02- Génie Mécanique

Permanent URI for this collectionhttps://dspace.univ-tebessa.dz/handle/123456789/144

Browse

Now showing 1 - 13 of 13

Analyse théorique et par éléments finis d'un accouplement PERIFLEX
(UNIVERSITE DE ECHAHID CHEIKH LARBI TEBESSI, 2026-06-04) SOUALMIA Oumaima encadré par HADJAB Abdelhakim
Ce mémoire présente une étude théorique et numérique de l’accouplement élastique PERIFLEX, un composant de transmission de puissance mécanique largement utilisé dans les applications industrielles. La première partie développe un modèle analytique rigoureux basé sur la mécanique des matériaux et la théorie de l’élasticité, permettant de déterminer les contraintes de cisaillement torsionnel, la contrainte équivalente de Von Mises, la rigidité torsionnelle et l’angle de torsion maximal. L’analyse des désalignements multiaxiaux évalue les efforts radiaux et les moments de flexion induits. Une étude dynamique par la formulation de Lagrange détermine les fréquences propres du système moteur–accouplement–pompe analytiquement), et vérifie l’absence de risque de résonance en service. La deuxième partie décrit la modélisation géométrique tridimensionnelle de l’accouplement sous SolidWorks, suivie d’une simulation numérique par la méthode des éléments finis (MEF) implémentée dans SolidWorks Simulation. L’analyse modale numérique confirme les deux premières fréquences propres en torsion en accord satisfaisant avec le modèle analytique. Les résultats démontrent que l’accouplement résiste aux sollicitations imposées avec le coefficient de sécurité et que le composant élastomère remplit efficacement ses fonctions d’amortissement et de compensation des désalignements
Analyse vibro-acoustique pour le diagnostic intelligent des défauts dans les machines tournantes
(UNIVERSITE DE ECHAHID CHEIKH LARBI TEBESSI, 2026-06-09) Amine Guettiche encadré par Allia Saief eddine
Ce mémoire propose une approche multimodale de diagnostic des défauts de roulements dans les machines tournantes, fondée sur des données vibratoires réelles acquises pendant 50 jours sur un roulement conique à rouleaux SKF 32222 J2 d'une éolienne de 2,2 MW. La méthodologie s'articule autour de trois axes complémentaires. Le premier axe concerne l'analyse vibratoire par décomposition en ondelettes (AMRO), où le kurtosis est utilisé comme critère de sélection du vecteur optimal, et l'analyse d'enveloppe révèle l'apparition d'un défaut de bague intérieure (BPFI) dès le 15ème jour, avec une multiplication des amplitudes spectrales par un facteur 52 jusqu'au 49ème jour. Le deuxième axe porte sur l'étude perceptive acoustique via un test de comparaison par paires auprès de 25 auditeurs ; l'analyse MDS INDSCAL a produit un espace perceptif bidimensionnel fidèle à la chronologie réelle de la dégradation (R = 0,93). Le troisième axe concerne la classification non supervisée par SOM, qui a segmenté les 50 journées en quatre groupes : état normal, défaut naissant, défaut grave et défaillance complète, avec détection précoce dès le 8ème jour.
Applied Mathematical Methods for Vibration-Based Diagnosis of Rotating Machinery Faults
(UNIVERSITE DE ECHAHID CHEIKH LARBI TEBESSI, 2026-06-09) Labidi Toufik encadré par BOUAZIZ Khelifa
Les roulements constituent des composants essentiels des machines tournantes, dont la défaillance peut entraîner des arrêts de production coûteux voire des accidents graves. Dans ce travail, deux approches de traitement du signal sont comparées pour le diagnostic des défauts de roulement : la Transformée de Fourier Rapide (FFT) et la Transformée de Hilbert-Huang (HHT). La FFT, bien que largement répandue, présente des limitations intrinsèques face aux signaux non stationnaires et non linéaires. La HHT, fondée sur la Décomposition Modale Empirique (DME) suivie de l'Analyse Spectrale de Hilbert (ASH), constitue une approche entièrement adaptative ne nécessitant aucune base a priori. Les deux méthodes sont appliquées aux signaux vibratoires issus de la base de données de l'Université Case Western Reserve (CWRU) pour un roulement SKF 6205-2RS JEM, dans les conditions à vide et en charge. Les résultats montrent que la HHT offre une meilleure résolution spectrale et une identification plus précise des fréquences caractéristiques de défauts, notamment la visibilité des raies latérales et des harmoniques, par rapport à la FFT classique.
contribution à ľ ėtude des paramėtres ď estampage à choud des aciers
(UNIVERSITE DE ECHAHID CHEIKH LARBI TEBESSI, 2026-06-09) Menacer Khelifa encadré par Hannchi Mohamed Tahar
Dans cette étude on a les définitions du procédé de forgeage par estampage à chaud. Tout en indiquant les opérations de mise en forme en donnant les paramètres qui gouvernent l’estampage à chaud a caractère thermomécaniques. Finalement, une dans la partie expérimentale dont a pu déterminer les propriétés mécanique de l’acier considéré 20MC5 avant après estampage à chaud.
Cycle de fabrication du vilebrequin et caractérisation métallurgique
(UNIVERSITE DE ECHAHID CHEIKH LARBI TEBESSI, 2026-06) Chorfi Oussama encadré par Torchane Lazhar
Ce mémoire présente l’étude du cycle de fabrication du vilebrequin au sein de l’entreprise ETRAG de Constantine ainsi que sa caractérisation métallurgique et mécanique. Le vilebrequin est un organe essentiel du moteur thermique, soumis à d’importantes sollicitations mécaniques nécessitant des propriétés élevées de résistance, de ténacité et de durabilité. L’objectif de ce travail est d’évaluer l’influence des différentes étapes de fabrication (forgeage, usinage et traitements thermiques) sur la microstructure et les propriétés mécaniques de cette pièce. Les observations métallographiques ont montré l’évolution de la structure ferrito-perlitique initiale vers une sorbite de revenu après traitement d’amélioration, puis vers une martensite revenue en surface après trempe par induction. Les essais mécaniques ont mis en évidence une amélioration significative des performances du matériau, avec une résistance à la rupture de 878 MPa, une limite d’élasticité de 535 MPa et une augmentation de la résilience moyenne de 11,8 à 28 J/cm². Les mesures de microdureté ont révélé une surface fortement durcie (59 à 62 HRC) associée à un coeur plus tenace. Les résultats obtenus confirment l’efficacité du procédé de fabrication appliqué à ETRAG et l’importance des traitements thermiques dans l’optimisation des performances et de la durée de vie du vilebrequin.
Etude de l’effet des traitements thermiques sur les propriétés mécaniques d’un alliage à base d’aluminium
(UNIVERSITE DE ECHAHID CHEIKH LARBI TEBESSI, 2026-06-09) AZIRI TAKIEDDINE / Encadré par LAOUADI Bouzid
Cette étude s’inscrit dans le cadre de l’analyse des alliages d’aluminium de la série 6xxx, notamment les Al-Mg-Si, largement utilisés dans l’industrie, l’automobile, l’aéronautique et le bâtiment grâce à leur faible densité, leur bonne résistance à la corrosion et leurs bonnes propriétés mécaniques, ainsi que leur aptitude au durcissement par précipitation. Plusieurs traitements thermiques ont été appliqués, notamment l’homogénéisation, la trempe, le vieillissement artificiel et le vieillissement naturel, afin d’étudier leur influence sur la microstructure et les propriétés mécaniques de l’alliage d’aluminium 6063 de type Al-Mg-Si. L’étude expérimentale a été réalisée à l’aide de la microscopie optique (MO) et des essais de microdureté Vickers (HV). Les résultats montrent que le traitement d’homogénéisation améliore la répartition des phases secondaires et homogénéise la matrice d’aluminium. Les résultats du vieillissement artificiel révèlent que le traitement à 100 °C favorise le début de la formation des zones Guinier-Preston (GP), ce qui contribue à l’augmentation progressive de la dureté. À 200 °C, le processus de précipitation devient plus efficace avec la formation des précipités métastables β’’, responsables des valeurs maximales de dureté et du durcissement structural. En revanche, le vieillissement à 300 °C accélère l’évolution des précipités vers des phases plus stables telles que β’ et β (Mg₂Si), provoquant ainsi un phénomène de sur vieillissement accompagné d’une diminution de la dureté due à la croissance des précipités et à la réduction de leur effet de blocage des dislocations. L’étude montre également que les meilleures propriétés mécaniques ont été obtenues à 200 °C pour une durée de vieillissement optimale, correspondant à l’état optimal de précipitation. L’alliage suit la séquence de précipitation caractéristique des alliages Al-Mg-Si : SSS → Zones GP → β’’ → β’ → β (Mg₂Si), où la phase β’’ représente la phase la plus durcissante et la plus efficace dans l’amélioration de la microdureté. Le vieillissement naturel après trempe favorise également la formation des zones GP, tandis que le double vieillissement améliore davantage les propriétés mécaniques grâce à une précipitation plus fine et plus homogène.
Etude et analyse d'une éolienne à l'aide du logiciel Qblade
(UNIVERSITE DE ECHAHID CHEIKH LARBI TEBESSI, 2026-06-04) Akram Boofaroo encadré par Laouar Roudouane
Cette thèse présente la conception aérodynamique, la modélisation numérique et l'optimisation paramétrique d'un rotor d'éolienne de petite puissance à l'aide du logiciel de simulation dédié QBlade. L'objectif principal de cette étude est de traiter le compromis délicat entre la maximisation de l'efficacité aérodynamique et la garantie de l'intégrité structurelle sous des conditions de fonctionnement à faible nombre de Reynolds et d'écoulements turbulents. Le cadre théorique repose sur la théorie de la quantité de mouvement de l'élément de pale (BEM), augmentée des corrections de perte en bout de pale de Prandtl et de forte poussée de Glauert. Les résultats des simulations numériques démontrent que l'implémentation d'une configuration de pale hybride (déployant le profil aérodynamique plus épais SG6040 à la racine de la pale et le profil hautement efficace SG6043 à l'extrémité) constitue une excellente stratégie d'ingénierie pour isoler les moments de flexion mécanique élevés tout en maximisant l'extraction d'énergie. De plus, l'étude paramétrique révèle que les variables géométriques (telles que le nombre de pales, la distribution de la corde et l'angle de vrillage) influencent considérablement les performances. La configuration à 3 pales atteint l'équilibre aérodynamique optimal, tandis qu'une augmentation excessive du nombre de pales entraîne une chute brutale du coefficient de puissance (Cp) et de la puissance totale en raison de la dominance de la traînée parasite, du blocage aérodynamique et de l'interaction des sillages. Enfin, l'analyse structurelle confirme que la distribution des contraintes de Von Mises reste largement en dessous des seuils d'élasticité admissibles du matériau, validant la viabilité de la conception optimise.
Étude numérique d’un problème thermique variable en régime transitoire sur une plaque chauffée par une source de chaleur
(UNIVERSITE DE ECHAHID CHEIKH LARBI TEBESSI, 2026-06-29) BOUCHAMA Romaissa encadré par LATIFA ZAIDI
Le but de ce mémoire est d’aboutir à des résultats permettant de comparais l’effet de conductivité thermique sur la propagation de la chaleur pour différent matériaux tout long la géométrie limites. Pour cela, nous avons choisi deux matériaux avec des conductivités thermiques Différentes pour étudier l’effet de la conductivité thermique sur la distribution de températures par la méthode des éléments Finie qui nous aidera à résoudre l’équation de la chaleur, en régime transitoire avec une source volumique , la méthode des éléments Finie nous permettra de définir numériquement l’effet de conductivité sur la distribution de la chaleur dans la plaque étudie. Les résultats que nous avons obtenus tendent une forte observation , en particulier nous avons observé que l’influence de cette dernier est très importante sur le transfert de chaleur dans le système étudier.
Influence of Heat Treatment on Recovery and Recrystallization Behavior of Cold Drawn Aluminum Wires
(UNIVERSITE DE ECHAHID CHEIKH LARBI TEBESSI, 2026-06-08) Islem ABBAS / Encadré par Abdallah DIHA
This work investigates the influence of heat treatment on the recovery and recrystallisation behaviour of cold-drawn commercially pure aluminum wires, manufactured by the national cable enterprise EN.I.CA.B, Biskra. The wires were cold-drawn from an initial machine wire diameter of 9.5 mm to three final diameters: 5.92 mm, 4.24 mm, and 3.33 mm, corresponding to area reduction ratios of 61.17%, 80.08%, and 87.72%, respectively. Two annealing treatments were applied: a recovery annealing at 160°C for 90 minutes, and a recrystallisation annealing at 290°C for 60 minutes. The characterization techniques employed include tensile testing, Vickers microhardness measurements, and optical microscopy. The results indicate that recovery annealing induces a slight decrease in hardness through dislocation rearrangement and partial annihilation, without altering the grain structure. Recrystallisation annealing, on the other hand, leads to a significant reduction in mechanical strength and the formation of new strain-free equiaxed grains, resulting in a marked improvement in ductility.
Investigation numérique de la convection forcée pour le refroidissement d’un composant électronique dans un canal en présence d’obstacles utilisant un nanofluide
(UNIVERSITE DE ECHAHID CHEIKH LARBI TEBESSI, 2026-06-09) BECHOUAT Dia Eddine encadré par BOUZENNADA Tarek
Ce travail présente une étude numérique du refroidissement par convection forcée d'un composant électronique (source de chaleur) dans un microcanal obstrué, à l'aide d'un nanofluide. La simulation numérique a été réalisée avec le logiciel COMSOL Multiphysics, en considérant plusieurs configurations : un canal avec une obstruction, un canal avec deux obstructions et différents pourcentages volumiques de nanoparticules (0%, 3%, 6% et 9%). La structure est constituée d'un microcanal de longueur 200μm et de largeur 50μm, le composant électronique étant placé au fond. L'analyse s'est concentrée sur l'évaluation du transfert de chaleur et de performance hydrodynamiques, en étudiant le nombre de Nusselt, les champs de température, les champs de vitesse et le paramètre de performance thermohydrodynamique. Les résultats obtenus montrent que l’introduction des obstacles, combinée à l’augmentation de la concentration en nanoparticules, favorise l’amélioration du transfert de chaleur. Toutefois, certaines configurations entraînent également une augmentation des pertes de charge. Parmi les cas étudiés, le cas 3 s’est révélé la plus performante, offrant le meilleur compromis entre l’intensification du transfert thermique et la limitation des pertes de charge, ce qui se traduit par une amélioration significative des performances thermohydraulique du système.
L’étude de l’effet de brunissage à bille sur l’etat de surface de l’acier X70
(UNIVERSITE DE ECHAHID CHEIKH LARBI TEBESSI, 2026-06-09) Karkoud Sara / Encadré par Bounouara Abdelouahab
Le présent travail porte sur l’étude de l’effet du brunissage à bille sur l’état de surface de l’acier X70 utilisé dans la fabrication des pipelines de transport d’hydrocarbures. Après une présentation des caractéristiques métallurgiques et mécaniques de cet acier à haute limite élastique, ainsi que du procédé de fabrication des tubes soudés en spirale, une campagne expérimentale a été menée incluant des essais de dureté, de traction et de résilience, avant et après traitement par brunissage. Les résultats obtenus montrent que le brunissage à bille améliore sensiblement la du reté superficielle, réduit la rugosité de surface et influence positivement la résilience du matériau, grâce aux contraintes résiduelles de compression introduites en surface. Ce traitement mécanique de surface s’avère donc efficace pour améliorer les performances et la durabilité de l’acier X70 en conditions de service.
Résistance à l'impact d'un polypropylène recyclé
(UNIVERSITE DE ECHAHID CHEIKH LARBI TEBESSI, 2026-06-08) Remichi Mohamed Islam encadré par Laouadi Bouzid
Cette étude vise à comparer de manière exhaustive les performances mécaniques de bobines de polypropylène (PP) formées sous vide et de bobines de polycoton (PP) recyclées lors de cycles d'extrusion successifs. Le polypropylène est plus largement utilisé que d'autres polymères thermoplastiques dans diverses applications industrielles en raison de sa légèreté, de sa résistance chimique, de ses excellentes propriétés mécaniques et de sa facilité de mise en forme et de moulage. Face à la consommation mondiale croissante de plastiques et aux politiques environnementales qui en découlent, le recyclage du polypropylène est devenu une solution concrète pour réduire les déchets plastiques et leur impact sur les ressources naturelles. La partie théorique de cette étude aborde la composition chimique du polypropylène, ses propriétés physiques, chimiques et mécaniques, ainsi que les processus de filtration qu'il peut subir, notamment la filtration thermique et l'oxydation, et les modifications associées de sa densité et de sa microstructure. La partie expérimentale consiste à soumettre des échantillons de polypropylène à plusieurs cycles d'extrusion successifs afin de simuler les processus de recyclage industriels. L'impact de ces cycles sur les propriétés de la matière première a été évalué par une série de tests mécaniques, rhéologiques et de flux thermique, incluant des tests de teinte, l'indice de fluidité à l'état fondu (MFI), l'analyse mécanique dynamique (DMA) et diverses mesures rhéologiques. Il a été observé que les procédés de recyclage induisent des modifications significatives de la structure hydrologique, affectant les propriétés mécaniques et rhéologiques, notamment la résistance à la traction. Cette étude souligne l'importance de la maîtrise du prétraitement en impression afin de minimiser la consommation de polypropylène dans diverses applications. Elle met également en évidence le potentiel de réutilisation de ce matériau dans de nombreuses applications industrielles, permettant un équilibre entre les exigences techniques et la production à petite échelle, et favorisant ainsi la rentabilité et l'innovation.
Valorisation d’une nouvelle fibre végétale : Extraction et caractérisation physico- thermique en vue de son utilisation comme renfort dans les biocomposites
(UNIVERSITE DE ECHAHID CHEIKH LARBI TEBESSI, 2026-06-08) Marrouche Saif Eddine / Encadré par LEMITA Nourelhouda
Ce travail porte sur l’étude et la valorisation d’une nouvelle fibre naturelle extraite de la plante Retama sphaerocarpa en vue de son utilisation comme renfort dans les biocomposites. Les fibres ont été extraites puis soumises à un traitement alcalin par des solutions de NaOH à différentes concentrations (2 %, 3 %, 4 %, 5 % et 10 %). Une caractérisation physico-chimique et thermique des fibres brutes et traitées a été réalisée à l’aide de différentes techniques d’analyse, ainsi que sur l’étude de sa morphologie à l’aide d’observations microscopiques, optiques et par microscopie électronique à balayage (MEB). notamment la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et l’analyse thermogravimétrique (ATG/DTG). à l’aide de diverses techniques physico (DRX, densité et diamètre). Les résultats obtenus ont montré que le traitement alcalin permet d’éliminer une partie des composés non cellulosiques tels que l’hémicellulose, la lignine et les impuretés de surface, améliorant ainsi les propriétés de la fibre. En outre, une étude statistique a été réalisée à l’aide du logiciel Origin afin d’évaluer de manière précise les caractéristiques physiques et chimiques des fibres (RS). Le choix de cette fibre se justifie par le fait qu’elle n’a, à ce jour, fait l’objet d’aucune caractérisation dans la littérature existante. L’analyse thermique a révélé une amélioration de la stabilité thermique des fibres traitées par rapport aux fibres brutes. Ces résultats démontrent que les fibres de Retama sphaerocarpa présentent un potentiel intéressant pour le développement de biocomposites performants et respectueux de l’environnement.