1,721,013 research outputs found
Study of mechanisms of propagation of cracks in an titanium alloy welded by electron bean
No full textDans le domaine aéronautique la réduction du ratio buy to fly pour les pièces de structure est devenue un enjeu majeur. Il s'agit de développer, à coût matière réduit, des appareils consommant moins de carburant tout en proposant une autonomie et une capacité de transport plus importantes. Ce travail de recherche s'inscrit dans cette problématique industrielle, et accompagne Airbus dans le développement du procédé de soudage par faisceau d'électrons de tôles en alliage TA6V dans le but de concurrencer (en proposant une diminution du ratio buy to fly) les procédés classiques de forgeage/matriçage des pièces de structure. Toutefois, le soudage du TA6V, malgré un traitement thermique de détensionnement, conduit à une hétérogénéité de microstructure caractérisée par l'apparition de très fines lamelles de phase α associées à une diminution de la résistance à la propagation de fissures dans la zone soudée par rapport à celle du matériau de base. Ce gradient de propriétés mécaniques est acceptable pour l'application souhaitée, néanmoins, pour étendre ce procédé d'assemblage à d'autres pièces de structure un Traitement Thermique Post-Soudage (TTPS) est envisagé. On vise ainsi à atteindre, dans l'intégralité de la tôle soudée, un meilleur compromis entre la résistance à la propagation de fissure et les propriétés en statique. Dans ce travail de thèse, des lignes de fusion ont été réalisées par la société Airbus sur des tôles laminées d'épaisseurs 12mm présentant une microstructure biphasée α+β soit équiaxe (dite recuit α-β), soit lamellaire (dite recuit β). La caractérisation de chacune des microstructures et des propriétés mécaniques (via des essais de traction, de résilience et de propagation de fissure en fatigue) de la zone de fusion et du matériau de base a permis d'appréhender les mécanismes d'endommagement de l'alliage soudé. Les résultats macroscopiques des essais mécaniques associés à l'étude des faciès de rupture et des chemins de propagation de fissure ont par ailleurs révélé, pour chacune des microstructures impliquées (recuit α-β et recuit β), une importante anisotropie des propriétés mécaniques et de fortes hétérogénéités de comportement mécanique dans l'épaisseur de la tôle. La caractérisation de la microtexture par analyses EBSD de ces matériaux a mis en exergue la présence de nombreuses macrozones contribuant aux hétérogénéités observées. Le développement d'un Traitement Thermique Post-Soudage (TTPS) à partir de l'état recuit β soudé ne permet pas d'aboutir à des propriétés mécaniques statiques satisfaisantes dans la tôle à cause d'un grossissement excessif des ex-grains β. C'est pourquoi, un TTPS à partir de l'état recuit α-β soudé a été envisagé afin d'homogénéiser la microstructure et d'améliorer la résistance à la propagation de fissure de l'ensemble de la tôle soudée. Finalement, une optimisation du TTPS est proposée en considérant le passage de l'échelle du laboratoire à l'échelle industrielle. Les caractérisations microstructurales et mécaniques après TTPS ont par la suite été confrontées aux résultats obtenus sur le matériau recuit β, ce qui a permis de comprendre les avantages et les limites du TTPS choisi.In the aeronautic industry, the reduction of the « buy-to-fly » ration for structural parts has become a major issue. The goal is to develop planes, at a reduced material cost, requiring less fuel with an extended range and higher load capacity. This research study has been designed with the Airbus Company in order to contribute to solve this industrial problem. In particular, the development of the electron beam welding process of the β annealed titanium alloy Ti-6Al-4V should concurrence the usual forging/pressing processes of structural parts. However, welding of Ti-6Al-4V, despite a stress relieving heat treatment, lead to a microstructural heterogeneity between the welded zone and the base metal and, as a consequence, to an heterogeneity of the mechanical properties. In comparison to the crack propagation resistance of the base metal, the one measured fusion zone is weaker and is associated to the presence of very thin α platelets. This mechanical properties gradient remains acceptable for the industrial purpose, nevertheless, in order to extend the use of the electron beam welding process to other structural parts, a Post-Welding Heat Treatment (PWHT) is considered. The aim is to achieve, in the entire welded plate, a better compromise between the crack propagation resistance and the static properties. In this PhD work, fusion lines were performed by the Airbus company on two rolled plates of biphasic α+β Ti-6Al-4V presenting either a lamellar microstructure (also called β annealed) or an equiaxe microstructure (also called α-β annealed). Characterizations of the microstructures involved as well as the mechanical properties helped to understand the failure mechanisms of the welded alloy. The analysis of the different test revealed, thanks to the observation of the crack propagation path on the Charpy specimens, that the very thin α platelets in the fusion zone do not act as a strong barrier against the crack propagation. On the contrary, in the case of the β annealed base metal, the α platelets are thick enough (1µm) to be an obstacle and to slow down the crack. In this case, the crack undergoes many deviations at the α/β interfaces, generating a very long and tortuous crack path. In order to improve the mechanical properties of the fusion zone, it seems appropriate to apply a PWHT, which will transform the microstructure and increase the thickness of the α platelets in the fusion zone. This PWHT consists mainly in a treatment in the β field followed by a controlled cooling rate. However, even if the PWHT applied on the β annealed and welded material lead to a thickening of the α platelets and improve the crack propagation resistance in the fusion zone, a strong enlargement of the prior β grain in the base metal is responsible of low tensile properties. That is why, a PWHT applied on the α-β annealed material is considered in order to homogenize simultaneously the microstructure in both fusion zone and base metal and improve the mechanical in the entire welded plate. Results obtained from the Charpy tests underline that the PWHT applied on the α-β annealed and welded material lead to homogeneous fracture energies in the plate, and to an higher fracture energy after PWHT than the one in the fusion zone of the β annealed material, which fulfill the initial industrial goal. An important anisotropy of the mechanical properties as well as important fluctuations of these properties in t he thickness of the plates has also been observed. The EBSD analyses of the crystallographic microtexture revealed the presence of numerous macrozones responsible of the heterogeneities observed for both microstructures
Teaching practices and student uses : the learning centre as a vehicle for the circulation of knowledge
No full textDans l’enseignement supérieur, le constat partagé de nouvelles façons d’étudier induites par la massification et la multiplicité des voies d’accès à l’information conduit les établissements à formuler des propositions pour intégrer les caractéristiques des publics dans les enseignements et formaliser le recours aux technologies de l’information et de la communication. Parmi ces initiatives, les learning centres sont censés induire des pratiques d’enseignement et des usages étudiants diversifiés en combinant un ensemble de dispositifs, tels que les salles de pédagogie active, pour réorganiser l’activité pédagogique. Or, ces évolutions incarnent un changement de paradigme important, passant d’une culture de la transmission à une culture de l’apprentissage, et l’on peut interroger la manière dont les acteurs et actrices des établissements se les approprient en questionnant l’articulation entre production et réception des savoirs en learning centres du point de vue de la circulation des savoirs. Notre approche théorique combine une dimension contextuelle avec les notions de dispositif et learning centre, une dimension sociocognitive avec les notions d’usage et médiation et une dimension épistémique qui inclut le concept de savoir et la théorie de la trivialité. Le terrain investigué concerne la formation ingénieur·e et l’enseignement supérieur agricole. Le recueil d’éléments empiriques rassemble le discours des acteurs et actrices des établissements ainsi que des observations filmées de séances pédagogiques et des corpus de documents (supports de formation à destination des enseignant·es, supports de cours, notes étudiantes). Un volet quantitatif se compose de réponses étudiantes à des questionnaires. Les résultats précisent les projets pédagogiques associés aux learning centres étudiés et montrent les adéquations et décalages entre usages visés et usages vécus. Le suivi des reprises successives des savoirs en jeu, depuis la formation des enseignant·es jusqu’aux processus d’étude des étudiant·es en passant par l’enseignement, met au jour quelques caractéristiques des médiations qui se déploient en learning centre.In higher education, the shared observation of new ways of studying brought by massification and the multiplicity of ways of accessing information are leading establishments to formulate proposals for integrating the characteristics of the public into teaching and formalizing the use of information and communication technologies. Among these initiatives, learning centers are supposed to induce diversified teaching practices and student uses by combining a set of devices, such as active learning rooms, to reorganize pedagogical activity. However, these developments represent a major paradigm shift from a culture of transmission to a culture of learning, and we can ask how the actors of the establishments appropriate them by questioning the articulation between production and reception of knowledge in learning centers from the point of view of the circulation of knowledge. Our theoretical approach combines a contextual dimension with the notions of device and learning center, a sociocognitive dimension with the notions of use and mediation and an epistemic dimension which includes the concept of knowledge and the theory of triviality. The field investigated are engineering training and higher agricultural education. The data collection includes the discourse of actors of the establishments and filmed observations of classroom sessions plus a collection of documents (documents for training teachers, documents for classroom session, student notes). A quantitative part of the data consists of the students' answers to questionnaires. The results specify the pedagogical projects associated with the learning centers studied and show the adequacies and discrepancies between the intended uses and the actual uses. The follow-up of the successive reworking of the knowledges involved, from the training of teachers to the studying process of students, via teaching, shows some characteristics of the mediations that are deployed in learning centers
Coopérer au sein d'un Lieu d'éducation Associé à l'Institut français de l'éducation et envisager la recherche-collaborative sur le terrain de l'enseignement supérieur.
Full text linkInternational audienceAfin de poursuivre sa transformation pédagogique, Toulouse-INP est devenu en septembre 2018 un Lieu d'éducation Associé à l'Institut français de l'éducation (LéA). Le choix des conseillers pédagogiques de Toulouse-INP à s'engager et à coopérer avec des chercheurs de sciences de l'éducation dans le cadre de ce LéA, émane :- d'une part, du besoin d'accéder à une autre intelligibilité de la qualité des dispositifs de formation et d'accompagnement qu'ils proposent, que celle produite par les indicateurs quantitatifs classiquement mobilisés- d'autre part, du souhait de proposer aux enseignants et enseignants-chercheurs une autre modalité de développement professionnel, à savoir la recherche-collaborative. Celle-ci conduit pour ces derniers à envisager leur pratique comme un objet de recherche qu'ils acceptent de partager avec d'autres chercheurs. Le résultat visé est la production d'un savoir métissé pouvant être partagé tant par la communauté des praticiens que par la communauté d'experts.Après avoir décrit le contexte et la problématique qui ont amenés à la construction de cette coopération praticien/chercheurs, nous prendrons le temps de présenter le réseau des LéA, le projet et les recherches initiés et l'enjeu particulier que revêt ce LéA unique actuellement dans l'enseignement supérieur. Cela nous amènera à questionner la place de la recherche-collaborative dans l'enseignement supérieur, et l'intérêt que nous avons trouvé à nous y engager
Coopérer au sein d'un Lieu d'éducation Associé à l'Institut français de l'éducation et envisager la recherche-collaborative sur le terrain de l'enseignement supérieur.
No full textInternational audienceAfin de poursuivre sa transformation pédagogique, Toulouse-INP est devenu en septembre 2018 un Lieu d'éducation Associé à l'Institut français de l'éducation (LéA). Le choix des conseillers pédagogiques de Toulouse-INP à s'engager et à coopérer avec des chercheurs de sciences de l'éducation dans le cadre de ce LéA, émane :- d'une part, du besoin d'accéder à une autre intelligibilité de la qualité des dispositifs de formation et d'accompagnement qu'ils proposent, que celle produite par les indicateurs quantitatifs classiquement mobilisés- d'autre part, du souhait de proposer aux enseignants et enseignants-chercheurs une autre modalité de développement professionnel, à savoir la recherche-collaborative. Celle-ci conduit pour ces derniers à envisager leur pratique comme un objet de recherche qu'ils acceptent de partager avec d'autres chercheurs. Le résultat visé est la production d'un savoir métissé pouvant être partagé tant par la communauté des praticiens que par la communauté d'experts.Après avoir décrit le contexte et la problématique qui ont amenés à la construction de cette coopération praticien/chercheurs, nous prendrons le temps de présenter le réseau des LéA, le projet et les recherches initiés et l'enjeu particulier que revêt ce LéA unique actuellement dans l'enseignement supérieur. Cela nous amènera à questionner la place de la recherche-collaborative dans l'enseignement supérieur, et l'intérêt que nous avons trouvé à nous y engager
L'analyse de pratiques comme nouvelles perspectives pour penser la pédagogie universitaire
No full textInternational audienceCe texte rend compte d'une réflexion menée au sein d'une équipe de conseillers pédagogiques de l'enseignement supérieur de l'Université fédérale de Toulouse. Il se veut l'occasion de montrer que l'analyse de pratique permet d'envisager de nouvelles perspectives dans l'accompagnement du développement professionnel des enseignants et enseignantschercheurs 52 (EEC) à l'université, ou dans la conception de dispositifs de formation professionnelle des étudiants se destinant aux métiers de l'enseignement, de l'éducation et de la formation. Une première partie présente le contexte singulier au sein duquel cette réflexion est menée. Une seconde partie met en perspective les liens qui sont tissés entre les approches dites « activités » et certaines orientations envisagées pour accompagner la pédagogie universitaire. Enfin, deux études illustrent cette démarche menée avec des EEC en milieu universitaire
L'analyse de pratiques comme nouvelles perspectives pour penser la pédagogie universitaire
No full textInternational audienceCe texte rend compte d'une réflexion menée au sein d'une équipe de conseillers pédagogiques de l'enseignement supérieur de l'Université fédérale de Toulouse. Il se veut l'occasion de montrer que l'analyse de pratique permet d'envisager de nouvelles perspectives dans l'accompagnement du développement professionnel des enseignants et enseignantschercheurs 52 (EEC) à l'université, ou dans la conception de dispositifs de formation professionnelle des étudiants se destinant aux métiers de l'enseignement, de l'éducation et de la formation. Une première partie présente le contexte singulier au sein duquel cette réflexion est menée. Une seconde partie met en perspective les liens qui sont tissés entre les approches dites « activités » et certaines orientations envisagées pour accompagner la pédagogie universitaire. Enfin, deux études illustrent cette démarche menée avec des EEC en milieu universitaire
Investigation of the contribution of the Dpark Plasma Sintering technique to the mechanical properties optimisation of the TA6V
No full textLes coûts de revient des alliages de titane limitent leurs applications à des domaines de forte valeur ajoutée. La diminution des coûts de mise en forme des pièces tout en maitrisant les microstructures et les propriétés mécaniques est donc un enjeu important. Les procédés de mise en forme issus de la métallurgie des poudres comme le Spark Plasma Sintering (SPS) peuvent permettre d'atteindre ces objectifs. Les premiers instants du frittage ont été étudiés selon la compacité initiale du corps granulaire. Lorsque cette dernière est faible, les surfaces des cous entre les granules, mises en évidences par microtomographie, sont plus importantes. Ces observations peuvent être expliquées par le fait que les densités de courant au niveau des points de contacts sont plus importantes quand les surfaces de contacts sont plus faibles. De plus, les densités finales très proches malgré les compacités initiales différentes laissent penser que les mécanismes de frittage en action sont différents. Une modélisation Electro-Thermique et Mécanique par éléments finis a permis de décrire de façon très réaliste la densification du TA6V. La loi de densification du matériau a été paramétrée par le biais de campagnes d'essais en fluage menés dans le SPS ainsi que d'essais de compaction du corps granulaire. Des voies d'amélioration du modèle ont également été proposées. Dans la dernière partie de l'ouvrage, un panel des microstructures obtenues par frittage SPS du TA6V ainsi qu'un transfert d'échelle des échantillons modèles cylindriques de petites tailles vers des formes plus complexes et massives ont été étudiés. De plus, les propriétés mécaniques en traction sur pièces près des cotes ont été caractérisées. Les domaines (température et pressions) d'obtention de microstructures denses, homogènes et répétables ont été identifiés. Le transfert d'échelle révèle que la répétabilité du SPS est validée tant en termes de microstructures que de propriétés mécaniques des pièces densifiées. De plus, les propriétés en traction sont au niveau des matériaux forgés, notamment avec des allongements à rupture de près de 13%.The cost prices of the titanium alloys limit their applications to strong added value fields. The decrease of the pieces shaping costs while mastering microstructures and mechanical properties is an important issue. Shaping processes from powder metallurgy as Spark Plasma Sintering (SPS) can allow to reach these goals. The first moments of the sintering were studied according to the initial compactness of the granular body. When the latter is low, the area of necks between granules, highlighted by microtomography, are bigger. These observations can be explained by the fact that current densities at contact points are higher when the contact areas are lower. Furthermore, the very close final densities in spite of the different initial compactness let think that the mechanisms in action during sintering are different. An electro-thermal and mechanical modelling by finished element allowed to describe in a very realistic way the densification of the TA6V. The densification law of the material was configured by means of creep tests programmes performed dine the SPS chamber as well as of compaction tests of the granular body. Ways of improvement of the model were also proposed. In the last part of the word, a panel of microstructures obtained by SPS of TA6V as well as a scale transfer from the small cylindrical samples towards more massive and complex shapes was studied. Furthermore, the tensile properties of near-net-shape specimens were characterised. Domains (temperature and pressure) of dense, homogeneous and repeatable microstructures obtaining were identified. The scale transfer reveals that the SPS repeatability is both validated in terms of microstructures and mechanical properties of the densified specimens. Furthermore, tensile properties are at the same level as the forged materials, in particular an elongation at break of about 13%
Modeling of ferrite content in the simulated heat affected zone (HAZ) of duplex stainless steel
Full text linkTCC (graduação) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Engenharia de Materiais.O presente trabalho tem como foco a modelagem do teor de ferrita na zona termicamente afetada (ZTA) de aços inoxidáveis dúplex durante o processo de soldagem. As alterações microestruturais nessa região podem comprometer o equilíbrio de fases, elevando a fração de ferrita acima de 70% e favorecendo a precipitação de nitretos de cromo (Cr₂N), o que reduz tanto o desempenho mecânico quanto a resistência à corrosão. Para investigar esse comportamento, foram realizadas simulações termodinâmicas com o software Thermo-Calc e ensaios termomecânicos no simulador físico Gleeble 3800, que reproduziram ciclos térmicos de soldagem em condições controladas. As amostras resultantes foram analisadas por microscopia óptica, permitindo determinar o teor de ferrita e comparar os valores experimentais com as previsões do modelo. Os resultados mostraram boa concordância entre ambas as abordagens, embora tenham sido observadas discrepâncias em alguns graus, em especial no DX2507. De modo geral, verificou-se que, com o controle adequado da taxa de resfriamento, é possível manter o teor de ferrita abaixo do limite crítico de 70%, garantindo a estabilidade microestrutural e a confiabilidade dos aços inoxidáveis dúplex após a soldagem
Design fiction in engineering education: imaging waste management in different futures
No full textInternational audienc
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