Titre: prévision de la fiabilité de la tenue à la fatigue polycyclique des composants mécaniques traités par choc laser
L’objectif de thèse est de développer une approche globale pour la prévision de la fiabilité de la tenue à la fatigue polycyclique des composants mécaniques traités par choc laser. Cette approche sera basée sur la simulation par éléments finis, d’une part de l’état initial des couches traitées, et d’autre part, sur l’intégration de critères de fatigue probabilisés adaptés au cas des pièces traitées superficiellement dans le code de calcul ABAQUS. Une fois validée, cette approche permettra aux ingénieurs concepteurs d’optimiser les conditions opératoires de ce traitement. Supervisors: Raouf FATHALLAH Phone: +216 73 558 954 Address: Adresse : Place des Aglabittes
5025 Bennane TUNISIE
Tel : +216 73 558 954
Port: +216 26 388 778
E-Mails : Mounir.frija@gmail.com
Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures
The purpose of this paper is to develop a global approach to predict the reliability of the high‐... more The purpose of this paper is to develop a global approach to predict the reliability of the high‐cycle fatigue behavior of mechanical components treated by laser shock peening (LSP). Most works that exist in the literature have introduced experimental and numerical studies. The originality of our investigation is to predict and validate the reliability of high‐cycle fatigue of the workpieces treated by LSP treatment by using the modified Crossland criterion. Based on previous works made by our team that shows the finite element simulation of the LSP process, this approach will be based on the integration of probabilistic fatigue criteria adapted to the superficially treated parts using ABAQUS software. After the validation of this approach, it will allow design engineers to optimize the operating conditions of the LSP process.
Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of Materials: Design and Applications, 2019
Laser shock peening is a mechanical surface improvement treatment used to enhance the fatigue lif... more Laser shock peening is a mechanical surface improvement treatment used to enhance the fatigue life of critical components. This paper investigates the influence of multiple square laser impacts to study their special effect on the diverse mechanical behaviours of the thin leading edge surface of turbine blades. Most works existing in the literature have presented experimental investigations. The originality of our paper is to validate and numerically simulate the proposed model. Indeed, a 3D finite element method of a thin leading edge specimen, Ti–6Al–4V, of a turbine blade is numerically simulated using the ABAQUS software. The mechanical surface modifications (residual stresses, equivalent plastic strains and Johnson–Cook superficial damage) induced by the multiple square laser impact are examined in detail. The main purpose of this investigation is to determine the effects of single-sided and double-sided laser shock peening.
In this paper, we will study the influence of multiple laser impacts on thin leading edges of a t... more In this paper, we will study the influence of multiple laser impacts on thin leading edges of a turbine blade. A numerical analysis based on a 3D finite element method of thin leading edge specimens of a turbine blade made of titanium super-alloy (Ti–6Al–4V) is performed using the commercial software ABAQUS. A repetitive time Gaussian increment pressure that is uniformly applied at a square affected region is used to characterize the LSP loading. We apply the visco-elastic-plastic of the Johnson-Cook law coupled with damage in order to develop the treated material behavior law. The objective of this simulation is to predict the mechanical surface modifications generated by the laser shock processing: (i) the residual stresses, (ii) the plastic strains and (iii) the Johnson-Cook superficial damage. These modifications are well analyzed for thin leading edges of a turbine blade treated by a square laser spot that can effectively treat a considerable part with a coverage rate that is b...
The control of residual stress is crucial in ensuring the integrity of engineering components and... more The control of residual stress is crucial in ensuring the integrity of engineering components and Laser Shock Peening (LSP) process can be used to good effect to introduce the beneficial compressive residual stress levels required. It is, however, difficult to use normal laser peening control systems to establish the ideal peening conditions that will result in the best component performance. This paper presents results from a study to optimise the laser peening parameters for a typical titanium super alloy used in high performance turbine blade by investigating how the main peening process parameters influence residual stress profiles resulted by numerical simulations. Statistical Design of Experiments (DoE) was used to limit the number of experiments required for optimisation to be possible. Using this technique and numerical depth profiling methods for residual stress analysis, the maximum compressive residual stresses in Ti-6Al-4V were measured for a range of peening conditions....
Mounir Frija et al., 2011, Applied Mechanics and Materials, 62, 85, Jun 1, 2011
Abstract
This paper presents a numerical simulation of the Laser Shock Peening (LSP) process us... more Abstract
This paper presents a numerical simulation of the Laser Shock Peening (LSP) process using Finite Element Method (FEM). The majority of the controlling parameters of the process have been taken into account. The LSP loading has been characterized by using a repetitive time Gaussian increment pressure applied uniformly at the impacted zone. The used behavior law of the treated material is supposed Johnson Cook elastic-viscous-plastic coupled with damage. The proposed model leads to obtain the surface modifications (i) the in-depth residual stresses profile, (ii) the induced plastic strains profile, (iii) the geometrical surface modification of the impacted zone and (iv) the superficial damage which can be induced in few cases, where the operating conditions are not well chosen and optimized. An aeronautical application of LSP has been carried out on aircraft turbine engine blade made by Ti-6Al-4V super alloy. This mechanical treatment is applied in order to increase the durability of titanium fan blades and decrease their sensitivity to foreign object damage (FOD). The resulting surface compressive residual stress significantly improves the high-cycle-fatigue properties of the component and greatly increases resistance to blade failure. Finally, we studied the feasibility of the influence of LSP treatment on the phenomenon of crack propagation by introducing a superficial crack defect on the edge of the studied blade structure. This is physically consistent and leads to optimize the operating conditions in order to limit the damage risks.
Mounir Frija et al., 2011, Applied Mechanics and Materials, 146, 83, Dec 1, 2011
Abstract
The control of residual stress is crucial in ensuring the integrity of engineering com... more Abstract
The control of residual stress is crucial in ensuring the integrity of engineering components and Laser Shock Peening (LSP) process can be used to good effect to introduce the beneficial compressive residual stress levels required. It is, however, difficult to use normal laser peening control systems to establish the ideal peening conditions that will result in the best component performance. This paper presents results from a study to optimise the laser peening parameters for a typical titanium super alloy used in high performance turbine blade by investigating how the main peening process parameters influence residual stress profiles resulted by numerical simulations. Statistical Design of Experiments (DoE) was used to limit the number of experiments required for optimisation to be possible. Using this technique and numerical depth profiling methods for residual stress analysis, the maximum compressive residual stresses in Ti-6Al-4V were measured for a range of peening conditions. The results of the detailed process characterisation investigations have shown that, by using careful DoE, it is possible to fully optimise the laser shock peening process to obtain greater benefits than would be possible with traditional control processes.
Materials Science and Engineering: A Volume 426, Issues 1–2, 25 June 2006, Pages 173–180, Jun 25, 2006
Abstract
This paper presents a numerical simulation of the shot peening process using finite ele... more Abstract
This paper presents a numerical simulation of the shot peening process using finite element method. The majority of the controlling parameters of the process have been taken into account. The shot peening loading has been characterised by using energy equivalence between the dynamic impact and a static indentation of a peening shot in the treated surface. The behaviour of the subjected material is supposed to be elastic plastic with damage. An integrated law of the damage proposed by Lemaître and Chaboche has been used. The proposed model leads to obtain the residual stress, the plastic deformation profiles and the surface damage. An application on a shot peened Ni-based super alloy Waspaloy has been carried out. The comparison of the residual stresses, obtained by X-ray diffraction method and by finite element calculation, shows a good correlation. The in-depth profile of the plastic deformations and the superficial damage values are in good agreement with the experimental observations.
Mounir Frija et al., 2009, Key Engineering Materials, 417-418, 853, Jan 1, 2010
Abstract
This paper presents a numerical simulation of the Laser Shock Peening process (LSP) us... more Abstract
This paper presents a numerical simulation of the Laser Shock Peening process (LSP) using finite element method. The majority of the controlling parameters of the process have been taken into account. The laser loading has been characterised by using a repetitive time Gaussian increment pressure applied uniformly at circular impacted zone. The behavior of the subjected material is supposed to be elasto-visco-plastic coupled with damage using the Johnson Cook law with his shear failure model. The proposed model leads to obtain the surface inducing modifications, which are classified in this work into three categories: (i) the in-depth residual stress profile, (ii) the induced plastic strains profile and (iii) also the superficial damage which can be induced in few cases where the operating conditions are not well chosen. An application on a laser shock peened super alloy Ti-6Al-4V has been carried out. The comparison of the residual stresses, obtained by X-ray diffraction method and by finite element calculation, shows a good correlation.
Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures
The purpose of this paper is to develop a global approach to predict the reliability of the high‐... more The purpose of this paper is to develop a global approach to predict the reliability of the high‐cycle fatigue behavior of mechanical components treated by laser shock peening (LSP). Most works that exist in the literature have introduced experimental and numerical studies. The originality of our investigation is to predict and validate the reliability of high‐cycle fatigue of the workpieces treated by LSP treatment by using the modified Crossland criterion. Based on previous works made by our team that shows the finite element simulation of the LSP process, this approach will be based on the integration of probabilistic fatigue criteria adapted to the superficially treated parts using ABAQUS software. After the validation of this approach, it will allow design engineers to optimize the operating conditions of the LSP process.
Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part L: Journal of Materials: Design and Applications, 2019
Laser shock peening is a mechanical surface improvement treatment used to enhance the fatigue lif... more Laser shock peening is a mechanical surface improvement treatment used to enhance the fatigue life of critical components. This paper investigates the influence of multiple square laser impacts to study their special effect on the diverse mechanical behaviours of the thin leading edge surface of turbine blades. Most works existing in the literature have presented experimental investigations. The originality of our paper is to validate and numerically simulate the proposed model. Indeed, a 3D finite element method of a thin leading edge specimen, Ti–6Al–4V, of a turbine blade is numerically simulated using the ABAQUS software. The mechanical surface modifications (residual stresses, equivalent plastic strains and Johnson–Cook superficial damage) induced by the multiple square laser impact are examined in detail. The main purpose of this investigation is to determine the effects of single-sided and double-sided laser shock peening.
In this paper, we will study the influence of multiple laser impacts on thin leading edges of a t... more In this paper, we will study the influence of multiple laser impacts on thin leading edges of a turbine blade. A numerical analysis based on a 3D finite element method of thin leading edge specimens of a turbine blade made of titanium super-alloy (Ti–6Al–4V) is performed using the commercial software ABAQUS. A repetitive time Gaussian increment pressure that is uniformly applied at a square affected region is used to characterize the LSP loading. We apply the visco-elastic-plastic of the Johnson-Cook law coupled with damage in order to develop the treated material behavior law. The objective of this simulation is to predict the mechanical surface modifications generated by the laser shock processing: (i) the residual stresses, (ii) the plastic strains and (iii) the Johnson-Cook superficial damage. These modifications are well analyzed for thin leading edges of a turbine blade treated by a square laser spot that can effectively treat a considerable part with a coverage rate that is b...
The control of residual stress is crucial in ensuring the integrity of engineering components and... more The control of residual stress is crucial in ensuring the integrity of engineering components and Laser Shock Peening (LSP) process can be used to good effect to introduce the beneficial compressive residual stress levels required. It is, however, difficult to use normal laser peening control systems to establish the ideal peening conditions that will result in the best component performance. This paper presents results from a study to optimise the laser peening parameters for a typical titanium super alloy used in high performance turbine blade by investigating how the main peening process parameters influence residual stress profiles resulted by numerical simulations. Statistical Design of Experiments (DoE) was used to limit the number of experiments required for optimisation to be possible. Using this technique and numerical depth profiling methods for residual stress analysis, the maximum compressive residual stresses in Ti-6Al-4V were measured for a range of peening conditions....
Mounir Frija et al., 2011, Applied Mechanics and Materials, 62, 85, Jun 1, 2011
Abstract
This paper presents a numerical simulation of the Laser Shock Peening (LSP) process us... more Abstract
This paper presents a numerical simulation of the Laser Shock Peening (LSP) process using Finite Element Method (FEM). The majority of the controlling parameters of the process have been taken into account. The LSP loading has been characterized by using a repetitive time Gaussian increment pressure applied uniformly at the impacted zone. The used behavior law of the treated material is supposed Johnson Cook elastic-viscous-plastic coupled with damage. The proposed model leads to obtain the surface modifications (i) the in-depth residual stresses profile, (ii) the induced plastic strains profile, (iii) the geometrical surface modification of the impacted zone and (iv) the superficial damage which can be induced in few cases, where the operating conditions are not well chosen and optimized. An aeronautical application of LSP has been carried out on aircraft turbine engine blade made by Ti-6Al-4V super alloy. This mechanical treatment is applied in order to increase the durability of titanium fan blades and decrease their sensitivity to foreign object damage (FOD). The resulting surface compressive residual stress significantly improves the high-cycle-fatigue properties of the component and greatly increases resistance to blade failure. Finally, we studied the feasibility of the influence of LSP treatment on the phenomenon of crack propagation by introducing a superficial crack defect on the edge of the studied blade structure. This is physically consistent and leads to optimize the operating conditions in order to limit the damage risks.
Mounir Frija et al., 2011, Applied Mechanics and Materials, 146, 83, Dec 1, 2011
Abstract
The control of residual stress is crucial in ensuring the integrity of engineering com... more Abstract
The control of residual stress is crucial in ensuring the integrity of engineering components and Laser Shock Peening (LSP) process can be used to good effect to introduce the beneficial compressive residual stress levels required. It is, however, difficult to use normal laser peening control systems to establish the ideal peening conditions that will result in the best component performance. This paper presents results from a study to optimise the laser peening parameters for a typical titanium super alloy used in high performance turbine blade by investigating how the main peening process parameters influence residual stress profiles resulted by numerical simulations. Statistical Design of Experiments (DoE) was used to limit the number of experiments required for optimisation to be possible. Using this technique and numerical depth profiling methods for residual stress analysis, the maximum compressive residual stresses in Ti-6Al-4V were measured for a range of peening conditions. The results of the detailed process characterisation investigations have shown that, by using careful DoE, it is possible to fully optimise the laser shock peening process to obtain greater benefits than would be possible with traditional control processes.
Materials Science and Engineering: A Volume 426, Issues 1–2, 25 June 2006, Pages 173–180, Jun 25, 2006
Abstract
This paper presents a numerical simulation of the shot peening process using finite ele... more Abstract
This paper presents a numerical simulation of the shot peening process using finite element method. The majority of the controlling parameters of the process have been taken into account. The shot peening loading has been characterised by using energy equivalence between the dynamic impact and a static indentation of a peening shot in the treated surface. The behaviour of the subjected material is supposed to be elastic plastic with damage. An integrated law of the damage proposed by Lemaître and Chaboche has been used. The proposed model leads to obtain the residual stress, the plastic deformation profiles and the surface damage. An application on a shot peened Ni-based super alloy Waspaloy has been carried out. The comparison of the residual stresses, obtained by X-ray diffraction method and by finite element calculation, shows a good correlation. The in-depth profile of the plastic deformations and the superficial damage values are in good agreement with the experimental observations.
Mounir Frija et al., 2009, Key Engineering Materials, 417-418, 853, Jan 1, 2010
Abstract
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"Le présent guide d’autoapprentissage se veut un complément au carnet d’apprentissage
et au guide du compagnon élaborés dans le cadre du Programme d’apprentissage en
milieu de travail pour les métiers de soudeur et d’assembleur-soudeur. Il vise un double
objectif : d’une part, offrir à l’apprenti, qui en éprouverait le besoin, un moyen de
combler certaines lacunes en ce qui a trait aux savoirs associés à son métier, et d’autre
part, offrir au compagnon un document de référence pour le soutenir dans sa pratique de
compagnonnage.
Le guide est divisé en 8 chapitres qui traitent des différents thèmes reliés au soudage et à
l’assemblage-soudage. On y présente d’abord des notions de métallurgie (chapitre 1), pour
s’intéresser ensuite aux principaux procédés de soudage manuels et semi-automatiques
(chapitre 2), de même qu’aux principaux procédés de coupage, de gougeage et de
chanfreinage (chapitre 4). Un chapitre est consacré aux notions de base en mathématique
(chapitre 3) et un autre à la lecture de plans et à la symbolisation en soudage (chapitre 7).
De même, la question de la déformation liée au soudage (chapitre 5) ainsi que la question
des défauts de soudure (chapitre 6) font chacune l’objet d’un chapitre. Enfn, on aborde
des techniques qui se rapportent plus spécifquement à la fonction d’assembleur, soit le
traçage des pièces et le développement de patrons (chapitre 8). Chaque chapitre contient
des exercices pour aider l’apprenti à assimiler les notions abordées.
Évidemment, ce guide, à lui seul, n’est pas suffisant pour préparer un employé à
travailler en soudage. Ainsi, toute la question fondamentale de la santé et de la sécurité
du travail a été évacuée, puisqu’elle doit faire l’objet d’une formation spécifque de la
part de l’employeur. En fait, ce guide est avant tout un document de support destiné à
l’apprenti désireux d’approfondir la connaissance de son métier et d’améliorer sa pratique.
Ultimement, cependant, ce sont les compagnons qui demeurent responsables de la
transmission des savoirs et des savoir-faire reliée à l’exercice de la profession. Aussi, les
questions supplémentaires suscitées par ce guide devraient-elles leur être adressées.""
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"Fiche descriptive d’un module
Module : Fabrication assistée par ordinateur
Enseignant : MOUNIR FRIJA
Filière : License Appliquée en Electromécanique
Spécialité : Maintenance industrielle
Niveau : 3ème
Année
Volume Horaire :
Cours TD TP
10.5 15
Objectifs
Ce cours vise à former les étudiants à la fabrication assistée par ordinateur (FAO) plus
particulièrement dans le domaine de l’usinage des pièces mécaniques sur des machines-outils
à commande numérique (MOCN). Suite à ce cours, l’étudiant doit connaître les principes, la
programmation et la mise en œuvre des MOCN, la programmation assistée par ordinateur et
l’utilisation des logiciels de FAO. Il aura également acquis les connaissances nécessaires à
l’intégration des systèmes CAO/FAO/MOCN.
Programme détaillé
Le contenu du module se compose de 05 chapitres, dont des titres sont présentée ci-
dessous :
Cours 1 : Introduction à l'usinage par commande numérique
Brève historique des MOCN et les logiciels de programmation
Types de MOCN et leurs composantes
Introduction aux codes machine, variables, et les contrôleurs
Cours 2 : L’environnement de la FAO
La gamme d’usinage par modélisation associative
Les répertoires et les fichiers dans l’environnement
La sélection des machines, outils de coupes, montage
Optimisation et paramètres de coupes
Programmation contextuelle et programmation FAO
Cours 3 : Programmation Commande numérique en langage ISO (Tournage)
Cours 4 : Programmation Commande numérique en langage ISO (Fraisage)
Cours 5 : Usinage par électroérosion
Définition et principe
Programmation Commande numérique en langage ISO (Electro-érosion par fil)
Programmation Commande numérique en langage ISO (Electro-érosion par
enfonçage)
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Les techniques de mise en forme des matériaux ont pour objectif de donner une forme déterminée au matériau tout en lui imposant une certaine géométrie, afin d'obtenir un objet ayant les propriétés souhaitées. Les techniques de mise en forme diffèrent selon les matériaux. Pour les métaux les principaux procédés sont :
- Forgeage : consiste à déformer, par choc ou par pressage entre deux outils, une masse métallique rendue malléable par chauffage.
- Fonderie : cette technique consiste à fondre et à couler le métal dans un moule.
- Frittage : permet de consolider la poudre sous l'action de la chaleur et la rend ainsi compacte.
- Emboutissage : permet d'obtenir, à partir d'une feuille de tôle mince, un objet dont la forme est non développable.
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L’airbag est un équipement de sécurité aujourd'hui incontournable. Son nombre ne cesse de se
multiplier dans les dernières productions automobiles : frontal, latéral, toit, genoux et même anti-
sous-marinage. Pourtant faire évoluer ce système en toute fiabilité – condition de déclenchement,
déploiement au bon moment, temps de gonflage et de dégonflage – le tout dans un temps de
l'ordre de la milliseconde n'est pas un processus simple.
De plus, les équipementiers et constructeurs continuent leurs développements, tant dans la
vitesse de déploiement, la détection ou la forme du coussin.
Combien d'airbags dans la Peugeot 407 ?
9 airbags : 2 frontaux, 4 latéraux, 2 rideau et 1 genoux.
Contenu :
Page 1 : Présentation,
Page 2 : Historique,
Page 3 : Le processus de déploiement,
Page 4 : La détection de l'impact (1/2),
Page 5 : La détection de l'impact (2/2),
Page 6 : Les générateurs de gaz,
Page 8 : L'airbag frontal : 300 km/h,
Page 10 : Le double niveau de déploiement,
Page 12 : L'airbag latéral,
Page 14 : L'airbag rideau,
Page 16 : L'airbag genoux,
Page 17 : L'airbag anti-glissement,
Page 18 : L'airbag de tête pour cabriolet,
Page 19 : L’airbag frontal asymétrique,
Page 20 : La détection d'occupation du siège et la mesure de morphologie, ""
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• Fournir aux étudiants(es) des techniques propres à l'évaluation et à l'identification des besoins métrologiques.
• Fournir aux étudiants(es) les outils pour évaluer la variabilité des mesures en fonction des exigences.
• Initier les étudiants(es) à la métrologie dimensionnelle. Les étudiants(es) auront l'occasion de mettre en pratique la théorie vue au cours dans le cadre d'exercices et des travaux pratiques.
Objectifs pédagogiques
o Comprendre et identifier les sources d'erreurs et d’incertitude dans le phénomène du mesurage
o Le cours portera une attention spéciale sur la métrologie dimensionnelle et géométrique
o Apprendre à sélectionner, utiliser et gérer les appareils de mesure propres à une vérification donnée.
o Connaître les techniques existantes permettant d'effectuer une étude statistique de reproductibilité et de répétabilité pour un processus de mesure donné.
o Comprendre les principes fondamentaux en étalonnage des instruments de mesure.
o Comprendre et interpréter le tolérablement dimensionnel et géométrique d'une composante mécanique afin de planifier son inspection de manière appropriée.
o Rédaction d’un rapport de mesure.
o Des applications tirées d’études de cas industriels (Applications et exemples pratiques tirés des industries d’aéronautique, de l’automobile, du transport et des produits récréatifs)
o La résolution d'exercices et des problèmes.
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"21 ème Congrès Français de Mécanique
CFM 2013
Bordeaux, 26 au 30 août 2013
Le Choc La... more "21 ème Congrès Français de Mécanique
CFM 2013
Bordeaux, 26 au 30 août 2013
Le Choc Laser (CL) génère des contraintes résiduelles de compression dans les couches
superficielles des pièces traitées. Il consiste à impacter une zone de la surface d’une pièce cible par un
rayonnement laser capable de générer de hauts niveaux de pression. L’application de ce processus prouve
son efficacité dans le domaine aéronautique. L’une des applications les plus courantes est le traitement
superficiel par choc laser des bords d’attaques des aubes de turbines afin d’augmenter leurs tenue à la
fatigue polycyclique dans un état initiale ou bien retarder la propagation des fissures provoqués par des
objets et des particules volants (FOD).
Dans ce travail, on va présenter une modélisation par éléments finis de traitement objet d’étude sur
une éprouvette représentative d’un bord d’attaque d’une ailette de turbine en Superalliage de Titane
Ti6Al4V. La loi de comportement de Johnson Cook couplé à l’endommagement a été employée. Le modèle a
permis de prévoir des profils de contraintes résiduelles en accord avec les investigations expérimentales. Les
résultats des simulations ont permis aussi de prévoir les profils des déformations plastiques, ainsi que les
niveaux d’endommagement superficiel et la rugosité superficielle. Ce qui présente un grand avantage pour
une meilleure prévision de la tenue à la fatigue polycyclique.
Finalement, en se basant sur une approche déjà développée dans le cas du grenaillage de
précontrainte par Fathallah et al. qui consiste à prendre en compte tous les effets de surface dans le critère
de fatigue multiaxiale de Crossland, nous sommes arrivés à évaluer les taux d’amélioration ou de
dégradation de la tenue à la fatigue polycyclique induits par le traitement sur l’aube."
Uploads
This paper presents a numerical simulation of the Laser Shock Peening (LSP) process using Finite Element Method (FEM). The majority of the controlling parameters of the process have been taken into account. The LSP loading has been characterized by using a repetitive time Gaussian increment pressure applied uniformly at the impacted zone. The used behavior law of the treated material is supposed Johnson Cook elastic-viscous-plastic coupled with damage. The proposed model leads to obtain the surface modifications (i) the in-depth residual stresses profile, (ii) the induced plastic strains profile, (iii) the geometrical surface modification of the impacted zone and (iv) the superficial damage which can be induced in few cases, where the operating conditions are not well chosen and optimized. An aeronautical application of LSP has been carried out on aircraft turbine engine blade made by Ti-6Al-4V super alloy. This mechanical treatment is applied in order to increase the durability of titanium fan blades and decrease their sensitivity to foreign object damage (FOD). The resulting surface compressive residual stress significantly improves the high-cycle-fatigue properties of the component and greatly increases resistance to blade failure. Finally, we studied the feasibility of the influence of LSP treatment on the phenomenon of crack propagation by introducing a superficial crack defect on the edge of the studied blade structure. This is physically consistent and leads to optimize the operating conditions in order to limit the damage risks.
The control of residual stress is crucial in ensuring the integrity of engineering components and Laser Shock Peening (LSP) process can be used to good effect to introduce the beneficial compressive residual stress levels required. It is, however, difficult to use normal laser peening control systems to establish the ideal peening conditions that will result in the best component performance. This paper presents results from a study to optimise the laser peening parameters for a typical titanium super alloy used in high performance turbine blade by investigating how the main peening process parameters influence residual stress profiles resulted by numerical simulations. Statistical Design of Experiments (DoE) was used to limit the number of experiments required for optimisation to be possible. Using this technique and numerical depth profiling methods for residual stress analysis, the maximum compressive residual stresses in Ti-6Al-4V were measured for a range of peening conditions. The results of the detailed process characterisation investigations have shown that, by using careful DoE, it is possible to fully optimise the laser shock peening process to obtain greater benefits than would be possible with traditional control processes.
This paper presents a numerical simulation of the shot peening process using finite element method. The majority of the controlling parameters of the process have been taken into account. The shot peening loading has been characterised by using energy equivalence between the dynamic impact and a static indentation of a peening shot in the treated surface. The behaviour of the subjected material is supposed to be elastic plastic with damage. An integrated law of the damage proposed by Lemaître and Chaboche has been used. The proposed model leads to obtain the residual stress, the plastic deformation profiles and the surface damage. An application on a shot peened Ni-based super alloy Waspaloy has been carried out. The comparison of the residual stresses, obtained by X-ray diffraction method and by finite element calculation, shows a good correlation. The in-depth profile of the plastic deformations and the superficial damage values are in good agreement with the experimental observations.
This paper presents a numerical simulation of the Laser Shock Peening process (LSP) using finite element method. The majority of the controlling parameters of the process have been taken into account. The laser loading has been characterised by using a repetitive time Gaussian increment pressure applied uniformly at circular impacted zone. The behavior of the subjected material is supposed to be elasto-visco-plastic coupled with damage using the Johnson Cook law with his shear failure model. The proposed model leads to obtain the surface inducing modifications, which are classified in this work into three categories: (i) the in-depth residual stress profile, (ii) the induced plastic strains profile and (iii) also the superficial damage which can be induced in few cases where the operating conditions are not well chosen. An application on a laser shock peened super alloy Ti-6Al-4V has been carried out. The comparison of the residual stresses, obtained by X-ray diffraction method and by finite element calculation, shows a good correlation.
This paper presents a numerical simulation of the Laser Shock Peening (LSP) process using Finite Element Method (FEM). The majority of the controlling parameters of the process have been taken into account. The LSP loading has been characterized by using a repetitive time Gaussian increment pressure applied uniformly at the impacted zone. The used behavior law of the treated material is supposed Johnson Cook elastic-viscous-plastic coupled with damage. The proposed model leads to obtain the surface modifications (i) the in-depth residual stresses profile, (ii) the induced plastic strains profile, (iii) the geometrical surface modification of the impacted zone and (iv) the superficial damage which can be induced in few cases, where the operating conditions are not well chosen and optimized. An aeronautical application of LSP has been carried out on aircraft turbine engine blade made by Ti-6Al-4V super alloy. This mechanical treatment is applied in order to increase the durability of titanium fan blades and decrease their sensitivity to foreign object damage (FOD). The resulting surface compressive residual stress significantly improves the high-cycle-fatigue properties of the component and greatly increases resistance to blade failure. Finally, we studied the feasibility of the influence of LSP treatment on the phenomenon of crack propagation by introducing a superficial crack defect on the edge of the studied blade structure. This is physically consistent and leads to optimize the operating conditions in order to limit the damage risks.
The control of residual stress is crucial in ensuring the integrity of engineering components and Laser Shock Peening (LSP) process can be used to good effect to introduce the beneficial compressive residual stress levels required. It is, however, difficult to use normal laser peening control systems to establish the ideal peening conditions that will result in the best component performance. This paper presents results from a study to optimise the laser peening parameters for a typical titanium super alloy used in high performance turbine blade by investigating how the main peening process parameters influence residual stress profiles resulted by numerical simulations. Statistical Design of Experiments (DoE) was used to limit the number of experiments required for optimisation to be possible. Using this technique and numerical depth profiling methods for residual stress analysis, the maximum compressive residual stresses in Ti-6Al-4V were measured for a range of peening conditions. The results of the detailed process characterisation investigations have shown that, by using careful DoE, it is possible to fully optimise the laser shock peening process to obtain greater benefits than would be possible with traditional control processes.
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"Le présent guide d’autoapprentissage se veut un complément au carnet d’apprentissage
et au guide du compagnon élaborés dans le cadre du Programme d’apprentissage en
milieu de travail pour les métiers de soudeur et d’assembleur-soudeur. Il vise un double
objectif : d’une part, offrir à l’apprenti, qui en éprouverait le besoin, un moyen de
combler certaines lacunes en ce qui a trait aux savoirs associés à son métier, et d’autre
part, offrir au compagnon un document de référence pour le soutenir dans sa pratique de
compagnonnage.
Le guide est divisé en 8 chapitres qui traitent des différents thèmes reliés au soudage et à
l’assemblage-soudage. On y présente d’abord des notions de métallurgie (chapitre 1), pour
s’intéresser ensuite aux principaux procédés de soudage manuels et semi-automatiques
(chapitre 2), de même qu’aux principaux procédés de coupage, de gougeage et de
chanfreinage (chapitre 4). Un chapitre est consacré aux notions de base en mathématique
(chapitre 3) et un autre à la lecture de plans et à la symbolisation en soudage (chapitre 7).
De même, la question de la déformation liée au soudage (chapitre 5) ainsi que la question
des défauts de soudure (chapitre 6) font chacune l’objet d’un chapitre. Enfn, on aborde
des techniques qui se rapportent plus spécifquement à la fonction d’assembleur, soit le
traçage des pièces et le développement de patrons (chapitre 8). Chaque chapitre contient
des exercices pour aider l’apprenti à assimiler les notions abordées.
Évidemment, ce guide, à lui seul, n’est pas suffisant pour préparer un employé à
travailler en soudage. Ainsi, toute la question fondamentale de la santé et de la sécurité
du travail a été évacuée, puisqu’elle doit faire l’objet d’une formation spécifque de la
part de l’employeur. En fait, ce guide est avant tout un document de support destiné à
l’apprenti désireux d’approfondir la connaissance de son métier et d’améliorer sa pratique.
Ultimement, cependant, ce sont les compagnons qui demeurent responsables de la
transmission des savoirs et des savoir-faire reliée à l’exercice de la profession. Aussi, les
questions supplémentaires suscitées par ce guide devraient-elles leur être adressées.""
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"Fiche descriptive d’un module
Module : Fabrication assistée par ordinateur
Enseignant : MOUNIR FRIJA
Filière : License Appliquée en Electromécanique
Spécialité : Maintenance industrielle
Niveau : 3ème
Année
Volume Horaire :
Cours TD TP
10.5 15
Objectifs
Ce cours vise à former les étudiants à la fabrication assistée par ordinateur (FAO) plus
particulièrement dans le domaine de l’usinage des pièces mécaniques sur des machines-outils
à commande numérique (MOCN). Suite à ce cours, l’étudiant doit connaître les principes, la
programmation et la mise en œuvre des MOCN, la programmation assistée par ordinateur et
l’utilisation des logiciels de FAO. Il aura également acquis les connaissances nécessaires à
l’intégration des systèmes CAO/FAO/MOCN.
Programme détaillé
Le contenu du module se compose de 05 chapitres, dont des titres sont présentée ci-
dessous :
Cours 1 : Introduction à l'usinage par commande numérique
Brève historique des MOCN et les logiciels de programmation
Types de MOCN et leurs composantes
Introduction aux codes machine, variables, et les contrôleurs
Cours 2 : L’environnement de la FAO
La gamme d’usinage par modélisation associative
Les répertoires et les fichiers dans l’environnement
La sélection des machines, outils de coupes, montage
Optimisation et paramètres de coupes
Programmation contextuelle et programmation FAO
Cours 3 : Programmation Commande numérique en langage ISO (Tournage)
Cours 4 : Programmation Commande numérique en langage ISO (Fraisage)
Cours 5 : Usinage par électroérosion
Définition et principe
Programmation Commande numérique en langage ISO (Electro-érosion par fil)
Programmation Commande numérique en langage ISO (Electro-érosion par
enfonçage)
""
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"
[pdf]ASSEMBLAGE_SOUDE.pdf
[pdf]CLASSIFICATION_DEFAUTS_DE_SOUDAGE.pdf
[pdf]ASSEMBLAGE_SOUDE.pdf
[pdf]DEFAUTS_DE_SOUDAGES.pdf
[pdf]PRESENTATION_DES_DEFAUTS_SOUDAGE_CV.pdf
[pdf]PRESENTATION_DES_DEFAUTS_SOUDAGE_CV.pdf
[pdf]Resistance_des_joints_soudes.pdf
[pdf]CALCUL_CORDON_DE_SOUDURE.pdf
[pdf]CLASSIFICATION_DEFAUTS_DE_SOUDAGE.pdf
[pdf]DEFAUTS_SOUDAGE.pdf
[pdf]MODULE_JOINT_DE_BASE.PDF
[ppt]DIFFERENT_DEFAUT_AVEC_RADIO.ppt
[ppt]PRESENTATION_ENIT.ppt"
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"
Les techniques de mise en forme des matériaux ont pour objectif de donner une forme déterminée au matériau tout en lui imposant une certaine géométrie, afin d'obtenir un objet ayant les propriétés souhaitées. Les techniques de mise en forme diffèrent selon les matériaux. Pour les métaux les principaux procédés sont :
- Forgeage : consiste à déformer, par choc ou par pressage entre deux outils, une masse métallique rendue malléable par chauffage.
- Fonderie : cette technique consiste à fondre et à couler le métal dans un moule.
- Frittage : permet de consolider la poudre sous l'action de la chaleur et la rend ainsi compacte.
- Emboutissage : permet d'obtenir, à partir d'une feuille de tôle mince, un objet dont la forme est non développable.
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"
"Des airbags
Devant, à côté, en haut, en bas,…
L’airbag est un équipement de sécurité aujourd'hui incontournable. Son nombre ne cesse de se
multiplier dans les dernières productions automobiles : frontal, latéral, toit, genoux et même anti-
sous-marinage. Pourtant faire évoluer ce système en toute fiabilité – condition de déclenchement,
déploiement au bon moment, temps de gonflage et de dégonflage – le tout dans un temps de
l'ordre de la milliseconde n'est pas un processus simple.
De plus, les équipementiers et constructeurs continuent leurs développements, tant dans la
vitesse de déploiement, la détection ou la forme du coussin.
Combien d'airbags dans la Peugeot 407 ?
9 airbags : 2 frontaux, 4 latéraux, 2 rideau et 1 genoux.
Contenu :
Page 1 : Présentation,
Page 2 : Historique,
Page 3 : Le processus de déploiement,
Page 4 : La détection de l'impact (1/2),
Page 5 : La détection de l'impact (2/2),
Page 6 : Les générateurs de gaz,
Page 8 : L'airbag frontal : 300 km/h,
Page 10 : Le double niveau de déploiement,
Page 12 : L'airbag latéral,
Page 14 : L'airbag rideau,
Page 16 : L'airbag genoux,
Page 17 : L'airbag anti-glissement,
Page 18 : L'airbag de tête pour cabriolet,
Page 19 : L’airbag frontal asymétrique,
Page 20 : La détection d'occupation du siège et la mesure de morphologie, ""
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Matière : METROLOGIE ET CONTROLE QUALITE
Spécialité : 2ème Année GENIE MECANIQUE
Enseignant : FRIJA MOUNIR
Grade : ASSISTANT EN GENIE MECANIQUE
Objectifs
• Fournir aux étudiants(es) des techniques propres à l'évaluation et à l'identification des besoins métrologiques.
• Fournir aux étudiants(es) les outils pour évaluer la variabilité des mesures en fonction des exigences.
• Initier les étudiants(es) à la métrologie dimensionnelle. Les étudiants(es) auront l'occasion de mettre en pratique la théorie vue au cours dans le cadre d'exercices et des travaux pratiques.
Objectifs pédagogiques
o Comprendre et identifier les sources d'erreurs et d’incertitude dans le phénomène du mesurage
o Le cours portera une attention spéciale sur la métrologie dimensionnelle et géométrique
o Apprendre à sélectionner, utiliser et gérer les appareils de mesure propres à une vérification donnée.
o Connaître les techniques existantes permettant d'effectuer une étude statistique de reproductibilité et de répétabilité pour un processus de mesure donné.
o Comprendre les principes fondamentaux en étalonnage des instruments de mesure.
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CFM 2013
Bordeaux, 26 au 30 août 2013
Le Choc Laser (CL) génère des contraintes résiduelles de compression dans les couches
superficielles des pièces traitées. Il consiste à impacter une zone de la surface d’une pièce cible par un
rayonnement laser capable de générer de hauts niveaux de pression. L’application de ce processus prouve
son efficacité dans le domaine aéronautique. L’une des applications les plus courantes est le traitement
superficiel par choc laser des bords d’attaques des aubes de turbines afin d’augmenter leurs tenue à la
fatigue polycyclique dans un état initiale ou bien retarder la propagation des fissures provoqués par des
objets et des particules volants (FOD).
Dans ce travail, on va présenter une modélisation par éléments finis de traitement objet d’étude sur
une éprouvette représentative d’un bord d’attaque d’une ailette de turbine en Superalliage de Titane
Ti6Al4V. La loi de comportement de Johnson Cook couplé à l’endommagement a été employée. Le modèle a
permis de prévoir des profils de contraintes résiduelles en accord avec les investigations expérimentales. Les
résultats des simulations ont permis aussi de prévoir les profils des déformations plastiques, ainsi que les
niveaux d’endommagement superficiel et la rugosité superficielle. Ce qui présente un grand avantage pour
une meilleure prévision de la tenue à la fatigue polycyclique.
Finalement, en se basant sur une approche déjà développée dans le cas du grenaillage de
précontrainte par Fathallah et al. qui consiste à prendre en compte tous les effets de surface dans le critère
de fatigue multiaxiale de Crossland, nous sommes arrivés à évaluer les taux d’amélioration ou de
dégradation de la tenue à la fatigue polycyclique induits par le traitement sur l’aube."