Modélisation et simulation par la méthode des éléments finis du comportement des engrenages de type bio-composites

Fellag, Younes (2025). Modélisation et simulation par la méthode des éléments finis du comportement des engrenages de type bio-composites. (Mémoire de maîtrise). Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. Depositum. https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1723

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Résumé

RÉSUMÉ

Les entreprises et les chercheurs sont encouragés par les gouvernements et les organismes environnementaux à travers le monde à développer des matériaux bio-composites, alternatifs aux matériaux conventionnels à base de pétrole. Cela, grâce à la sensibilisation du public à l'environnement, au changement climatique et aux ressources limitées de combustibles fossiles. Les composites bois-polymère sont des matériaux bio-composites qui combinent des fibres de bois avec des polymères pour créer un matériau écologique ou semi-écologique. L'évolution d'utilisation d'engrenages en polymère pour la transmission du mouvement se développe, il est généralisé dans la plupart des appareils de la vie quotidienne. En effet, la nature viscoélastique des matériaux plastiques et de leurs composites entraine un changement considérable de leurs propriétés avec l’évolution de la température, et ceci affecte l’endommagement des engrenages de ces matériaux. C’est dans ce cadre que le présent travail s’inscrit et il concerne une investigation sur le potentiel d’utilisation des engrenages à base d’un thermoplastique (HDPE) et des renforts en bois. Pour cela, nous visons une étude comparative des propriétés de différents bio-composites pour des applications en engrenages de petites et moyennes dimensions. Chaque type d’engrenage diffère par la concentration de la matière bio-composite HDPE-bois. Les résultats attendus pourront sélectionner un modèle d’engrenage HDPE-bois qui pourra remplacer à l’avenir les engrenages traditionnels.

ABSTRACT

Companies and researchers are being encouraged by governments and environmental organizations around the world to develop bio-composite materials as alternatives to conventional petroleum-based materials. This is due to public awareness about the environment, climate change, and limited fossil fuel resources. Wood-polymer composites are bio-composite materials that combine wood fibers with polymers to create an environmentally friendly or semi-environmentally friendly material. The use of polymer gears for motion transmission is growing and is widespread in most everyday devices. Indeed, the viscoelastic nature of plastic materials and their composites leads to a considerable change in their properties with temperature changes, and this affects the damage to the gears of these materials. It is in this context that the present work is part of and concerns an investigation on the potential use of gears based on a thermoplastic (HDPE) and wood reinforcements. For this, we aim at a comparative study of the properties of different bio-composites for applications in small and medium-sized gears. Each type of gear differs by the concentration of the HDPE-wood bio-composite material. The expected results will be able to select a HDPE-wood gear model that can replace traditional gears in the future.

Type de document:	Thèse ou mémoires (Mémoire de maîtrise)
Directeur ou directrice de recherche:	Erchiqui, Fouad
Codirecteurs de mémoire/thèse:	Koffi, Demagna
Mots-clés libres:	bio-composites, engrenages, polymère, HDPE-bois, HDPE-wood, gears, polymer, modelisation, simulation
Divisions:	Génie > Maîtrise en ingénierie
Date de dépôt:	18 nov. 2025 13:27
Dernière modification:	18 nov. 2025 13:27
URI:	https://depositum.uqat.ca/id/eprint/1723

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