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Wire arc additive manufacturing : methodological guidelines for the generation of raw components with a view to their machining finishing
No full textLa Fabrication Additive Arc-Fil (Wire Arc Additive Manufacturing) est une technologie de fabrication qui utilise du fil métallique comme matière première et un arc électrique comme source d’énergie. Le fil est déposé à une vitesse prédéfinie et fusionné grâce à l'arc électrique, soit sur un substrat, soit sur une couche préexistante. Cette recherche se concentre sur l'utilisation du procédé Cold Metal Transfer (CMT) appliqué à l'acier inoxydable austénitique 316L. Bien que cette technologie soit couramment employée avec succès pour la réparation, le défi actuel réside dans la production en série de pièces fonctionnelles, nécessitant ainsi la résolution de problèmes de conception et de fabrication spécifiques.Le premier objectif de cette thèse est d'évaluer l'impact des paramètres du procédé, en particulier la vitesse d'avance et le temps d'inter-passe, sur les dimensions, la qualité de surface des pièces et sur le parachèvement par usinage. Pour ce faire, un plan d'expériences a été mis en place, impliquant la fabrication de murs multicouches et multi cordons sur un substrat monté sur un support en aluminium. Ensuite, une face de chaque mur fabriqué a été usinée afin de déterminer la profondeur d'usinage nécessaire pour obtenir une surface exempte d'ondulations, et d'analyser la rugosité de surface ainsi que la dureté de ces zones. Enfin, une nouvelle méthode de recouvrement a été développée.Le deuxième objectif consiste à exploiter les résultats obtenus pour développer des méthodes et des règles permettant de passer de la conception 3D à la réalisation d'une pièce finale. Ces méthodes s’appuient sur une phase de fabrication additive et une phase de parachèvement par usinage. Ce processus vise à éliminer les dispersions géométriques et d’état de surface inhérentes au procédé WAAM, à déterminer la surépaisseur d’usinage nécessaire, et à intégrer les problématiques liées aux contraintes générées par le procédé primaire.Le dernier objectif est de comprendre les mécanismes de génération des contraintes résiduelles et des déformations induites par le procédé primaire. Pour ce faire, une modélisation thermomécanique du procédé a été développée. Elle a mis en évidence l'influence de la vitesse d'avance et du temps d'inter-passe sur le comportement thermomécanique.Wire Arc Additive Manufacturing is a manufacturing technology that uses metal wire as the raw material and an electric arc as the energy source. The wire is deposited at a predefined rate and fused by the arc, either onto a substrate or onto a pre-existing layer. This research focuses on the use of the Cold Metal Transfer (CMT) process applied to austenitic 316L stainless steel. While this technology is widely and successfully used for repair, the current challenge lies in the mass production of functional parts, requiring the resolution of specific design and manufacturing issues.The first objective of this thesis is to evaluate the impact of process parameters, in particular travel speed and interpass time, on part dimensions, surface quality and machining finish. To accomplish this, a design of experiments was set up, involving the manufacture of multi-layer, multi-bead walls on a substrate mounted on an aluminum support. Next, one face of each fabricated wall was machined to determine the machining depth required to achieve a waviness-free surface, and to analyze the surface roughness and hardness of these areas. Finally, a new overlapping method was developed.The second objective is to use the results obtained to develop methods and rules for moving from 3D design to the production of a final part. These methods rely on an additive manufacturing phase and a machining finishing phase. This process aims to eliminate geometric and surface finish variations inherent to the WAAM process, determine the necessary machining allowance, and incorporate issues related to the primary process.The final objective is to understand the mechanisms behind the generation of residual stresses and deformations induced by the primary process. To achieve this, a thermomechanical modeling of the process was developed, highlighting the influence of Travel speed and interpass time on the thermomechanical behavior
Las cadenillas de Hércules : stratégies discursives de l’argumentation pour convaincre, persuader et séduire (Moyen âge et Siècle d’or)
No full textS’il fallait une image pour évoquer le pouvoir du discours, ce pourrait être celle d’Hercule Ogmios entraînant à sa suite un cortège dont les oreilles sont enchaînées à sa langue. Emblème de la force de l’éloquence, c’est sous l’égide de cet Hercule gaulois que nous plaçons notre réflexion ici pour tenter de saisir la nature de ces chaînes par lesquelles l’auteur captive son auditoire : comment le texte se fait-il irrésistiblement convaincant et persuasif pour faire suivre au lecteur le chemin de l’auteur séducteur ? L’image communique clairement l’emprise que confère ce pouvoir sur les autres et rappelle la défiance qu’a pu éveiller cet art de la conviction : cet outil pourrait-il être dévoyé et, manipulant la crédulité des auditeurs, convaincre de la véracité du faux ? L’étude des procédés de l’éloquence a pris plus récemment une force nouvelle avec le linguistic turn; la force des mots, le pouvoir du langage sont à nouveau reconnus pleinement comme indissociables des contenus du discours. Les études proposées ici qui concernent l'Espagne médiévale et classique, permettront d’évaluer la diversité des éléments textuels et contextuels qui priment à chaque fois, afin de démasquer les ressorts qui ont vocation à emporter l’adhésion du lecteur et à construire l’apparence d’une vérité. Si se necesitara una imagen para evocar el poder del discurso, podría ser la de Hércules Ogmios que conduce a una procesión cuyos oídos están encadenados a su lengua. Emblema de la fuerza de la elocuencia, bajo los auspicios de este Hércules galo colocamos nuestra reflexión aquí para tratar de comprender la naturaleza de estas cadenas por las cuales el autor cautiva a su audiencia: ¿ cómo se hace el texto irresistiblemente convincente y persuasivo para que el lector siga el camino del autor seductor? La imagen comunica claramente el poder que este poder confiere sobre los demás y recuerda la desconfianza que ha despertado este arte de la convicción: ¿podría esta herramienta estar equivocada y, manipulando la credulidad de los oyentes, convencer de la veracidad de lo falso? El estudio de los procesos de elocuencia ha adquirido más recientemente una nueva fuerza con el giro lingüístico; El poder de las palabras, el poder del lenguaje son nuevamente completamente reconocidos como inseparables de los contenidos del habla. Los estudios propuestos aquí, que conciernen a la España medieval y clásica, permitirán evaluar la gran diversidad de elementos textuales y contextuales que prevalecen, para desenmascarar los resortes que tienen como objetivo ganar la adhesión del lector y construir la apariencia de la verdad If an image were needed to evoke the power of the speech, it could be that of Hercules Ogmios leading to a procession whose ears are chained to his tongue. Emblem of the force of eloquence, it is under the aegis of this Gallic Hercules that we place our reflection here to try to grasp the nature of these chains by which the author captivates his audience: how the text is made irresistibly convincing and persuasive to make the reader follow the path of the seductive author? The image clearly communicates the power that this power confers on others and recalls the distrust that this art of conviction has aroused: could this tool be misguided and, manipulating the credulity of the listeners, convince of the veracity of the wrong? The study of the processes of eloquence has more recently taken on a new force with the linguistic turn; the power of words, the power of language are again fully recognized as inseparable from the contents of speech. The studies proposed here which concern medieval and classical Spain, will make it possible to evaluate the great diversity of the textual and contextual elements which take precedence in order to unmask the springs which aim at winning the adhesion of the reader and to build the appearance of a truth
Machining processes with low environmental impact
No full textLa caractérisation des procédés de fabrication est un thème central de recherche, notamment parce qu'il est soutenu par l'industrie. De nombreux critères de performance ont été développés au fil des années, en particulier ceux relatifs à la qualité des pièces fabriquées. Dans le cadre de la décarbonation et de la durabilité des procédés de fabrication, cette thèse se concentre sur l’étude et l’optimisation de la performance environnementale des procédés d’usinage par enlèvement de matière. Cela constitue un nouveau critère d’approche de la fabrication, orienté vers des enjeux sociétaux majeurs. Les travaux menés ont permis de développer une méthodologie de modélisation permettant l’évaluation multi-indicateurs de l’impact environnemental de l’usinage. L’étude expérimentale de ces procédés a permis de récolter suffisamment de données pour caractériser les impacts potentiels les plus significatifs. À partir d’un dispositif expérimental prédéfini, une comparaison entre les données expérimentales et la modélisation a été effectuée. Les résultats montrent une bonne précision des modèles de consommation mis en jeu. Enfin, à partir des modélisations issues de ces travaux, un algorithme d’aide à la décision pour les paramètres de fabrication a été élaboré pour des opérations d'usinage simples, avec une application à une pièce réalisée en fraisage 3 axes.The characterization of manufacturing processes is a central research theme, not least because it is supported by industry. Numerous performance criteria have been developed over the years, particularly those relating to the quality of manufactured parts. In the context of decarbonization and sustainability of manufacturing processes, this research focuses on the study and optimization of the environmental performance of material removal machining processes. This represents a new approach to manufacturing, oriented towards major societal issues. The work carried out has led to the development of a modeling methodology enabling multi-indicator assessment of the environmental impact of machining. Experimental studies of these processes have yielded sufficient data to characterize the most significant potential impacts. Using a predefined experimental set-up, a comparison was made between experimental data and modelling. The results showed that the consumption models used were highly accurate. Finally, based on the modeling results, a decision support algorithm for manufacturing parameters was developed for simple machining operations, with application to a 3-axis milling part
(Supplement 1) Benthic carbon turnover and sediment pigments in the southeastern Beaufort Sea during CCGS Amundsen cruise in summer 2008
No full text(Supplement 1) Benthic carbon turnover and sediment pigments in the southeastern Beaufort Sea during CCGS Amundsen cruise in summer 200
(Supplement 2) Sinking fluxes of particulate organic carbon in the southeastern Beaufort Sea during CCGS Amundsen cruise in summer 2008
No full text(Supplement 2) Sinking fluxes of particulate organic carbon in the southeastern Beaufort Sea during CCGS Amundsen cruise in summer 200
Bioprospecting and economical source of chitin and chitosan: the sword shrimp udang minyak (Parapenaeopsis hardwickii) Malaysia
No full textChitin and chitin derivatives (Chitosan) are biodegradable and biocompatible natural polymers that have been used in virtually every significant segment of the economy (water treatment, pulp and paper industry, biomedical devices and therapies, cosmetics and diet additives). Based on above perspectives the potential and economical sources of chitin and chitosan contents were investigated from the local sea
food sources. Four different types of shrimps and crabs shell wastes namely Udang Minyak (Sword Shrimp, Parapenaeopsis hardwickii), Udang Putih (White Shrimp, Fenneropenaeus indicus), Ketam Batu, (Mud crab, Scylla serrata) and Ketam Bunga, (Blue crab, Callinectes sapidus) were collected from the wet market (Pasar Borong) of Kuantan. These samples were chosen as they were most abundant and well-liked shell fishes among the sea foods and locally available in the coastal areas of Malaysia. The
chemical extraction of shrimps and crabs shell wastes showed that the percentage of chitin in udang minyak, udang putih, ketam batu and ketam bunga were 78.86%, 73.43%, 75.75% and 71.31% respectively. Whereas the percentage of chitosan in udang minyak, udang putih, ketam batu and ketam
bunga were 71.61%, 64.66%, 60.59% and 52.38% respectively. The study portrays that most cheapest and abundant shrimp, udang minyak, the Sword Shrimp, Parapenaeopsis hardwickii shell wastes have the highest percentage of chitin and chitosan and the highest purity of chitin content compared to others. The study could be instrumental for wider application of higher quality chitin and chitosan in biotechnology and pharmaceutical industries by using this potential resource
Modelling of the polishing process : identification of the induced effects and the phenomenology of the abrasive material removal
No full textLe polissage est un procédé d’usinage par abrasion qui vise à établir une micro-géométrieprécise sur les surfaces de solides. Pour introduire les spécificités de ce procédé, un tourd’horizon sur l’usinage par abrasion est proposé. Il en découle les paramètres pouvantcaractériser une opération de polissage. Les études scientifiques existantes sont synthétisées etanalysés au regard des objectifs poursuivis. De manière à faire émerger une méthodologiepour établir des modèles et des bases de données dédiées au polissage, un banc expérimental aété mis en place et des essais ont été menés sur une tôle en inox 316L avec un abrasifstructuré de forme pyramidale. Une méthode de mesure de l’usure des pyramides abrasives aété mise au point. Les premiers essais ont mis en évidence la nécessité pour les grains abrasifsd’exercer sur la matière une pression supérieure à une valeur minimale. Un modèle deconsommation matière issu de la loi de Preston a été présenté et validé par des essais. L’étudepar des plans d’expériences factoriels complets des efforts induits, de la rugosité au traversdes critères proposés par la norme ISO et de la mouillabilité a permis de mettre en évidencel’influence prépondérante de la taille des grains abrasifs. Par contre, la pression exercée parles grains, leur vitesse de défilement et le taux d’usure des pyramides abrasives n’ont qu’unrôle secondaire sur ces critères. Ces résultats constituent de précieuses indications pour lesbureaux des méthodes devant établir des gammes de polissage.The polishing is a process of manufacturing by abrasion which aims at establishing a precisemicro-geometry on the surfaces of solids. To introduce the specificities of this process, anoverview on the manufacturing by abrasion is proposed. As a result, the parameters which cancharacterize an operation of polishing are identified. The existing scientific studies aresynthesized and analysed with regard to the pursued objectives. For the testing, an experimenttest bench was developed. The proposed methodology is applied on the polishing process ofthe AISI 316L using pyramidal abrasive belts. A measurement method of the abrasivepyramids wear is finalized. A method of measuring the abrasive pyramids wear is provided. Aremoving material rate model based on the Preston's law is presented and experimentallyvalidated. A study based on the design of experiment is conducted using as output the cuttingforces, the roughness and the wettability criteria. The results point out the dominatinginfluence of the size of the abrasive grains. On the other hand, the study indicates the fact thatthe applied pressure on the abrasive grains, the belt speed and the abrasive level do not playan important role on the previously cited characteristics. On the other hand, the studyhighlights that the applied pressure on the abrasive grains, the belt speed and the abrasivelevel do not have a significant effect on the previously cited characteristics. These resultsconstitute valuable indications for the industrial polishing process optimization
3D thermomechanical modeling in milling
No full textCette thèse porte sur la modélisation thermomécanique 3D en configuration de fraisage. Afin de déterminer, pour chaque orientation de la plaquette et à chaque position angulaire de l’outil, le torseur d’action complet (efforts et moments) trois grandes parties ont été développées dans ce manuscrit.En se basant sur les lignes de glissement dans les trois zones de coupe, un modèle de coupe orthogonale a été développé. Le rayon d’acuité est intégré dans la modélisation et les résultats du modèle sont sensibles à ce paramètre. Le modèle a été validé par une confrontation avec des essais de rabotage.Pour deux types de plaquette, à arêtes droite et ronde, l’étude cinématique le long de l’arête de coupe a menée à la détermination du torseur cinématique instantanée en chaque point. Cette partie a permis de définir une nouvelle composante de vitesse de coupe dépendante de la position angulaire de l’outil. L’inclinaison de l’arête génère une vitesse parallèle à l’arête de coupe (perpendiculaire au plan de coupe en configuration orthogonale) qui participe au comportement cinématique de la matière dans les zones de cisaillement primaire et secondaire.Une modélisation volumique 3D dans les deux zones de coupe primaire et secondaire a permis de définir la cartographie de déformation et de vitesse de déformation. Cette approche a été basée sur les données cinématiques et les conditions aux limites appropriées. Les gradients de contraintes et de vitesses trouvés sont à l’origine de l’apparition des moments de coupe.This thesis is focused on 3D thermomechanical modeling in milling configuration. In order to determine, for each insert orientation and each tool angular position, the complete actions torsor (forces and moments) three parts have been developed in this work.Based on the slip lines in the three cutting areas, an orthogonal cutting model was developed. The tool edge radius is built in modeling and model results are sensitive to this parameter. The model was validated by comparison with experimental tests.For two types of insert, with straight and round edge, the kinematic study along the cutting edge allowed to determine the instantaneous kinematic torsor at each point. This part has defined a new cutting velocity component dependent of tool angular position. The inclination of the edge generates a parallel velocity to the cutting edge (perpendicular to the cutting plane in orthogonal configuration) that participates in the kinematic behavior of the material in the primary and secondary shear zones.A 3D solid modeling in the primary and secondary cutting zones helped to define the cartography of strain and strain rate. This approach was based on kinematic data and appropriate boundary conditions. The gradients of stresses and velocities are the source of the appearance of the cutting moments
Modélisation expérimentale par les réseaux de neurones du perçage multi-materiaux
No full textLes nouvelles avancées dans le domaine de la science des matériaux ont engendré l’apparition de nouvelles problématiques notamment concernant leurs perçages. Dans le cas des structures aéronautiques, l’opération de perçage des panneaux multi-matériaux CFRP/aluminium se situe juste avant l’assemblage final. Les pièces percées ont donc une forte valeur ajoutée. L’intérêt de pouvoir prédire le moment où la qualité du perçage s’approche des bornes des spécifications prend alors tout son sens. La mise en place d’un modèle expérimental multi-matériaux par les réseaux de neurones permet prédire la qualité du perçage réalisé pour une séquence d’empilement donnée. En utilisant une démarche similaire, un système de surveillance hors ligne du perçage multi-matériaux a été établi. Deux méthodes ont été développées : la méthode générale permettant de s’adapter à un grand nombre d’empilement et la méthode spécifique, plus précise, mais dont le domaine de validité se cantonne à une seul séquence.New advances in the field of materials science have led to the emergence of new issues particularly concerning their holes. In the case of aeronautical structures, the drilling of multi-material panels CFRP / aluminum is just before final assembly. Pierced parts thus have a high added value. The interest can predict when the quality of the hole approaches the limits of the specifications takes a lot of sense. The establishment of an experimental model multi-materials by neural networks can predict the quality of the hole made for a given stacking sequence.Using a similar approach, a monitoring system offline drilling multi-materials has been established. Two methods have been developed: the general method to adapt to a large number of stacking and specific method, more accurate, but the range of validity is confined to a single sequence
Modélisation expérimentale par les réseaux de neurones du perçage multi-materiaux
No full textLes nouvelles avancées dans le domaine de la science des matériaux ont engendré l’apparition de nouvelles problématiques notamment concernant leurs perçages. Dans le cas des structures aéronautiques, l’opération de perçage des panneaux multi-matériaux CFRP/aluminium se situe juste avant l’assemblage final. Les pièces percées ont donc une forte valeur ajoutée. L’intérêt de pouvoir prédire le moment où la qualité du perçage s’approche des bornes des spécifications prend alors tout son sens. La mise en place d’un modèle expérimental multi-matériaux par les réseaux de neurones permet prédire la qualité du perçage réalisé pour une séquence d’empilement donnée. En utilisant une démarche similaire, un système de surveillance hors ligne du perçage multi-matériaux a été établi. Deux méthodes ont été développées : la méthode générale permettant de s’adapter à un grand nombre d’empilement et la méthode spécifique, plus précise, mais dont le domaine de validité se cantonne à une seul séquence.New advances in the field of materials science have led to the emergence of new issues particularly concerning their holes. In the case of aeronautical structures, the drilling of multi-material panels CFRP / aluminum is just before final assembly. Pierced parts thus have a high added value. The interest can predict when the quality of the hole approaches the limits of the specifications takes a lot of sense. The establishment of an experimental model multi-materials by neural networks can predict the quality of the hole made for a given stacking sequence.Using a similar approach, a monitoring system offline drilling multi-materials has been established. Two methods have been developed: the general method to adapt to a large number of stacking and specific method, more accurate, but the range of validity is confined to a single sequence
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