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4th European Conference on Physical Modelling in Geotechnics, LULEA, suede, 15-/03/2020 - 17/03/2020; This paper presents selected aspects of the model preparation and the experimental procedures used for testing the unsaturated soil behaviour in centrifuge environment. The study is based on the results of centrifuge tests carried out to investigate the influence of partial saturation on the behaviour of laterally loaded piles. The soil used in the experimentation is a high permeability silty clay soil, named B-grade kaolin. The models were statically compacted at two different densities with the same water content. In order to reduce the after compaction suction, the samples were subjected to an imbibition process at 1×g connecting the bottom of the model with the water reservoir. The influence of the compaction process and the imbibition stage on the subsequent inflight soil conditions are discussed and analysed. The centrifuge tests were realised at the centrifuge centre of the University Gustave Eiffel, in Nantes, France, in the framework of the GEOTRANSALP project.

International audience; In this paper a new method is proposed that solves for the steady state of pressure-dependent models (PDMs) with flow control valves. Rather than model flow devices individually, the method solves the more general problem in which a water distribution system (WDS) has some link flows constrained to lie between upper and lower, or possibly equal, set limits. No heuristics are used to determine device states. The method is shown to be fast, and its effectiveness is demonstrated on PDM WDSs with up to about 20,000 links and 18,000 nodes and 60 link flow constraints, some of which prescribe a fixed flow. The method has applications in network management, network design, and flow control to deal with water distribution where there is insufficient supply.

International audience; In this paper a new method is proposed that solves for the steady state of pressure-dependent models (PDMs) with flow control valves. Rather than model flow devices individually, the method solves the more general problem in which a water distribution system (WDS) has some link flows constrained to lie between upper and lower, or possibly equal, set limits. No heuristics are used to determine device states. The method is shown to be fast, and its effectiveness is demonstrated on PDM WDSs with up to about 20,000 links and 18,000 nodes and 60 link flow constraints, some of which prescribe a fixed flow. The method has applications in network management, network design, and flow control to deal with water distribution where there is insufficient supply.

Colloque avec actes et comité de lecture. Internationale.; International audience; En raison de leur accessibilité, les caméras infrarouges sont devenues de plus en plus répandues dans les communautés industrielles et scientifiques depuis la fin des années 1970. La plus grande partie de ces caméras utilisent une matrice de plan focal infrarouge (infrared focal plane array _ IRFPA), qui se compose d'une multitude de photodétecteurs placés au niveau du plan focal des systèmes d'imagerie. La technologie IRFPA a énormément progressé au cours des dernières années, ce qui a permis le développement d'une matrice de plan focal (focal plane array _FPA) avec un pitch plus petit (meilleure résolution spatiale). Cependant, plusieurs problèmes ont également accompagné ces avancées majeures, dont la plus génante est la non-uniformité des capteurs. Les causes de ces non uniformités sont nombreuses, citons par exemple la variabilité des détecteurs dans le procédé de fabrication FPA, la température de fonctionnement non homogène dans le FPA et le bruit de lecture électronique... Différentes méthodes ont été proposées pour résoudre ce problème. Parmi celles-ci, on peut citer les techniques utilisant une Correction de Non-Uniformité (Non Uniformity Correction _ NUC) basée sur l'utilisation de cartes de température uniforme. L'objectif est d'avoir une réponse similaire pour tous les éléments du FPA en effectuant une normalisation de la réponse. Dans cette communication, nous proposons un calibrage pixel à pixel compensé au sens où il intègre les effets de la température du boîtier de la caméra. Les résultats de cet étalonnage sont comparés sur des images de corps noirs à deux corrections de non uniformité deux points classiques, une première dite compensée (i.e., qui intégre les effets de la température du boitier de la caméra) et une deuxième non compensée. Il est démontré que cette approche conduit à une amélioration significative de la résolution thermique avec une réduction de l'erreur moyenne ainsi que de l'écart-type. L'approche est ensuite validée sur une mesure de cas réelle centrée sur l'analyse des contraintes par l'étude du couplage thermoélastique. Le gain en termes de précision de mesure est mis en évidence en comparant le calibrage proposé aux étalonnages classiques. Enfin toujours à partir de l'exemple précédent, le champ d'intérêt de ce nouvel étalonnage est discuté.

As electric vehicles appear as a potential solution for cleaner deliveries, several constraints affect the attractiveness of electric light commercial vehicles (eLCVs). Our research aims at identifying these constraints as well as quantifying their respective weight. We investigate two types of constraints: operational and economic. Operational constraints determine if an electric vehicle is suitable for a given use; for example, the limited range of operation due to the necessity to recharge the battery. Economic performance, which we examine through Total Cost of Ownership (TCO) computations for electric and conventional vehicles, sheds light upon the trade-offs faced by business users when they have to choose between several technologies. We then present the results of a disaggregated constraints analysis made on a French database about light commercial vehicles, which assesses the proportion of vehicles that could be replaced by electric ones, and at what costs. This study shows that, today, eLCVs are competitive for some specific uses, but do not cover the needs of every freight transport operator. Our analysis also shows that even if fuel prices remain low and financial incentives decline, the competitiveness of electric vehicles could grow in the future.

13ème Congrès de Mécanique, MEKNES, MAROC, 11-/04/2017 - 14/04/2017; La mesure de contraintes par libération consiste en une suppression locale de celles-ci par création d'une entaille, suivie d'une compensation contrôlée facile à connaître. La résolution du système d'équation proposé nécessite, d'une part, un prétraitement de certaines grandeurs mesurées pour bien fixer les points de départ du calcul, et d'autre part, une adaptation de la méthode de résolution qui peut s'avérer trop sensible à la dispersion des données. Dans ce travail, le profil des contraintes absolues a été obtenu pour plusieurs cas concrets. Ses composantes ont pu être séparées pour accéder à la contrainte mécanique appliquée de l'extérieur. Celle-ci concorde bien avec les mesures indépendantes des forces appliquées.

International audience; In this paper, we address a truck dock assignment problem with operational time constraint which has to be faced in the management of cross docks. More specifically, this problem is the subproblem of more involved problems with additional constraints and criteria. We propose a new integer programming model for this problem. The dimension of the polytope associated with the proposed model is identified by introducing a systematic way of generating linearly independent feasible solutions. Several classes of valid inequalities are also introduced. Some of them are proved to be facet-defining. Then, exact separation algorithms are described for separating cuts for classes with exponential number of constraints, and an efficient branch-and-cut algorithm solving real-life size instances in a reasonable time is provided. In most cases, the optimal solution is identified at the root node without requiring any branching.

fig., bibliogr.; International audience; The aim of this paper is the enhancement and validation of a layerwise model applied to the analysis of laminates with thin layers of an elastic-plastic adhesive. The thin adhesive layers are modeled as imperfect interfaces across which displacement discontinuities exist. In a previous paper, the constitutive equations of the imperfect interfaces were empirically established without following the layerwise logic. The model equations are revisited and a solid theoretical justification of the new enhanced equations is obtained by making use of the Hellinger-Reissner functional. A theoretical validation of the model is performed by comparing its predictions to those of a solid finite element resolution in the case of a T-peel joint. The results of the enhanced version of the model are very accurate whereas those of the previous version are erratic for the considered joint. As compared to the solid finite element method, an important saving in computational cost is achieved.

International audience; The paper is concerned with a micromechanical formulation of force transmission within an unsaturated soil as a three-phase system composed of idealized spherical particles connected by a pore water menisci network. It is proposed here a tensorial effective stress equation that can be viewed as a generalized Bishop's equation in which the elusive effective stress parameter X is elucidated. The latter can be expressed as an explicit function of the number of water menisci, particle packing and degree of water saturation. Also, interparticle forces are found to be dependent on the distribution of pore fluid pressure and the contractile skin arising from the interaction of interfaces. Two major findings of this work are: (1) the determination of the analytical relationship between X and degree of saturation, and (2) the identification of a suction based internal shear effect even under isotropic external loading. The understanding of suction stress and its dependency on the degree of saturation is a longstanding problem both theoretically and experimentally.

Carbon fiber-reinforced silicon carbide matrix (C/SiC) composite is a ceramic matrixcomposite (CMC) that has considerable promise for use in high-temperature structuralapplications. In this thesis, systematic numerical studies including the prediction of elasticand thermal properties, analysis and optimization of stresses and simulation ofhigh-temperature oxidations are presented for the investigation of C/SiC composites.A strain energy method is firstly proposed for the prediction of the effective elastic constantsand coefficients of thermal expansion (CTEs) of 3D orthotropic composite materials. Thismethod derives the effective elastic tensors and CTEs by analyzing the relationship betweenthe strain energy of the microstructure and that of the homogenized equivalent model underspecific thermo-elastic boundary conditions. Different kinds of composites are tested tovalidate the model.Geometrical configurations of the representative volume cell (RVC) of 2-D woven and 3-Dbraided C/SiC composites are analyzed in details. The finite element models of 2-D wovenand 3-D braided C/SiC composites are then established and combined with the stain energymethod to evaluate the effective elastic constants and CTEs of these composites. Numericalresults obtained by the proposed model are then compared with the results measuredexperimentally.A global/local analysis strategy is developed for the determination of the detailed stresses inthe 2-D woven C/SiC composite structures. On the basis of the finite element analysis, theprocedure is carried out sequentially from the homogenized composite structure of themacro-scale (global model) to the parameterized detailed fiber tow model of the micro-scale(local model). The bridge between two scales is realized by mapping the global analysisresult as the boundary conditions of the local tow model. The stress results by global/localmethod are finally compared to those by conventional finite element analyses.Optimal design for minimizing thermal residual stress (TRS) in 1-D unidirectional C/SiCcomposites is studied. The finite element models of RVC of 1-D unidirectional C/SiCIIcomposites with multi-layer interfaces are generated and finite element analysis is realized todetermine the TRS distributions. An optimization scheme which combines a modifiedParticle Swarm Optimization (PSO) algorithm and the finite element analysis is used toreduce the TRS in the C/SiC composites by controlling the multi-layer interfaces thicknesses.A numerical model is finally developed to study the microstructure oxidation process and thedegradation of elastic properties of 2-D woven C/SiC composites exposed to air oxidizingenvironments at intermediate temperature (T, Les matériaux composites à matrice de carbure de silicium renforcée par des fibres decarbone (C/SiC) sont des composites à matrice céramique (CMC), très prometteurs pour desapplications à haute température, comme le secteur aéronautique. Dans cette thèse, sontmenées des études particulières concernant les propriétés de ces matériaux : prédiction despropriétés mécanique (élastiques), analyses thermiques (optimisation des contraintesthermiques), simulation de l’oxydation à haute température.Une méthode basée sur l’énergie de déformation est proposée pour la prédiction desconstantes élastiques et des coefficients de dilatation thermiques de matériaux compositesorthotropes 3D. Dans cette méthode, les constantes élastiques et les coefficients de dilatationthermique sont obtenus en analysant la relation entre l'énergie de déformation de lamicrostructure et celle du modèle homogénéisé équivalent sous certaines conditions auxlimites thermiques et élastiques. Différents types de matériaux composites sont testés pourvalider le modèle.Différentes configurations géométriques du volume élémentaire représentatif des compositesC/SiC (2D tissés et 3D tressés) sont analysées en détail. Pour ce faire, la méthode énergétiquea été couplée à une analyse éléments finis. Des modèles EF des composites C/SiC ont étédéveloppés et liés à cette méthode énergétique pour évaluer les constantes élastiques et lescoefficients de dilatation thermique. Pour valider la modélisation proposée, les résultatsnumériques sont ensuite comparés à des résultats expérimentaux.Pour poursuivre cette analyse, une nouvelle stratégie d'analyse « globale/locale »(multi-échelle) est développée pour la détermination détaillée des contraintes dans lesstructures composites 2D tissés C/SiC. Sur la base de l'analyse par éléments finis, laprocédure effectue un passage de la structure composite homogénéisée (Echelle macro :modèle global) au modèle détaillé de la fibre (Echelle micro : modèle local). Ce passage entreles deux échelles est réalisé à partir des résultats de l'analyse globale et des conditions auxlimites du modèle local. Les contraintes obtenues via cette approche sont ensuite comparées àcelles obtenues à l’aide d’une analyse EF classique.IVLa prise des contraintes résiduelles thermiques (contraintes d’origine thermique dans lesfibres et la matrice) joue un rôle majeur dans le comportement des composites à matricescéramiques. Leurs valeurs influencent fortement la contrainte de microfissuration de lamatrice. Dans cette thèse, on cherche donc à minimiser cette contrainte résiduelle thermique(TRS) par une méthode d’optimisation de type métaheuristique: Particle Swarm Optimization(PSO), Optimisation par essaims particulaires.Des modèles éléments finis du volume élémentaire représentatif de composites 1-Dunidirectionnels C/SiC avec des interfaces multi-couches sont générés et une analyse paréléments finis est réalisée afin de déterminer les contraintes résiduelles thermiques. Unschéma d'optimisation couple l'algorithme PSO avec la MEF pour réduire les contraintesrésiduelles thermiques dans les composites C/SiC en optimisant les épaisseurs des interfacesmulti-couches.Un modèle numérique est développé pour étudier le processus d'oxydation de microstructureet la dégradation des propriétés élastiques de composites 2-D tissés C/SiC oxydant àtempérature intermédiaire (T

Carbon fiber-reinforced silicon carbide matrix (C/SiC) composite is a ceramic matrixcomposite (CMC) that has considerable promise for use in high-temperature structuralapplications. In this thesis, systematic numerical studies including the prediction of elasticand thermal properties, analysis and optimization of stresses and simulation ofhigh-temperature oxidations are presented for the investigation of C/SiC composites.A strain energy method is firstly proposed for the prediction of the effective elastic constantsand coefficients of thermal expansion (CTEs) of 3D orthotropic composite materials. Thismethod derives the effective elastic tensors and CTEs by analyzing the relationship betweenthe strain energy of the microstructure and that of the homogenized equivalent model underspecific thermo-elastic boundary conditions. Different kinds of composites are tested tovalidate the model.Geometrical configurations of the representative volume cell (RVC) of 2-D woven and 3-Dbraided C/SiC composites are analyzed in details. The finite element models of 2-D wovenand 3-D braided C/SiC composites are then established and combined with the stain energymethod to evaluate the effective elastic constants and CTEs of these composites. Numericalresults obtained by the proposed model are then compared with the results measuredexperimentally.A global/local analysis strategy is developed for the determination of the detailed stresses inthe 2-D woven C/SiC composite structures. On the basis of the finite element analysis, theprocedure is carried out sequentially from the homogenized composite structure of themacro-scale (global model) to the parameterized detailed fiber tow model of the micro-scale(local model). The bridge between two scales is realized by mapping the global analysisresult as the boundary conditions of the local tow model. The stress results by global/localmethod are finally compared to those by conventional finite element analyses.Optimal design for minimizing thermal residual stress (TRS) in 1-D unidirectional C/SiCcomposites is studied. The finite element models of RVC of 1-D unidirectional C/SiCIIcomposites with multi-layer interfaces are generated and finite element analysis is realized todetermine the TRS distributions. An optimization scheme which combines a modifiedParticle Swarm Optimization (PSO) algorithm and the finite element analysis is used toreduce the TRS in the C/SiC composites by controlling the multi-layer interfaces thicknesses.A numerical model is finally developed to study the microstructure oxidation process and thedegradation of elastic properties of 2-D woven C/SiC composites exposed to air oxidizingenvironments at intermediate temperature (T, Les matériaux composites à matrice de carbure de silicium renforcée par des fibres decarbone (C/SiC) sont des composites à matrice céramique (CMC), très prometteurs pour desapplications à haute température, comme le secteur aéronautique. Dans cette thèse, sontmenées des études particulières concernant les propriétés de ces matériaux : prédiction despropriétés mécanique (élastiques), analyses thermiques (optimisation des contraintesthermiques), simulation de l’oxydation à haute température.Une méthode basée sur l’énergie de déformation est proposée pour la prédiction desconstantes élastiques et des coefficients de dilatation thermiques de matériaux compositesorthotropes 3D. Dans cette méthode, les constantes élastiques et les coefficients de dilatationthermique sont obtenus en analysant la relation entre l'énergie de déformation de lamicrostructure et celle du modèle homogénéisé équivalent sous certaines conditions auxlimites thermiques et élastiques. Différents types de matériaux composites sont testés pourvalider le modèle.Différentes configurations géométriques du volume élémentaire représentatif des compositesC/SiC (2D tissés et 3D tressés) sont analysées en détail. Pour ce faire, la méthode énergétiquea été couplée à une analyse éléments finis. Des modèles EF des composites C/SiC ont étédéveloppés et liés à cette méthode énergétique pour évaluer les constantes élastiques et lescoefficients de dilatation thermique. Pour valider la modélisation proposée, les résultatsnumériques sont ensuite comparés à des résultats expérimentaux.Pour poursuivre cette analyse, une nouvelle stratégie d'analyse « globale/locale »(multi-échelle) est développée pour la détermination détaillée des contraintes dans lesstructures composites 2D tissés C/SiC. Sur la base de l'analyse par éléments finis, laprocédure effectue un passage de la structure composite homogénéisée (Echelle macro :modèle global) au modèle détaillé de la fibre (Echelle micro : modèle local). Ce passage entreles deux échelles est réalisé à partir des résultats de l'analyse globale et des conditions auxlimites du modèle local. Les contraintes obtenues via cette approche sont ensuite comparées àcelles obtenues à l’aide d’une analyse EF classique.IVLa prise des contraintes résiduelles thermiques (contraintes d’origine thermique dans lesfibres et la matrice) joue un rôle majeur dans le comportement des composites à matricescéramiques. Leurs valeurs influencent fortement la contrainte de microfissuration de lamatrice. Dans cette thèse, on cherche donc à minimiser cette contrainte résiduelle thermique(TRS) par une méthode d’optimisation de type métaheuristique: Particle Swarm Optimization(PSO), Optimisation par essaims particulaires.Des modèles éléments finis du volume élémentaire représentatif de composites 1-Dunidirectionnels C/SiC avec des interfaces multi-couches sont générés et une analyse paréléments finis est réalisée afin de déterminer les contraintes résiduelles thermiques. Unschéma d'optimisation couple l'algorithme PSO avec la MEF pour réduire les contraintesrésiduelles thermiques dans les composites C/SiC en optimisant les épaisseurs des interfacesmulti-couches.Un modèle numérique est développé pour étudier le processus d'oxydation de microstructureet la dégradation des propriétés élastiques de composites 2-D tissés C/SiC oxydant àtempérature intermédiaire (T