy (Q). Operating creep deformation mechanisms characterization is possible by analyzing crept microstructure by TEM. A comparison of n and Q values with values from literature and a correlation with TEM micrographs will lead us to a discussion about operating creep deformation mechanisms

Low Temperature Strain Rate Sensitivity of Titanium Alloys

Titanium alloys are widely used in many industrial applications such as in aeronautics due to their combination of good mechanical properties, excellent corrosion resistance and low density. The mechanical behaviour of titanium alloys is known to exhibit a peculiar dependence on both deformation temperature and strain rate. Titanium alloys show significant room temperature creep and they are very sensitive to dwell fatigue and sustained load cracking. This behaviour is related to the viscosity of plastic deformation in titanium alloys, which can be represented by a strain rate sensitivity (SRS) parameter. The present study aims to compare the tensile behavior of two different titanium alloys, Ti-6Al-4V and β21S, which exhibit dissimilar microstructures. Results of tensile tests, performed under constant strain rate and including strain rate changes, are reported in terms of flow stress, ductility and SRS over a wide range of temperatures

Study of viscoplastic behaviour by tensile and creep testing of Ti-64 alloy from room temperature to 600°C

Les durées de vie classiques des pièces en aéronautique sont de plusieurs dizaines d’années. Cependant, certaines applications en marge impliquent des durées de vie bien plus courtes, sans réparation ou récupération des pièces. Les modèles de conception classiques doivent être adaptés et la démarche du choix matériau se faire « au juste besoin », autorisant l’utilisation des matériaux aux conditions limites de leur intégrité. Afin d’estimer ces limites, la caractérisation à plus hautes températures d’alliages existants est entreprise. C’est dans cette optique que se placent les travaux de thèse présentés dans ce manuscrit. L’alliage étudié est le Ti-6Al-4V (TA6V) forgé qui possède à l’issu du traitement thermomécanique une microstructure duplex. Il est actuellement l’alliage de titane le plus couramment utilisé en aéronautique et son utilisation est généralement limitée aux environs de 350°C pour des durées de vie classiques. Dans le but d’utiliser cet alliage pendant une dizaine d’heure, l’étude menée consiste à caractériser le TA6V de 20°C à 600°C. La caractérisation se centre, dans un premier temps, sur l’état métallurgique de la matière initiale issue du galet forgé et sur sa stabilité en température. Ensuite, le comportement mécanique du TA6V est étudié de 20°C à 600°C en traction, mettant en évidence une sensibilité de la contrainte d’écoulement à la vitesse de déformation dépendant de la température. Ce comportement est mis en lien avec le phénomène de vieillissement dynamique. La caractérisation du comportement mécanique est poursuivie par une campagne étendue de fluage de 20°C à 600°C pour différents niveaux de contraintes (de 0,3 à 1 fois la limite d’élasticité en traction). Ces essais montrent différents comportements en fonction de la température. La matière déformée en traction et en fluage est analysée en microscopie électronique en transmission afin d’apporter des informations sur les mécanismes de déformation gouvernant les différents comportements de l’alliage. Les campagnes de caractérisation en traction et en fluage ont permis d’établir un modèle de comportement viscoplastique du TA6V de 20°C à 600°C validé par l’ajustement des résultats obtenus à l’issue d’essais thermomécaniques complexes avec la simulation de ces essais par éléments finis. La corrélation des résultats en traction et en fluage et la détermination des mécanismes de déformation conduit à une discussion sur le comportement viscoplastique du TA6V, pour finalement aboutir à une proposition de modélisation du fluage du TA6V de 20°C à 600°C. Le modèle permet de reproduire qualitativement des courbes de fluage à partir de la sensibilité à la vitesse de déformation mesurée au cours d’essais de traction.Classical life time of aeronautic parts lasts several decades. However, for some special applications with short life time and without repairs or recovery of parts, material design is tailored “close to real needs”. This justifies characterization at higher temperatures of well-known alloys and not developing new alloys. The study presented in this manuscript is included within this frame of short life applications. Forged Ti-6Al-4V (Ti-64) alloy with a bimodal microstructure is the most common titanium alloy in aeronautic and is usually limited below 350°C applications during classical life time. In order to use this alloy during a ten hour application, this thesis consists in characterizing Ti-64 from 20°C to 600°C. In a first time, characterization is focused on initial metallurgical state coming from a forged billet and on its thermal stability. Then, mechanical behavior of Ti-64 is studied by tensile testing from 20°C to 600°C, highlighting strain rate sensitivity (SRS) of flow stress. SRS is depending on temperature. This dependency is usually due to dynamic strain ageing phenomenon. Mechanical behavior characterization continues with creep testing from 20°C to 600°C for several stress levels (from 0.3 to 1 time yield stress values). Different behaviors versus temperature are revealed. Deformed samples by tensile testing and creep testing are analyzed by transmission electronic microscopy to bring information about deformation mechanisms controlling the different behaviors of the alloy. Thanks to tensile and creep testing, a viscoplastic modeling of Ti-64 from 20°C to 600°C has been performed and validated by fitting results from complex thermo mechanical tests with finite elements simulations. Comparison of mechanical behavior with deformation mechanisms leads to a discussion about viscoplasticity of Ti-64, and finally results in a proposal modeling creep behavior of Ti-64 from 20°C to 600°C. The model is able to estimate qualitatively creep curves using strain rate sensitivity measured during tensile tests

Actualisation des ZNIEFF en Grand Est - Territoires champardennais: Rapport d'activités 2020

Dans le cadre de la modernisation en continu des ZNIEFF, et sous l’impulsion de la Dreal Grand-Est, le Conservatoire Botanique National du Bassin Parisien (CBNBP) a démarré en septembre 2020 des inventaires en Champagne-Ardenne afin de palier le défaut d’actualisation constaté sur de nombreuses ZNIEFF risquant de perdre leur statut de zone d’intérêt.Ainsi, 19 marais tufeux de Haute-Marne ont été prospectés afin de lister les espèces et habitats présents, en particulier les déterminants ZNIEFF.Les premiers résultats ont permis de montrer la présence d’espèces et habitats déterminants sur l’ensemble des marais, avec cependant des variations selon les sites. Ces inventaires ont également permis, en plus d’actualiser les données floristiques, de proposer une mise à jour du commentaire général des fiches ZNIEFF pour l’ensemble des sites, ainsi que des propositions de modifications du contour des zones pour 6 d’entre elles

Déclinaison du PNA Messicoles en Grand Est - Territoire champardennais: Rapport d'activités 2020

Depuis 2012, un plan national d’action est mis en oeuvre en faveur des plantes messicoles. Décliné au niveau national et régional, il propose la mise en place de dispositifs afin de conserver et restaurer les populations de plantes messicoles.Pour la 3ème année consécutive, le CBNBP a apporté sa contribution au PNA Messicole en Grand-Est aux cotés de la DREAL Grand-Est pour la réalisation d’un état des lieux de la flore messicole sur le territoire champardennais, en participant aux réunions des comités de suivi et pilotage, en co-organisant avec la chambre d’agriculture de Champagne-Ardenne une journée de sensibilisation à destination des conseillers agricoles, et en réalisant des inventaires sur les mailles afin d’avoir une idée de leur richesse spécifique.Ainsi, le présent rapport présente le bilan des actions menées sur le territoire champardennais, qu’il semble nécessaire de poursuivre, au vu des résultats obtenus, afin de continuer à améliorer les connaissances mais également afin de préserver, voir restaurer, la flore messicole de la région