identifier: Boudrias-Gaboriau, Benoît  (2016). Analyse expérimentale des propriétés mécaniques des tanins.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
inhibiteur de corrosion
traitement d’eau
tanins purifiés
propriétés mécaniques

abstract: Des sommes substantielles sont dépensées chaque année pour remplacer des pièces endommagées par la corrosion. Plusieurs types de produits existent afin de protéger les réseaux fermés de chauffage et refroidissement contre la corrosion, dont un produit vert ; les tanins purifiés. Les objectifs de ce projet sont d’étudier les effets de la variation de la vitesse d’écoulement et de la concentration de tanins sur la couche protectrice créée par les tanins. De plus, le but est de comprendre les paramètres qui peuvent nuire aux tanins tels que l’oxygène. Une étude antérieure effectuée en laboratoire ainsi que des observations empiriques industrielles ont montré qu’une concentration de tanins de l’ordre de 275 ppm devrait être suffisante pour bien protéger le système. L’unité semi-pilote, une boucle fermée, a permis d’étudier une quinzaine de combinaisons différentes découlant des deux conditions étudiées soit la concentration de tanins et la vitesse d’écoulement. Les concentrations de 37,5, 75, 275, 550 et 1100 ppm ainsi que les vitesses d’écoulement 0,05, 0,91 et 2,13 m/s ont été étudiés. La concentration recommandée de 275 ppm s’est avérée insuffisante pour protéger la surface et réagir avec l’oxygène. L’utilisation de concentrations plus élevées (550 ppm et 1100 ppm) permet d’atteindre les critères fixés par l’industrie. En effet, les surfaces sont propres et des analyses par traitement d’images des coupons ont montré un pourcentage de surface endommagée inférieure à 6%, peu importe la vitesse d’écoulement, comparativement à plus de 40% pour une concentration de 275 ppm. En laboratoire, des essais ont été réalisés dans trois environnements : soit ouvert en présence d’oxygène, fermé en présence d’oxygène et fermé en absence d’oxygène. Les coupons soumis à un environnement ouvert présentent de l’oxyde de fer et des taches noires  et/ou brunes tandis qu’en absence d’oxygène, les coupons sont en bon état et la couleur caractéristique des tanins est apparue sur les surfaces. L’oxygène est un facteur critique qui affecte les tanins et réduit la protection de la surface. Pour déterminer la provenance de ces taches, l’analyse, effectuée par diffraction rayon X réalisée sur certains échantillons, démontre que majoritairement ces taches sont constituées de fer et d’oxygène. La mesure d’absorbance des concentrations de tanins au spectrophotomètre démontre qu’à une longueur d’onde de 280 nm, il y a un épaulement caractéristique des tanins tandis qu’à 420 nm, l’intensité d’absorbance est bien moindre. La vitesse d’écoulement n’a pas d’effet sur la qualité de la couche protectrice à condition que la quantité de molécules de tanins dans l’eau soit suffisante. Au démarrage de l’unité semi-pilote, la concentration recommandée (275 ppm) n’est pas assez élevée pour réagir avec l’oxygène et créer la couche protectrice sur la surface, il faudrait donc utiliser une concentration supérieure. Dans ce cas-ci, il est recommandé d’utiliser 550ppm, mais d’autres recherches pourraient déterminer la concentration critique se situant entre 275 ppm et 550 ppm.


identifier: Ashikwe, Stephene Nwayo  (2016). Modèle économétrique dynamique basé sur les lois de l'écosystème.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

type:
Mémoire ou thèse
Non évalué par les pairs

format: application/pdf application/pdf

subject: Développement économique Aspect de l'environnement.

subject: Modèles économétriques.

subject: Équilibre (Économie politique)

subject: Écologie.

subject: Statique et dynamique (Sciences sociales)

subject: prédateur

subject: proie

subject: régime

subject: dynamique des systèmes

subject: système économique

subject: modélisation

subject: STELLA

abstract:
Ce travail est une application de la dynamique des systèmes qui expose la possibilité d’équilibrer notre système économique à court et long terme à l’aide d’intégration de paramètres environnementaux.

La faune et la flore comme le monde économique est constamment à la recherche de cet équilibre de par la photosynthèse et le régime proie-prédateur. En économie ou en politique, l'équilibre n'est jamais atteint. La recherche de l'équilibre stationnaire entre l'offre et la demande en économie, sans fin est sans doute impossible, comme celle de l'équilibre constant de notre environnement Naturel. Comme le disais, les auteurs Yanni, Charles Devilliers et Yves Guy, « depuis l'élaboration des théories de l'évolution, c'est bien l'instabilité qui semble être la règle. Un retour à un "équilibre naturel" semble être impossible » (Yanni Gunnell (2009) ; Charles Devillers (1996) et Yves Guy (1991)).

Sur le plan analytique, et en utilisant la théorie de Marx (Boncoeur J. ; Thouement H. 2004) l’unité de la théorie marginale repose sur le concept d’équilibre concurrentiel c'est-à-dire l’état d’une économie dans lequel la compensation entre les forces de l’offre et de la demande détermine simultanément les quantités et les prix relatifs des biens. Dans ce cadre de réflexion, la notion d’équilibre ne peut pas être purement et simplement mise de côté et écartée du coeur des théories environnementales. Les approches équilibrent et déséquilibrent, de stabilités et d’instabilités (environnemental et économique) doivent être combinées.

Nous considérons que le comportement des agents n’est pas fondé sur la maximisation d’une fonction d’objectif à la manière néoclassique. Aussi, nous limitons l’économie à l’activité de production et de consommation ; la production de monnaie faisant partie intégrante de notre modèle, l’une des raisons invoquées provoquant une récession, est l’offre de monnaie étant plus élevée que la demande. La monnaie étant disponible, la création de politique de réassurance pour des crédits hypothécaires crée l’illusion de la publication de crédit à risque moins élevé. Nous considérons que toutes entreprises visent à améliorer l'efficacité des ressources par la mise en oeuvre des stratégies de réduction de coûts. Le marché est un parfait reflet des fondamentaux sous-jacents. À tout moment dans le temps, les prix peuvent changer souvent de façon spectaculaire, mais simplement comme une réponse rationnelle et automatique à l'arrivée d'une nouvelle information. Les ressources naturelles sont essentielles pour l'économie et la prospérité. Elles nous offrent nos matières premières, de l'énergie, de la nourriture, de l'eau et de la terre, ainsi que des services sociaux et environnementaux. La Terre n'a que des ressources limitées, et l'utilisation de ces ressources met de plus en plus de pression sur notre environnement naturel comme : le réchauffement climatique, la pollution et la dégradation des écosystèmes et de la biodiversité. Toutes matières premières peuvent être modifiables et quantifiables en matières d’utilité et monétaire.

A l’aide de STELLA, une modélisation des comportements des agents est créée, représentant l’équilibre de court terme. Néanmoins, l’équilibre n’existant qu’à court terme notre modèle « Crash » dans le temps nous donnant l’opportunité de la rééquilibrer en utilisant les principes environnementaux.


identifier: Saamago Foffe, Serge  (2016). Modélisation de l'influence des émissions issues des essais moteurs sur la qualité de l'air local.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Polluants atmosphériques Diffusion.

subject: Diffusion atmosphérique Méthodes de simulation.

subject: Avions Moteurs Gaz d'échappement.

subject: Avions Moteurs Essais.

subject: Odeurs Lutte contre.

subject: Air Qualité Québec (Province) Longueuil.

subject: modélisation

subject: AERMOD

subject: CALPUFF

subject: WRF

abstract:
Le présent document porte sur la modélisation de dix scénarios représentatifs des conditions de test des moteurs d’avions chez Pratt et Whitney Canada Longueuil. Il valide l’étude préalable réalisée par la firme Odotech, identifie les pires scénarios et leurs causes. Enfin, il propose des solutions pour respecter le règlement 20 de la CUM.

Ce travail utilise le logiciel de modélisation de la dispersion atmosphérique CALPUFF pour reprendre l’étude réalisée avec le logiciel AERMOD par la firme Odotech. Pour générer les données météorologiques, le modèle météorologique prognostique Weather Research and Forcasting (WFR) est utilisé. Grâce à des simulations à 1h d’intervalle, des comparaisons entre les résultats des concentrations en odeur simulés par CALPUFF et ceux d’AERMOD sont réalisés. Dans nos travaux, des différences de l’ordre de 2 à 10 sont rélevées. D’autres simulations sont réalisées avec un pas d’intégration de 10 minutes pour rendre compte de la théorie selon laquelle les odeurs sont perçues dans des intervalles de temps très court. L’effet de l’additivité des polluants est évalué avec la simulation de plusieurs scénarios à la fois. Enfin l’influence du fleuve Saint-Laurent, de l’autoroute 20 et du régime moteur sur les polluants attendus est mise en exergue.

L’étude de sensibilité avec les paramètres tels que la hauteur, le diamètre de rejet de la cheminée, la température et la vitesse de rejet des gaz, identifie les données que l’industriel peut utiliser pour réduire à 1.24 o.u./m3 la concentration maximale d’odeur rejetée; et ainsi protéger la qualité de l’air des riverains.


identifier: Bayouli, Imen  (2016). Application de la spectrométrie de fluorescence X à l'analyse in situ des métaux dans les sols contaminés.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Sites contaminés Évaluation.
Spectroscopie des rayons X.
Sols Teneur en métaux lourds.
Sols Humidité.
Granulométrie.
Sols Échantillonnage.
analyse
in situ
urbain
XRF
contamination de sol
interférences

abstract:
Les terrains contaminés, notamment en milieu urbain, représentent un enjeu conséquent pour le secteur public ainsi que les détenteurs privés de ces terrains. Cet enjeu prend de plus en plus d'importance étant donné la pénurie des terrains que connait la plupart des villes à nos jours. En effet, à la fin de l'année 2010, environ 8000 terrains contaminés ont été recensés dans les 17 régions administratives du Québec, dont environ 1500 à Montréal. Les régions de Montréal et de la Montérégie représentent 45% du nombre total de sites contaminés au Québec. De ce fait, l'objectif pour les acteurs concernés est la revalorisation de ces terrains par leur réintégration dans le tissu socio-économique. Ceci nécessite une remise en état de ces terrains contaminés. Il s'agit en premier lieu d'effectuer une évaluation environnementale qui permet de repérer les risques de contamination potentiels. En second lieu, il s’agit de réaliser une caractérisation qui consiste à déterminer avec précision la nature, la mobilité et l’étendue de la contamination d’un sol, à partir d’échantillons prélevés. En dernier lieu, il s’agit de procéder à la réhabilitation, si besoin, à l'aide d'approches d'assainissement in situ ou ex-situ telles que les traitements de sol (biologique, chimique ou thermique), d'enfouissement ou de valorisation.

Afin de mener à bien les étapes d'intervention susmentionnées et plus spécifiquement la caractérisation du sol, des procédures pour un échantillonnage représentatif des sols doivent être utilisées ainsi que des techniques d'analyse efficaces. L'appareil utilisé dans le cadre de ce projet est le XRF (spectromètre à fluorescence X). Cet appareil permet l'analyse des métaux dans le sol et peut s'utiliser tant en laboratoire que sur le terrain. Son utilisation in situ permet ainsi un gain en temps et en argent, étant donné qu'un très grand nombre de mesures peut être effectué sans ou avec un minimum de préparation au préalable. Ceci pourrait affecter la précision des mesures effectuées par l'appareil, car la préparation aurait permis l'atténuation des effets des interférences telles que l'humidité et la granulométrie du sol. Ainsi donc l'objectif de ce projet a été d’étudier l'utilisation du XRF in situ. Une évaluation des deux interférences citées ci-dessus et de leurs influences sur la précision des mesures, a été faite. Les résultats obtenus ont montré que l'augmentation de la teneur en eau dans le sol entraîne la diminution de la concentration mesurée. Les résultats de six métaux lourds, parmi ceux analysés, sont présentés dans ce rapport : As, Cu, Ni, Pb, Sn et Zn. D'une manière générale et par rapport à un échantillon de sol séché, à 10% de teneur en eau massique correspond une diminution de 15% de la concentration mesurée en moyenne. Similairement, à 20% de teneur en eau correspond une diminution de 26% et à 30% la concentration mesurée diminue de 37% environ. Concernant la granulométrie, les résultats ont montré que pour la plupart des métaux analysés, le broyage du sol entraîne une diminution de la concentration mesurée. Celle-ci a diminué en moyenne de 29% lorsque le sol est broyé et tamisé à 2 mm et de 31% lorsqu'il est broyé et tamisé à 200 μm. Néanmoins le nickel (Ni) et l'étain (Sn) ont montré une tendance opposée, le broyage, dans leur cas, entraînant une augmentation de la concentration mesurée.

L'évaluation des trois scénarios de préparation d'échantillons (humides et non broyés à la réception) proposés dans le cadre de ce projet, montre que pour la plupart des métaux, le séchage et le broyage à 2 mm, donnent les résultats les plus proches de ceux obtenus par une technique d'analyse conventionnelle (ICP).


identifier: Bensaid, Kaoutar  (2016). Développement d’un non-tissé structurel à base de fibres naturelles.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
fibre naturelle
fibre bicomposante
non-tissé
performances mécaniques

abstract: Dans une optique de fabrication durable et de protection des ressources et de l’environnement, l’utilisation des ressources biosourcées apparait comme une avenue de choix à explorer, autant pour des applications générales à caractère non-structurel que pour des pièces composites structurelles. Le Groupe CTT a donc entrepris avec ses partenaires industriels d’étudier la possibilité de produire des renforts non-tissés à base de fibres naturelles pour remplacer éventuellement un voile de verre utilisé comme renfort dans le domaine de génie civil. Deux types de fibres ont été sélectionnés pour les travaux : du jute recyclé et du kénaf vierge. Le non-tissé produit est constitué de 85% de fibres naturelles et de 15% de fibres synthétiques bicomposantes. Après une caractérisation des propriétés physiques et mécaniques des différentes fibres entrant dans la fabrication des non-tissés, une optimisation des différents paramètres textiles du procédé de mise en forme par voie sèche et de la température de thermoliage a été réalisée pour les deux types de fibres afin d’obtenir les performances mécaniques les plus élevées. Dans le cas du jute, les performances mécaniques optimales obtenues sont 12% plus faibles en sens machine que celles du voile de verre mais plus de 120% plus élevées en sens travers. Les non-tissés en fibre de kénaf sont 50% plus résistants en sens machine et 400% en sens travers. L’obtention de performances élevées est attribuée entre autres à l’utilisation d’une fibre bicomposante hydrophile. Il est aussi mis en évidence qu’une augmentation du pourcentage de fibre bicomposante dans le non-tissé augmente encore les performances mécaniques. Ces résultats confirment le potentiel incroyable des fibres naturelles, même recyclées, pour la production de renfort pour les pièces composites, y compris pour les applications structurelles.


identifier: Gaudreault, Martin  (2016). Étalonnage automatisé d'un robot sériel avec un nouveau dispositif de mesure tridimensionnelle à faible coût.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Robots industriels Étalonnage.

subject: Étalonnage Automatisation.

subject: Machines à mesurer tridimensionnelles.

subject: Robots industriels Étalonnage Coût Contrôle.

subject: Robots industriels Modèles mathématiques.

subject: Programmation linéaire.

subject: Moindres carrés.

subject: Denavit

subject: Denavit-Hartenberg

subject: Hartenberg

subject: laser

subject: poursuite

subject: seriel

subject: boucle fermée

subject: instrument de mesure

subject: robots sériels

abstract:
Le but de ce travail est de démontrer qu’il est possible d’étalonner un petit robot sériel avec un nouvel appareil de mesure tridimensionnelle portable, à faible coût en comparaison à d’autres instruments de mesure populaires, et ce, de manière automatisée. Le nouvel instrument de mesure est composé de trois comparateurs numériques sans fil disposés de façon orthogonale sur un support en aluminium. Chaque comparateur possède une précision de mesure à l’intérieur de 3 μm. L’appareil utilise un dispositif de mise à zéro qui permet de définir l’origine du référentiel de l’outil (TCP) au centre d’une bille avec grande précision. Cela est possible grâce au principe d’accouplement cinématique.

La méthode d’étalonnage développée pour ce nouvel instrument est appliquée sur un petit robot sériel à six axes, le IRB 120 du fabricant ABB. Le robot est modélisé à l’aide des paramètres Denavit-Hartenberg en incluant l’ensemble des paramètres géométriques et les paramètres de compliance des engrenages des articulations. Un paramètre supplémentaire définit la relation géométrique qui existe entre les axes parallèles du robot pour corriger le problème de proportionnalité du modèle.

Un total de 360 configurations de robot sont générées en simulation en utilisant des contraintes d’orientation et de position. Les mesures sont collectées en utilisant le principe de la boucle fermée en contraignant le TCP du nouveau dispositif de mesure sur trois billes de 0.5 pouce de diamètre aux configurations générées correspondantes. Les configurations de robot candidates pour l’identification des paramètres du modèle sont choisies en considérant une analyse d’observabilité. Les paramètres du modèle sont identifiés avec la méthode d’optimisation linéaire des moindres carrés.

Les performances de l’étalonnage sont validées avec un laser de poursuite portable sur un ensemble de 506 configurations de robot générées aléatoirement dans l’espace de travail complet du robot. La moyenne, l’écart-type et le maximum des erreurs absolues sont améliorés par rapport au modèle nominal en passant respectivement de 2.628 mm, 1.087 mm et 6.282 mm à 0.207 mm, 0.087 mm et 0.481 mm après étalonnage. En terminant, une brève comparaison avec les différentes méthodes d’étalonnage existantes est réalisée. Cela permet de constater que la performance associée à la nouvelle méthode d’étalonnage est similaire, quoique légèrement inférieure, à celle offerte par la méthode la plus courante qui utilise un laser de poursuite portable, un appareil de mesure beaucoup plus dispendieux.


identifier: Ahmadi Golestan, Maryam  (2016). Modelling particle dispersion in three dimensional turbulent duct flow using CFD.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Particules (Matière)
Aérosols.
Air Écoulement Modèles mathématiques.
Conduits d'air.
Dynamique des fluides numérique.
Nombre de Reynolds.
Équations de Lagrange.
Équations de Navier-Stokes.
Usines Chauffage et ventilation.
Particules (Matière) Aspect sanitaire.
code
saturne
CFD
simulation
dépôt

abstract:
Pour réduire les effets potentiels de l'exposition aux particules d'aérosol sur la santé, il est important d'utiliser un système de ventilation efficace. L'objectif principal de cette étude était d'étudier les effets du rapport d'aspect de conduit (α), du nombre de Reynolds (Re) et du diamètre des particules (dp) sur le comportement des particules et leur dépôt afin de sélectionner le scénario de ventilation le plus efficace. La mécanique des fluides numérique (CFD) a été utilisée pour prédire le modèle d'écoulement d'air et le comportement des particules. Le Code-Saturne a été choisi comme le logiciel CFD. La dispersion des particules et leurs dépôts ont été modélisés par une approche eulérienne-lagrangienne. Un modèle mathématique basé sur les équations de Navier-Stokes moyennées a été choisi pour simuler l’écoulement d'air. Les résultats numériques de simulations d’écoulement d'air obtenus par le Code-Saturne ont été validés en comparant aux résultats numériques et aux résultats des équations empiriques disponibles dans la littérature. Afin de valider la capacité du Code-Saturne à prédire le dépôt des particules, la vitesse de dépôt adimensionnelle de particules ayant entre 0.1 < dp < 10 μm dans un écoulement de canal turbulent 2D a été obtenue par le Code-Saturne et a été comparée aux résultats empiriques. En outre, le pourcentage des particules déposées sur les parois du canal calculé à partir des résultats des simulations a été comparé à celui obtenue par une corrélation disponible dans la littérature.

Pour analyser les résultats des simulations et sélectionner le système de ventilation le plus efficace, le pourcentage des particules déposées sur les surfaces du conduit a été calculé à partir de la concentration moyenne des particules à différentes distances de l'entrée du conduit. Il a été conclu que, pour une taille donnée de particules, les dépôts peuvent être réduits en augmentant le nombre de Reynolds. Nous avons également constaté qu'il est avantageux d'utiliser un conduit avec un plus grand rapport d'aspect pour réduire le dépôt de particules.


identifier: Kapto Djampou, Christel  (2016). Inférence de l'évolution architecturale à partir du code source : une approche basée sur la détection des tactiques architecturales.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Architecture logicielle.
Inférence (Logique)
Programme source (Informatique)
architectural
évolution
tactique
évolution logicielle
tactiques de modificabilité
détection des tactiques

abstract:
Plusieurs travaux ont été proposés pour étudier et extraire de l’information sur l’évolution d’un système logiciel. Mais peu d’approches analysent ces informations et les interprètent du point de vue architectural.

Dans ce mémoire, nous proposons une approche pour inférer l’évolution architecturale d’un système à partir du code source. Notre approche se base sur l’idée qu’une tactique architecturale peut correspondre à plusieurs représentations opérationnelles. Chaque représentation opérationnelle étant une transformation du système décrite à l’aide d’actions élémentaires sur les éléments du code source (ex. ajout d’un paquetage, déplacement d’une classe d’un paquetage à un autre, suppression d’un attribut ou méthode, etc.). Ces représentations opérationnelles permettent de : 1) détecter les occurrences d’applications (ou annulations) des tactiques en analysant différentes versions du code source des systèmes étudiés, et 2) de comprendre l’évolution architecturale de ces systèmes.

Pour évaluer notre approche, nous avons implémenté un outil appelé TacMatch (Tactic Matcher) qui permet de définir et détecter des représentations opérationnelles des tactiques. Nous avons procédé à une expérimentation sur plusieurs versions du projet libre jFreeChart. Nous nous sommes concentrés sur l’attribut de qualité modificabilité. Les résultats de cette expérimentation ont montré des cas intéressants où la connaissance des changements architecturaux par l’équipe de développement aurait facilité les changements dans le système. Nous avons aussi pu constater des habitudes de programmation de l’équipe de développement tel que les applications progressives de tactiques architecturales sur plusieurs versions.


identifier: Mourier, Alban  (2016). Optimisation de l'assemblage des connecteurs métalliques en cuivre.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Conducteurs électriques.

subject: Assemblages (Technologie)

subject: Frittage (Métallurgie)

subject: Cuivre Propriétés mécaniques.

subject: Cuivre Microstructure.

subject: Nanoparticules.

subject: Argent.

subject: Joints brasés.

subject: Générateurs électriques Entretien et réparations.

subject: brasage.

abstract:
Dans cette étude, les propriétés microstructurales et mécaniques des joints cuivre-argent-cuivre ont été étudiées. Les basses températures associées au frittage des nanoparticules d'argent génèrent une opportunité intéressante pour le développement d’un procédé de jonction de production et de réparation lorsque l’utilisation de températures élevées est proscrite. Les performances des joints produits par cette méthode innovante de frittage ont été comparées à celles obtenues par l’utilisation de la technique de brasage classique.

Pour la méthode de frittage, un produit de nanoparticules d'argent a été sélectionné et placé entre deux conducteurs en cuivre, serré, puis chauffé à la température de frittage dans un dispositif de chauffage conçu pour ce projet. L'influence de la température, de la pression, du temps, de la longueur de recouvrement et de l'atmosphère de frittage sur le développement de la microstructure et les propriétés mécaniques a été étudiée. Pour la méthode de brasage, un alliage de cuivre-argent-phosphore (BCuP-5) sous la forme d'un ruban a été placé entre deux brins de cuivre, serré, puis chauffé à la température de brasage à l'aide d’une torche. L'influence de l'épaisseur du joint, de la pression et la distance de recouvrement sur la microstructure et les propriétés mécaniques ont été étudiées pour cette méthode de référence.

Les essais de brasage ont permis de montrer une résistance mécanique élevée pour des épaisseurs de joints supérieures à 150 μm. Aussi, les essais relatifs à la longueur du joint montrent que seul un recouvrement inférieur à une fois l’épaisseur du brin entraine une rupture dans le joint. Les essais de frittage ont montré l’impact positif de l’augmentation du temps, de la température et de la pression de frittage sur la résistance mécanique des joints. Cependant les essais relatifs à l’atmosphère de frittage ont permis de révéler le rôle antagoniste de l’oxygène permettant à la fois la dégradation des composés organiques mais entrainant l’oxydation du joint. Dans cette étude, la résistance des joints frittés s’est avérée être jusqu’à 75% de la valeur du joint de référence brasé.


identifier: Bouziani, Mariam  (2016). Traitement de l'acétaminophène par ozonation dans un milieu basique et étude écotoxicologique de la solution résuelle.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Eaux usées Épuration Ozonisation.
Paracétamol.
Eau potable Teneur en médicaments.
Eaux usées Toxicité globale.
Risques écotoxicologiques Évaluation.
Eau Pollution Lutte contre.
ozone
produits pharmaceutiques
acétaminophène
D.magna

abstract:
La pollution chimique des eaux de surface crée une réelle menace pour les milieux aquatiques. Parmi les polluants chimiques détectés dans différentes matrices se trouvent les produits pharmaceutiques. Ces composés ne font pas exceptions parmi d’autres molécules soupçonnées d’être dangereux pour l’environnement, et ils attirent de plus en plus l’attention et font l’objet d’une préoccupation environnementale mondiale grandissante. La particularité de ces composés est que même s’ils sont détectés à des faibles concentrations de l’ordre de quelques ng/L, ils peuvent présenter, selon plusieurs études écotoxicologiques, des effets cancérigènes, mutagènes ou perturbateurs du système endocrinien. L’incapacité des traitements actuels des eaux usées à les éliminer mène à chercher des procédés capables de les dégrader. Parmi eux se présente l’ozonation.

C’est dans cette perspective que les présents travaux visent à étudier l’effet de l’ozonation sur un des composés pharmaceutiques à savoir l’acétaminophène, l’analgésique le plus utilisé dans le monde. Le traitement par l’ozone d’une eau contaminée par cet analgésique est suivi par l’abattement en concentration de l’acétaminophène dans la solution, ainsi que par les réductions de la DCO et du COT. Aussi, une évaluation de la toxicité de la solution durant le traitement est étudiée, elle est basée sur l’étude de pourcentage de la mortalité des D.magna.

Les résultats de cette étude suggèrent que pour une solution de concentration initiale 100 mg/L d’acétaminophène à pH=9, une masse de 44 mg de O3 est suffisante pour avoir une réduction de 95 %. Cependant, les tests de toxicité ont montré qu’elle est insuffisante pour éliminer toute toxicité de la solution. Pour atteindre une mortalité de 0 % des D.magna, une quantité de 1,15 mol O3/mol de l’acétaminophène est nécessaire.


identifier: Lieutaud, Mathias  (2016). Influence des paramètres des traitements thermomécaniques sur l'évolution de la microstructure du superalliage AD730.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Alliages cobalt-chrome-nickel Traitement thermomécanique.

subject: Alliages cobalt-chrome-nickel Microstructure.

subject: Alliages cobalt-chrome-nickel Travail à chaud.

subject: Alliages réfractaires.

subject: Recristallisation (Métallurgie)

subject: ad730

subject: chute

subject: contrainte

subject: drop

subject: yield

subject: superalliages

subject: compression à chaud

subject: recristallisation

subject: lois de comportement

abstract:
L’alliage AD730 a été développé par l’entreprise Aubert et Duval afin de remplacer l’Inconel 718 qui constitue actuellement les disques de turbine des moteurs d’avion. Ce changement doit permettre d’augmenter la température des gaz à la sortie de la chambre de combustion et ainsi le rendement du moteur. L’alliage AD730 est relativement récent et son procédé de fabrication (forgeage à haute température) n’a pas encore été étudié dans un environnement académique.

L’objectif de ce travail est donc d’améliorer les connaissances des mécanismes impliqués lors de la déformation à chaud de cet alliage c’est à dire essentiellement le mécanisme de recristallisation dynamique.

Des essais mécaniques ont été réalisés à différentes déformations (0,08 ; 0,12 ; 0,24 ; 0,40 ; 0,63) et différentes vitesses de déformation (0,1 ; 0,01 ; 0,001 s-1) afin d’étudier la cinétique de la recristallisation. Les paramètres d’essai furent une température de déformation de 1120°C et un temps de maintien de 5 min. Ces essais furent réalisés sur une presse hydraulique MTS. Une attention particulière fut portée à la lubrification et son influence sur la courbe contrainte/déformation. D’autres essais furent ensuite effectués à différentes températures (1060 ; 1090 ; 1120 ; 1150 °C) et différentes vitesses de déformation (1 ; 0,1 ; 0,01 ; 0,001 s-1) afin de développer un modèle permettant de prédire le comportement du matériau.

Le phénomène de Yield Drop fut étudié attentivement. La recherche des causes de ce phénomène fut approfondie et l’explication expérimentale fut finalement retenue. La méthode de la double différentiation a révélé des déformations critiques à [déformation] = 0,08 et [déformation] = 0,12 qui correspondraient à l’initiation des mécanismes énergétiques impliqués lors de la déformation de cet alliage, tels que la recristallisation dynamique. L’observation des microstructures a permis de montrer qu’il y avait une apparition de nouveaux grains entre les déformations. Le point critique à [Déformation] = 0,08 correspondrait donc à l’initiation de la recristallisation dynamique. Le modèle d’Arrhenius mis en place a permis de prédire le comportement du matériau avec une erreur de 7%. Cette valeur d’erreur atteste d’une modélisation adaptée à ce matériau bien qu’il soit moins performant aux vitesses de déformations faibles ([vitesse de déformation] = 0,001 s -1) qu’aux vitesses de déformation supérieures.


identifier: Dalhoum, Ahmed  (2016). Développement d'une nouvelle solution analytique pour la modélisation d'un échangeur géothermique hélicoïdal à boucle horizontale.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Échangeurs de chaleur Modèles mathématiques.

subject: Pompes géothermiques Modèles mathématiques.

subject: Échangeurs de chaleur Simulation par ordinateur.

subject: Pompes géothermiques Simulation par ordinateur.

subject: effet

subject: hélice

subject: hélicoïdal

subject: horizontal

subject: saison

subject: saisonnier

subject: géothermie horizontale

subject: échangeur hélicoïdal

subject: modélisation analytique

subject: résolution numérique

abstract:
La méthode analytique est considérée comme une solution rapide, pertinente, très pratique pour la modélisation des échangeurs géothermiques. Elle présente une alternative aux calculs numériques, complexes très coûteux en temps et en ressources matérielles. Concernant les systèmes géothermiques verticaux plusieurs modèles existent et sont prêts à être utiliser pour n’importe quelles géométries que le tuyau de l’échangeur peut prendre (rectiligne, hélice, spirale…)

Cependant, l’intérêt pour l’étude théorique des systèmes géothermiques horizontaux est moins important, et ainsi peu de travaux de recherches existent dans la littérature sur ce type d’installation. Généralement, ils portent sur la modélisation de quelques conduites de forme assez simples, à travers des essais expérimentaux ou des simulations numériques.

C’est dans ce contexte que se présente ce travail : le développement d’une nouvelle solution analytique pour la caractérisation d’un échangeur géothermique horizontal dont sa géométrie est de forme hélice.

La réponse de la source de chaleur hélicoïdale est déterminée en utilisant la méthode de Green adaptée à notre géométrie et en fonction des caractéristiques thermiques du milieu géothermique.

Une fois le modèle mathématique élaboré, une phase de validation a été menée en comparant ses résultats avec ceux donnés par la résolution numérique, effectuée à l’aide du logiciel Comsol basé sur la méthode d’éléments finis.

Des simulations sur une période d’un an ont été réalisées avec des sollicitations thermiques de chauffage et de climatisation, tout en considérant l’effet saisonnier de la température à la surface du sol. L’erreur maximale déterminée entre les résultats des deux modèles ne dépasse pas le 1,8°C. Ce qui laisse conclure sur la validité de cette nouvelle solution analytique pour un système géothermique horizontal d’échangeur hélicoïdal.


identifier: Harris, Nathan  (2016). Determination of optimal forging conditions for void elimination in large steel ingots.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Lingots d'acier.
Forgeage.
Acier Travail à chaud.
Porosité.
Optimisation mathématique.
Forgeage Logiciels.
forgeage libre
simulation

abstract: The presence of internal voids is commonly observed throughout the casting and solidification of large size ingots. Their mechanical closure is generally achieved during the initial deformation of a hot forming process. The present work focuses on the determination of optimal forging conditions for void elimination in large steel ingots with respect to the involved materials and industrial processes. A state of the art is compiled as initial research in order to develop a solid background in void elimination theory. An extensive review of void closure models is presented and characterisation techniques are discussed. It is shown that current void closure models lack application to industrial scale forgings. An analysis of the industrial partner’s open die forging procedure ensues and characteristic forging sequences are introduced. Feasibility for further forging analysis using experimental data is evaluated and successfully proposed. A novel method for fast calculating void closure models is developed. Rational polynomial functions are established for the calculation of material dependant constants. 3D mapping is used to evaluate the influence of the triaxiality state and material parameters. The void closure model is validated for use on high strength steels from the industrial partner. Void closure is modeled and simulated during an open die forging sequence. The effect of in-billet void positioning is studied and the forging sequence effectiveness for void closure is validated and characterized for different zones. An original combination of data from relative void closure and volumetric strain rate provides a way for forging optimisation. Novel software for successful open die slab forging, Forge Calculus, is developed based on large amounts of experimental data. The in-house code provides fundamental information for setting forging standards. Future development concerning real time prediction of forging quality is discussed.


identifier: Maret, Alexis  (2016). Étude du comportement thermodynamique d'appuis isolateurs sismiques sous chargements cycliques à basses températures.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Ponts Fondations et piles Thermodynamique.

subject: Ponts Fondations et piles Matériaux Effets des basses températures sur.

subject: Ponts Fondations et piles Thermodynamique Modèles mathématiques.

subject: Ponts Fondations et piles Matériaux Propriétés thermomécaniques.

subject: Hystérésis.

subject: Charges sismiques.

subject: Conception parasismique.

subject: appui

subject: isolateur

subject: sismique

subject: comportement thermodynamique

subject: paramètres hystérétiques

subject: basses températures

subject: simulations numériques

abstract:
L’isolation sismique de la base permet de découpler le mouvement d’un pont isolé de celui du sol à l’aide d’appuis isolateurs sismiques. L’usage d’isolateurs sismiques permet d’augmenter la période de la structure et donc de l’éloigner de la période critique des séismes. Cependant, la performance sismique d’un pont isolé est gouvernée par le comportement des isolateurs sismiques lequel est directement relié à leurs propriétés hystérétiques. Celles-ci sont influencées par de nombreux facteurs, notamment les basses températures, communes au Canada. Le code canadien des ponts routiers (CSA, 2014) exige d’effectuer des essais à basses températures sur les isolateurs sismiques, mais sans encadrer précisément ces essais. Notamment, l’impact des conditions d’essais n’est pas connu de manière précise. De plus, les propriétés hystérétiques et le comportement des appuis isolateurs sismiques est, le cas échéant, intimement relié à leurs comportements thermodynamiques avec un couplage entre les propriétés mécaniques et la température effective durant l’essai. La présente étude a pour objectif principal le développement d’une modélisation numérique d’appuis sismiques, sous chargements cycliques, à de basses températures permettant d’étudier l’interaction entre la thermodynamique de ces appuis et leurs propriétés hystérétiques mesurées par les essais.

Cette étude s’intéresse à l’isolateur en élastomère fretté à amortissement élevé (HRB) et à l’isolateur en élastomère fretté avec noyau de plomb (LRB). Les propriétés hystérétiques de ces deux isolateurs dépendent du caoutchouc, mais également du plomb pour le LRB. Les comportements de ces deux matériaux ont été modélisés de manière à obtenir des modèles à la fois convenables pour les simulations par éléments finis et représentatifs de la réalité. Les propriétés mécaniques et thermiques ainsi que leurs lois d’évolutions avec la température sont définies et sélectionnées sur la base de recherches dans la littérature. Également, la chaleur générée au sein de ces matériaux, conséquence de l’énergie dissipée pendant les chargements cycliques, a été modélisée. Une série de simulations a permis de valider les modèles créés pour les matériaux et la chaleur générée. Ensuite des simulations pour les deux types d’isolateurs étudiés en modifiant les paramètres ont été réalisées afin de représenter l’impact des basses températures et de certaines conditions d’essai.

Les résultats sont comparés à ceux disponibles dans la littérature pour valider les modèles créés pour les matériaux composant les isolateurs ainsi que la chaleur interne qu’ils génèrent sous le mouvement cyclique. Également, l’impact de la température d’essai sur le comportement des isolateurs a été bien mis en évidence. Pour les HRB, les basses températures entrainent une forte augmentation de l’ensemble des propriétés mécaniques du caoutchouc, ce qui implique une augmentation à la fois de la force caractéristique (Qd) et de la rigidité post-élastique (Kd) des isolateurs. De même pour les LRB, les basses températures augmentent en plus la limite élastique du plomb ce qui, combiné aux effets sur le caoutchouc, provoque une augmentation très importante de la force caractéristique. Enfin, les simulations ont mis en avant la faible chaleur générée au sein du caoutchouc et ce conformément aux études antérieures disponibles dans la littérature. Au contraire, le noyau de plomb subit lui un réchauffement important, amplifié par les basses températures qui augmentent sa limite élastique. Cette augmentation de la température interne des isolateurs soumis à des chargements cycliques est bien visible sur les boucles d’hystérésis des LRB qui présentent une dégradation de la réponse avec les cycles. Dans le cas des appuis HRB, cette dégradation avec les cycles est beaucoup moins évidente et les réponses des cycles successifs sont quasiment identiques. Finalement, nos simulations indiquent que la température des plaques composant la structure d’essai ont peu d’influence sur la réponse thermodynamique et hystérétique des appuis isolateurs en LRB et HRB.


identifier: Mirakhorli, Fatemeh  (2016). Hybrid/tandem laser-arc welding of thick low carbon martensitic stainless steel plates.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Acier martensitique Soudage.

subject: Soudage laser-arc.

subject: Acier doux.

subject: Plaques de fer et d'acier.

subject: Soudures Essais.

subject: Soudures Défauts.

subject: Acier martensitique Microstructure.

subject: Acier martensitique Propriétés mécaniques.

subject: Turbines hydrauliques Conception et construction.

subject: soudage hybride laser-arc

subject: acier inoxydable martensitique à faible carbone

subject: traitement thermique après soudage

abstract:
High efficiency and long-term life of hydraulic turbines and their assemblies are of utmost importance for the hydropower industry. Usually, hydroelectric turbine components are made of thick-walled low carbon martensitic stainless steels. The assembly of large hydroelectric turbine components has been a great challenge. The use of conventional welding processes involves typical large groove design and multi-pass welding to fill the groove which exposes the weld to a high heat input creating relatively large fusion zone and heat affected zone.

The newly-developed hybrid/tandem laser-arc welding technique is believed to offer a highly competitive solution to improve the overall hydro-turbine performance by combining the high energy density and fast welding speed of the laser welding technology with the good gap bridging and feeding ability of the gas metal arc welding process to increase the productivity and reduce the consumable material.

The main objective of this research work is to understand different challenges appearing during hybrid laser-arc welding (HLAW) of thick gauge assemblies of low carbon 13%Cr-4%Ni martensitic stainless steel and find a practical solution by adapting and optimizing this relatively new welding process in order to reduce the number of welding passes necessary to fill the groove gap. The joint integrity was evaluated in terms of microstructure, defects and mechanical properties in both as-welded and post-welded conditions. A special focus was given to the hybrid and tandem laser-arc welding technique for the root pass.

Based on the thickness of the low carbon martensitic stainless steel plates, this work is mainly focused on the following two tasks:
• Single pass hybrid laser-arc welding of 10-mm thick low carbon martensitic stainless steel.
• Multi-pass hybrid/tandem laser-arc welding of 25-mm thick martensitic stainless steel.


identifier: Benyahia, Dihia  (2016). Récupération des métaux lourds d'avion en fin de vie par un procédé électrochimique.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Métaux lourds Recyclage.

subject: Avions Récupération.

subject: Produits commerciaux Cycle de vie Aspect de l'environnement.

subject: Analyse électrochimique.

subject: Avions Matériaux Microstructure.

subject: Microscopie électronique à balayage.

subject: aéronef

subject: fin de vie

subject: recyclage des métaux

subject: traitement électrochimique

subject: récupération des métaux lourds

abstract:
La séparation des métaux constitue une étape importante au cours du processus de recyclage des avions. Ce processus est devenu plus complexe et plus dangereux par la présence de plus en plus importante de différents composants toxiques.

C'est dans ce contexte que la présente recherche a examiné les effets de différents électrolytes (HCl, NaOH, HNO₃, H₂SO₄, H3PO4, NH4OH) sur la séparation et la récupération de différentes couches métalliques à l'aide du traitement électrochimique, avec un voltage de 3V. En outre, l'influence des concentrations d'électrolytes (10, 5, 3, 1) mol/L a été étudiée après avoir choisi l'électrolyte le plus efficace. Les procédés de séparation ont été comparés avec et sans traitement électrochimique. Afin d'analyser la microstructure des échantillons d'aéronefs, la microscopie électronique à balayage (MEB) équipée d'EDS et la microscopie opto-numérique ont été utilisées.

Les résultats MEB montrent que les échantillons d’avions renferment sept couches d'alliages avec différents composantes, les principaux éléments sont l'aluminium, le chrome et le titane. Il a été observé que l’acide chlorhydrique présente le meilleur résultat pour la résolution complète de la couche intermédiaire qui contient l'aluminium, ce qui facilite la séparation des autres couches. L’augmentation des concentrations d’acides par l'utilisation du processus électrochimique permet de rendre la séparation des couches 14 fois plus rapide.

De ce fait, le présent travail a pu effectuer la séparation et la récupération avec succès, de trois couches chrome, aluminium et titane). Le processus de séparation permet ainsi récupéré environ 466 kg d'aluminium, 37 kg de chrome et 138 kg de titane à partir d'une tonne de déchets métalliques d’ailes d’avion.


identifier: Perron, François  (2016). Stratégie de commande pour un système hybride éolien diésel avec stockage d'air comprimé.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Réseaux électriques autonomes en régions éloignées.

subject: Ressources énergétiques Systèmes hybrides Commande automatique.

subject: Énergie éolienne.

subject: Carburants diesel.

subject: Air comprimé Stockage.

subject: Générateurs électriques Modèles mathématiques.

subject: Moteurs Modèles mathématiques.

subject: Électricité Distribution Québec (Province) Kuujjuarapik.

subject: Ressources énergétiques Consommation Aspect de l'environnement.

subject: éolien

subject: diesel

subject: pneumatique

subject: hybride

subject: vent

subject: énergie

abstract:
L’alimentation en énergie électrique des sites isolés nécessite un approvisionnement en carburant diesel qui représente un défi logistique et économique important. Ce mémoire a pour objectif de proposer une stratégie de commande pour un système hybride éolien diesel avec stockage d’air comprimé (SHEDAC) et d’estimer son potentiel dans la réduction de la consommation de carburant pour un site donné.

Cette recherche s’inscrit dans un cadre de reproduction des résultats. Elle propose la combinaison d’un modèle du vent et de la charge d’un village isolé à celui du SHEDAC pour que la simulation porte la signature d’un site spécifique. Puisque l’hybridation pneumatique d’un moteur diesel essentiellement non modifié est centrale à l’approche proposée, un modèle détaillé de son fonctionnement sur le plan de la thermodynamique ainsi que des sources de friction est présenté.

Les simulations de ce modèle révèlent que la restitution d’énergie par la voie de l’air comprimée dans ce type de moteur est contre-productive et une configuration faisant appel à une turbine à air lui est substituée. Cette étude du SHEDAC ainsi modifié est réalisée en tenant compte de l’influence de l’efficacité de la voie de restitution de l’énergie pour la rendre plus générale. Dans ce cas, des réductions de consommation appréciables de 49% sont envisageables si l’efficacité de la restitution d’énergie est de ηair = 0, 5.


identifier: Franche, Jean-François  (2016). Transcodage rapide de H.264 à HEVC basé sur la propagation du mouvement et une traversée postfixe des unités de codage arborescent.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: H.264/AVC

subject: H.265/HEVC

subject: transcodage vidéo

subject: estimation du mouvement

subject: sélection du mode à encoder

abstract:
En 2013, l’ITU-T et l’ISO ont publié conjointement le plus récent standard de compression vidéo, appelé HEVC. Comparé à son prédécesseur, H.264, ce nouveau standard réduit le débit d’environ 50% pour une qualité vidéo similaire. Pour bénéficier de cette plus grande efficacité de codage, et pour assurer l’interopérabilité entre les systèmes, plusieurs séquences vidéos H.264 doivent être transcodées (converties) en séquences HEVC. La manière la plus simple de réaliser cette opération consiste à décoder entièrement la séquence H.264 source, puis à la réencoder entièrement à l’aide d’un encodeur HEVC. Cette approche, appelée transcodage en cascade dans le domaine des pixels (TCDP), produit un codage efficace et offre un maximum de flexibilité, notamment en ce qui a trait à la configuration de la séquence de sortie. Cependant, elle est très complexe en calculs. Pour réduire cette complexité, plusieurs approches réutilisent de l’information de codage (vecteurs de mouvement, modes de codage, données résiduelles, etc.) extraite de la séquence H.264, afin d’accélérer certaines étapes de l’encodage HEVC. La majorité de ces approches préserve l’efficacité de codage, mais obtient cependant des accélérations limitées (habituellement, entre 2 et 4x, selon l’approche).

Dans cette thèse, nous proposons une approche de transcodage H.264 à HEVC plus rapide que celles présentées dans la littérature. Notre solution est composée d’un algorithme de propagation du mouvement et d’une méthode pour réduire le nombre de modes HEVC à tester. L’algorithme de propagation de mouvement crée une liste des vecteurs de mouvement candidats au niveau des unités de codage arborescent (CTU) et, par la suite, sélectionne le meilleur candidat au niveau des unités de prédiction. Cette méthode élimine la redondance des calculs en précalculant l’erreur de prédiction de chaque candidat au niveau des CTUs, et réutilise cette information pour différentes tailles de partitionnement. Pour sa part, l’algorithme de réduction des modes est basé sur un parcours postfixe de la CTU traitée. Cet algorithme permet notamment d’arrêter prématurément le traitement d’un mode jugé non prometteur.

Par rapport à une approche de transcodage TCDP, nos résultats expérimentaux montrent que la solution proposée est en moyenne 7.81 fois plus rapide, pour une augmentation moyenne du BD-Rate de 2.05%. Nous expériences montrent également que les résultats obtenus sont significativement supérieurs à ceux de l’état de l’art.


identifier: Louragini, Dorra  (2016). Élimination du cuivre en solution par la sciure de bois.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Eaux usées Épuration Élimination des métaux.

subject: Eaux usées Épuration Adsorption.

subject: Cuivre Absorption et adsorption.

subject: Sciure.

subject: Dynamique.

subject: Cuivre Toxicologie.

subject: désorption

subject: sciure de bois

subject: eau usée

subject: cinétique

subject: isothermes

abstract:
Le cuivre est un métal important, en raison des nombreux risques pour la santé qui y sont associés. Son élimination des échantillons contaminés est donc de la plus haute importance.

L’objectif principal de cette étude est d’évaluer l’élimination du cuivre présents dans les eaux usées, en utilisant un sous-produit industriel qui est la sciure d’épinette. Les études d’adsorption sont réalisées en cuvée Batch.

Les effets de pH, de la concentration du métal et de la granulométrie de la sciure, sur l’élimination du cuivre, ont été étudiés. Les résultats ont montré que l’adsorption du cuivre est optimale pour un pH compris entre 4,5 et 6, une concentration du métal comprise entre 24 et 28 mg/L et un diamètre de particule de sciure compris entre 0,15 et 0,85 mm.

Les études des isothermes d’adsorption montrent que la sorption suit le modèle de Langmuir (1re version). Ce résultat suggère qu’il y a formation d’une monocouche de cuivre sur la surface de la sciure d’épinette. Les essais expérimentaux montrent qu’un gramme de sciure d’épinette peut, au maximum, fixer 2.79 mg Cuivre/g de sciure. Les études cinétiques montrent que l’adsorption du cuivre sur la sciure d’épinette suit le pseudo second ordre.

L’étude de désorption, pour la régénération de la sciure d’épinette, a aussi été effectuée. L’effet de la présence d’interférents dans la solution (NaCl, MgSO4,Pb et Zn), sur l’élimination du cuivre, est aussi pris en considération.


identifier: Bernier, Antoine  (2013). Towards an active hearing protection device for musicians.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Protecteurs auditifs Conception et construction.

subject: Bouchons d'oreille.

subject: Bruit Lutte contre.

subject: Musiciens Lésions et blessures Prévention.

subject: Surdité due au bruit Prévention.

subject: Contrôle actif du bruit et des vibrations.

subject: Traitement du signal Techniques numériques.

subject: isolement

subject: musiciens

subject: contrôle actif de l’effet d’occlusion

abstract:
Professional musicians are oftentimes exposed to high levels of sound. Prolonged or severe exposure to high sound levels could lead to permanent hearing loss and compromise their career. The logical solution would be to wear hearing protection devices (HPDs) when appropriate. However, perceptual discomfort associated with wearing HPD can discourage their use by musicians. The perceptual discomfort is caused by two detrimental effects: the occlusion effect and the isolation effect. The occlusion effect is often reported as an augmented, unnatural and annoying perception of one’s own voice or instrument mechanically coupled to the head when wearing HPDs. The isolation effect is the unnatural sensation of being isolated from a given sound environment and can be caused by wearing HPDs that do not compensate for psychoacoustical factors and therefore alter the wearer’s auditory perception. Both effects are highly unfavorable to the musicians’ auditory perception and compromise their capacity to perform to the best of their abilities for their audience. They are among the reasons most often reported by musicians to decide not to wear HPDs.

This master’s project presents the concept and first prototype of an active HPD for musicians that aims at solving the detrimental effects while protecting the musician’s hearing. A solution for the occlusion effect is presented in the form of an earplug complemented with in-ear active noise control. Practical design issues and required trade-off are analyzed through a literature review and the implementation and characterization of an active occlusion effect reduction system, allowing reduction of the occlusion effect between 8.5 and 12 dB at 250 Hz. A solution for the isolation effect is presented in the form of an earplug complemented with digital signal processing capabilities. Factors that may cause the isolation effect are identified through a literature review and corresponding algorithms that aim at re-establishing the naturalness of the auditory perception while wearing HPDs are presented through the design and implementation of an isolation effect compensation system, allowing up to 15 dB of variable uniform attenuation when used by itself. Both systems working simultaneously in the same device would result in an active HPD for musicians that reduces the occlusion effect and offers uniform variable attenuation up to 25 dB and perceived uniform attenuation up to 25 phons. The aim of this active HPD for musicians is to cause the least perceptual discomfort while protecting a musician’s most precious tool: his hearing.


identifier: Aubert, Samuel  (2016). Unbalanced power systems resolution including power and frequency regulation.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Réseaux électriques (Énergie) Régulation.

subject: Réseaux électriques (Énergie) Répartition des charges.

subject: Barres omnibus.

subject: Électricité Production Génération répartie.

subject: Charge et distribution électriques.

subject: Méthode de Newton.

subject: écoulement de puissance triphasé

subject: charge déséquilibrée

subject: génération de puissance distribuée

subject: régulation de puissance

subject: régulation de fréquence

subject: Newton-Raphson

abstract: Power flow analyses constitute an effective tool in determining the steady state solution of power systems. Hence they play a fundamental role in the investigation and design of such systems. The present work revisits a distributed slack bus model, adapts it to the resolution of three-phase (unbalanced) power systems by Newton’s method, and implements it in a computer program. The model takes into consideration economic power transactions between areas of a network, as well as the variation in network frequency resulting from load versus generated power perturbations and ensuing control operations. As an initial investigation, a single slack bus model that assumes a constant frequency is also described and implemented. Various component admittance matrices are derived explicitly. Single-phase components are also implemented in order to facilitate the treatment of unbalanced loads, and to permit the study of systems that comprise both transmission and distribution elements. In addition, the voltages at specified buses can be regulated through the operation of tap changers installed on threephase and single-phase transformers. The implementation code is discussed in detail. High computation speeds could be reached by devising several array-based procedures, among other measures. A number of numerical examples are presented, among which is a large network containing 3000 three-phase buses (9000 nodes). As it should, in every case the imposed conditions are met, and the balance in power is respected at every bus.


identifier: Jamin, Thibault  (2016). Estampage de composites thermoplastiques hautes performances à base de carbone/PPS pour des applications aéronautiques.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Composites thermoplastiques.

subject: Estampage.

subject: Composites à fibres de carbone.

subject: Polysulfures.

subject: Phénylène.

subject: Stratifiés.

subject: Matières plastiques Moulage.

subject: Rayon (Géométrie)

subject: Avions Pièces Conception et construction.

subject: haut

subject: performance

subject: pps

subject: carbone/PPS

subject: rayon intérieur

subject: CBS

abstract:
Cette étude expérimentale fait partie du projet CRIAQ COMP-512 / GARDN BA5 dont le but est de fabriquer un coin de porte d’avion en composites thermoplastiques de hautes performances. L’estampage est le procédé utilisé pour mouler les stratifiés de fibres de carbone et PolySulfure de Phénylène (Carbone/PPS). Le procédé consiste à chauffer une plaque pré-consolidée, faite de tissus pré-imprégnés (5HS), au-dessus de sa température de fusion. La plaque est ensuite rapidement transférée dans une presse dans laquelle est disposée un moule préchauffé de la géométrie désirée. Le stratifié se refroidit finalement à la température du moule sous l'application de la pression d’estampage. Il en résulte alors une pièce formée. La géométrie utilisée dans cette étude est la forme en S des sections droites du coin qui sera ensuite moulé.

Les effets de différentes configurations de plaques et d’outils sur la qualité de la pièce, comme par exemple, la séquence d'empilement de la plaque, l’épaisseur de la plaque et le rayon de l’outil, sont étudiés. De plus, les effets des paramètres de fabrication sur la qualité de la pièce tels que la pression d’estampage, le temps de maintien et la température de maintien sont également étudiés. La qualité des pièces est évaluée par des mesures de variation d'épaisseur à travers la pièce, des mesures d'angles finaux (retour élastique), du degré de cristallinité et de taux de porosité. Les performances mécaniques des échantillons sont évaluées par des essais de flexion quatre points. Des recommandations sont faites afin d'obtenir une bonne qualité de pièce et les limites du procédé en termes de rayon de courbure minimal ou épaisseur maximale de plaque sont discutées. Les paramètres d'estampage optimum ont été utilisés pour mouler les premières pièces en coins.

On constate que le rayon minimum de trois fois l'épaisseur de la plaque doit être utilisé avec des stratifiés minces pour obtenir le moment de flexion maximal. En outre, l'augmentation du rayon de l’outil diminue la rigidité de la pièce. Néanmoins, les stratifiés minces sont plus sensibles aux variations du rayon de courbure que les stratifiés épais pour le même ratio outil, c'est-à-dire le rapport entre le rayon intérieur du moule et l'épaisseur de la plaque. En ce qui concerne les paramètres d'estampage, une pression minimale de 3,3 MPa est nécessaire pour obtenir la consolidation attendue du matériau, mais aucun effet n'a été constaté sur le taux de porosité ou les variations d'épaisseur. Toutefois, les paramètres de maintien, c'est à dire, le temps de maintien et la température de l'outil, ont très peu d'effet sur le moment de flexion de la pièce : Cela montre que l’estampage de plaques pré-consolidées est un procédé robuste. L'utilisation d'un stratifié de dix plis, qui est deux fois et demi plus épais que le stratifié de quatre plis donne des performances mécaniques six fois plus grandes que celles du stratifié de quatre plis. Pour finir, les premiers essais de moulage du coin montrent que la modification de la séquence d'empilement, la forme de la plaque et la manière de tenir la plaque sont de bonnes voies d’amélioration de la qualité de la pièce.


identifier: Baabou, Wafaa  (2016). Empreintes écologiques des villes méditerranéennes et implications pour les politiques environnementales.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Empreinte écologique.

subject: Écologie urbaine Méditerranée

subject: Région de la.

subject: Développement durable Méditerranée

subject: Région de la.

subject: Ressources naturelles Méditerranée

subject: Région de la. Gestion.

subject: Coût et niveau de la vie Aspect de l'environnement.

subject: Environnement Politique gouvernementale Méditerranée

subject: Région de la.

subject: approche descendante

subject: efficacité de la ressource

subject: ville durable

subject: politique environnemental

abstract:
L’empreinte écologique est un outil de comptabilité environnementale qui évalue la pression des activités humaines exercée sur les ressources naturelles. Le présent projet consiste à appliquer l’empreinte écologique avec une nouvelle vision qui permet la comparaison entre plusieurs villes.

Appliquant le principe de penser globalement et d’agir localement, l’objectif du projet est d’évaluer la nature de consommation des ressources naturelles entre des villes partageant des caractéristiques écologiques quasiment semblables et présenter des solutions qui visent le dépassement du déficit écologique que la région survit. Ceci est réalisé par l’application de l’approche ascendante au niveau de 19 villes côtières de la région méditerranéenne.

Au moyen des dépenses des ménages, le calcul des empreintes écologiques des villes par personne par catégorie de consommation ainsi que par type de terre a été alors réalisé. Cette méthodologie a permis de cerner les catégories les plus consommatrices pour les ressources, de faire le suivi des empreintes écologiques au fil des années et de comparer avec la consommation nationale. L’étude de la variation de l’empreinte écologique par l’influence des dépenses des ménages a été effectuée afin de déterminer la relation des revenus et l’impact environnemental. Finalement, une recherche sur les politiques mises en place a permis de mettre en évidence les similarités et/ou les divergences entre les politiques existantes dans certains secteurs et les résultats de l’empreinte écologique, en plus de cerner les types de politiques montrant plus de succès dans la diminution de l’exploitation des ressources.


identifier: Dumas, Mathieu  (2016). Modélisation et simulation du comportement d'une tige fémorale poreuse.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Prothèses de hanche Conception et fabrication.

subject: Matériaux poreux Modèles mathématiques.

subject: Matériaux poreux Propriétés mécaniques.

subject: Prothèses de hanche Propriétés mécaniques.

subject: Impression tridimensionnelle.

subject: Titane.

subject: Méthode des éléments finis.

subject: Essais de compression.

subject: Arthroplastie de la hanche.

subject: architecture

subject: fémoral

subject: tige

subject: matériau architecturé

subject: fabrication additive

subject: biomécanique

abstract:
Présentement, la rigidité élevée des tiges fémorales utilisées pour les procédures d’arthroplastie de la hanche fait en sorte qu’il existe une incompatibilité mécanique entre ces implants et l’os avoisinant ceux-ci. Cette incompatibilité peut créer un effet de transfert de charges et réduire significativement la durée de vie des tiges fémorales. Une approche qui peut être utilisée pour réduire l’effet de transfert de charge consiste à fabriquer les tiges en matériaux poreux, beaucoup plus flexibles. Le présent ouvrage traite de la modélisation et la simulation du comportement d’une tige fémorale contenant une région poreuse.

Dans un premier temps, un algorithme a été développé dans l’environnement Matlab afin de modéliser la géométrie de matériaux architecturés avec une cellule unitaire en diamant. L’algorithme a été utilisé pour modéliser et exporter un fichier STL de trois matériaux architecturés ayant une taille de cellule constante de 0.83 mm et des densités différentes, soit de 20%, 42% et 60%. Des analyses avec des éléments finis poutres et solides ainsi que des essais expérimentaux avec des échantillons produits par fabrication additive ont été réalisés afin de caractériser les trois matériaux modélisés. Les rigidités évaluées expérimentalement étaient de 1.61 GPa pour le matériau à 20% de densité puis 7.58 GPa et 20.27 GPa pour les matériaux à 42% et 60% de densité, respectivement.

Une tige fémorale ayant une région poreuse constituée du matériau architecturé à 42% de densité a par la suite été conçue. Un modèle par éléments finis de la tige a été développé et la rigidité de la région poreuse a été définie à l’échelle macroscopique à l’aide des résultats expérimentaux de caractérisation. La tige poreuse ainsi qu’une tige complètement dense ont par la suite été produites par fabrication additive et testées expérimentalement à l’aide d’essais de compression.

Les déplacements à la surface des tiges ont été mesurés à l’aide d’un système de corrélation d’image et comparés aux résultats de simulations à l’aide d’une analyse de validation. Cette dernière a permis de conclure que les valeurs mesurées expérimentalement sont en bon accord avec celles évaluées par la méthode des éléments finis. Finalement, il a été démontré que la tige poreuse conçue dans le cadre de cette étude est environ 30% plus flexible que la tige dense.


identifier: Chatenet, Quentin  (2016). Méthodologie de validation des modèles numériques utilisés lors de la prédiction des contraintes sur les aubes de turbines hydroélectriques.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Turbines hydrauliques.

subject: Turbines Aubes.

subject: Contraintes (Mécanique) Modèles mathématiques.

subject: Incertitude de mesure.

subject: Ingénierie Méthodes statistiques.

subject: métrique

subject: surface

subject: validation

subject: modèle numérique

subject: mesures expérimentales

subject: propagation d’incertitudes

subject: area metric

abstract:
L’objectif des présents travaux de recherche est de proposer une méthode cohérente pour la validation des modèles numériques employés pour estimer les contraintes mécaniques, particulièrement adaptée au secteur des turbines hydroélectriques. En effet, les modèles de simulation numérique visent à refléter la réalité physique de pièces ou de systèmes complexes de la manière la plus fidèle possible. Dès lors qu’un modèle mécanique, ou fluidique, est proposé, il est nécessaire de quantifier l’incertitude de celui-ci par rapport aux données expérimentales. Une fois ce travail réalisé, il est alors possible de comparer différents modèles entre eux et, par conséquent de valider ou non leur utilisation dans un contexte donné connu a priori. Pour ce faire, différentes approches quantitatives sont possibles. Cependant, afin de produire un travail de qualité, donnant des résultats fiables, il est primordial d’adopter une démarche rigoureuse et robuste qui laisse le moins d’interprétation possible à l’analyste. Dans cette optique, l’utilisation de la métrique de surface (Area Metric) est proposée pour quantifier les différences entre les résultats de simulation et les mesures expérimentales.

Cette méthode présente de nombreux avantages par rapport aux méthodes de validation classiques issues des statistiques traditionnelles et qui ne satisfont pas pour la plupart les recommandations formulées par l’ASME V&V. Celle-ci se base sur les distributions des données de simulation et expérimentales pour quantifier l’adéquation du modèle numérique par rapport à la réalité physique telle que mesurée par un dispositif expérimental ayant lui-même sa part d’incertitude. À noter que l’aboutissement de l’application de cette méthode ne formule pas de conclusion univoque quant à la validité du modèle. La métrique de surface quantifie seulement et uniquement le niveau d’adéquation. Le critère de validité est déterminé par l’analyste qui tire ensuite ses conclusions en fonction de ce niveau d’adéquation.

Cette méthode est appliquée sur un modèle complexe : une roue de turbine hydroélectrique pour laquelle des mesures in situ par jauges de déformation étaient disponibles. Deux modèles fluidiques différents sont ainsi comparés. De plus, une amélioration de cette méthode est proposée afin de pallier les limitations rencontrées pour valider un modèle de façon globale et non uniquement locale.

Cette méthode peut être appliquée pour tous types de problématiques où il est nécessaire de valider un modèle quelconque. En effet, la polyvalence de la métrique de surface peut être mise à profit pour des mesures expérimentales très abondantes (ex. répétitions) ou lorsque celles-ci sont peu nombreuses.


identifier: Simon, François  (2016). Développement d'une approche nouvelle pour les tests de réponse thermique en géothermie.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Sols Propriétés thermiques Tests.

subject: Conductivité thermique.

subject: Thermistances.

subject: Pompes géothermiques.

subject: Échangeurs de chaleur.

subject: Sols Propriétés thermiques Tests Appareils et matériel.

subject: Géothermie.

subject: câble

subject: chauffant

subject: distribué

subject: réponse

subject: test

subject: thermique

subject: pompe à chaleur

abstract: Ce mémoire présente l’étude d’un prototype et d’une méthode innovante permettant de déterminer la conductivité et la résistance thermique des sols. Une revue de littérature fait état des récents développements concernant les tests de réponse thermique distribués. Ensuite, un chapitre permet de savoir, si oui ou non, les tests de réponse thermique distribués permettent d’optimiser la longueur totale de puits géothermiques. Cette étude est basée sur le dimensionnement d’un champ de puits géothermiques verticaux en boucle fermée selon la méthode de l’ASHRAE. Un bâtiment à Montréal est utilisé à titre d’exemple. En basant les données extraites de plusieurs études issues de la littérature et en intégrant celles-ci au dimensionnement précédent, nous permet de répondre à la question évoquée au début du chapitre. Ensuite, une présentation du prototype et du site expérimental est proposée pour avoir une vue d’ensemble et bien comprendre l’envergure du projet. Ce prototype permet de réaliser des tests de réponse thermique à l’aide de câbles chauffants. Ce prototype a été développé afin de déterminer si les disques de plastique souple permettent bel et bien de bloquer l’influence de la convection et d’améliorer l’analyse des essais effectuée avec une solution analytique concernant la conduction de chaleur seulement. Le développement de ce projet repose sur une série d’essais expérimentaux à petite échelle. Dans un autre volet de cette étude, l’analyse des résultats issus des essais est faite, afin de répondre à la problématique citée précédemment. L’analyse réalisée démontre que l’installation de disques de plastique souple sur les sections de câble chauffant permet d’améliorer les résultats d’au moins 10% pour chacun des tests. Les analyses prouvent l’influence de la convection sur les résultats et permettent d’ouvrir sur certaines modifications qui permettront d’améliorer le prototype construit. Un dernier test démontre l’importance du nombre de disques de plastique souple sur la longueur chauffante considérée pour l’analyse et indique une différence de 1.2% entre la conductivité thermique évaluée de façon in situ et celle mesurée en laboratoire.


identifier: Bourget, Simon  (2016). Système d'ancrage en étriers fermés pour le renforcement à l'effort tranchant des poutres en béton armé à l'aide de composites en PRF.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Poutres en béton armé.

subject: Béton renforcé de composites.

subject: Matières plastiques renforcées avec des fibres.

subject: Cisaillement (Mécanique)

subject: Ancrage (Construction)

subject: Poutres en T.

subject: Béton armé Fissuration.

subject: étrier

subject: fermé

subject: polymères renforcés de fibres

subject: renforcement en cisaillement

subject: système d’ancrage

subject: cordage

subject: comportement statique

subject: modèle analytique

abstract:
Ce mémoire de maîtrise présente les résultats d’une étude sur le renforcement à l’effort tranchant de poutres en béton armé (BA) à l’aide de matériaux composites en polymères renforcés de fibres (PRF).

L’objectif de l’étude est de développer une méthode de renforcement novatrice des poutres en Té basée sur le concept d’étriers fermés à l’aide de cordage en PRF installé à travers la semelle supérieure ou l’âme de la section. Cette façon de procéder assure au renfort une configuration s’apparentant à une enveloppe complète (full wrap). Cette configuration ouvre également la voie au renforcement sismique des poutres en Té à l’effort tranchant en conformité avec les normes qui exigent des étriers fermés pour assurer un confinement adéquat.

La méthodologie renferme une investigation expérimentale et des développements théoriques. Le programme expérimental considère la mise à l’essai statique de neuf poutres en Té en BA grandeur nature renforcées, à l’effort tranchant à l’aide de PRF collés en surface. La configuration du système d’ancrage en PRF permet un ceinturage de la poutre en BA améliorant ainsi le confinement du béton et la contribution des étriers en acier, le cas échéant. Les paramètres d’étude examinés sont: i) le taux d’armature transversale et ii) la configuration du système d’ancrage. Les résultats expérimentaux sont analysés en termes de mode de rupture, gain de résistance en cisaillement des PRF, déformation subie des différents constituants, relation effort-déplacement et rigidité. Les résultats expérimentaux sont comparés aux exigences et recommandations des codes et guides de conception internationaux. Un modèle analytique est également développé comprenant l’interaction observée des armatures d’acier transversales en acier sur la contribution des PRF à la résistance à l’effort tranchant. Cet aspect étant encore aujourd’hui absent des modèles de calcul prescrit par les principaux manuels de conception, dont CSA-S806-12, CSA-S6-14, ACI 440.2R-08 et fib TG-9.3-01.

Les résultats de cette étude montrent que les deux systèmes d’ancrage améliorent substantiellement la contribution du PRF à la résistance au cisaillement. Ils confirment également l’existence de l’interaction entre l’acier transversal interne et le PRF. Enfin ils mettent en évidence les lacunes des modèles normatifs.


identifier: Beaudry, Antoine  (2016). Simulateur d'écoulement de puissance en régime triphasé.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Réseaux électriques (Énergie) Régulation Simulation par ordinateur.

subject: Méthode de Newton.

subject: Transformateurs électriques.

subject: Électricité Distribution.

subject: Électricité Transport.

subject: écoulement

subject: puissance

subject: réseau

subject: triphasé

subject: Newton-Raphson

subject: Levenberg-Marquardt

abstract:
Ce mémoire présente la conceptualisation d’un simulateur d’écoulement de puissance d’un réseau électrique triphasé tout en abordant l’intégration des dérivations monophasées, des transformateurs Yy comprenant les impédances de mise à la terre, des transformateurs Yd, des transformateurs monophasés et des transformateurs à changement de prises. Cela a pour but d’aider l’équipe de chercheurs de l’institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ) à calculer l’écoulement de puissance d’un réseau de distribution associé au réseau de transport électrique.

Pour ce faire, il faut premièrement expliquer comment construire un fichier de données permettant de lancer l’application. Par la suite, il faut démontrer comment installer les  différentes librairies au cas où l’IREQ désirerait faire des modifications subséquentes dans les fichiers sources. Troisièmement, il faut faire la modélisation des différentes composantes afin de calculer de façon précise la matrice d’admittance Y du réseau triphasé complet. Une fois celle-ci calculée, et sachant que la puissance active des barres de génération, ainsi que la puissance active et réactive des barres de charge sont connues, il faut créer une matrice calculant les erreurs résiduelles des puissances active et réactive de ces barres (matrice F). Une fois cela fait, il faut calculer la matrice Jacobienne. Celle-ci fait la dérivation des puissances active et réactive de chaque barre par rapport au déphasage et à la tension. La prochaine étape consiste à expliquer deux méthodes itératives qui permettent de calculer les indices de rapprochement. Les valeurs finales des tensions du réseau seront trouvées à l’aide de ces indices. Ceci est fait tout et aussi longtemps que les erreurs résiduelles sont plus grandes que la valeur maximale exigée par le programme. Les deux méthodes utilisées sont les méthodes Newton-Raphson et Levenberg-Marquardt. Maintenant que le coeur du simulateur est expliqué, il faut intégrer la régulation de tension. Celle-ci permet de maintenir une ou plusieurs barres dans le réseau entre des valeurs spécifiques indiquées dans le fichier de données. L’avant-dernière étape de ce mémoire est d’expliquer comment lire le fichier de rapport qui est généré après chaque simulation. C’est ici que le simulateur intègre toutes les informations concernant le réseau, ainsi que la puissance distribuée dans l’ensemble de celui-ci. Finalement, la dernière étape est la validation du simulateur par rapport au prototype (Pierre-Jean Lagacé, 2011).

Il y a plusieurs recommandations à faire afin d’aider à la convergence des résultats. Une d’entre elles consiste à faire l’implémentation d’une pondération avec la méthode Levenberg-Marquardt. Cela permettrait de résoudre les cas ayant un réseau de distribution connecté au réseau de transport, car sans pondération, la majorité des systèmes divergent, et ne sont pas capables de converger aux bons résultats.


identifier: El Bedoui, Sarra  (2016). Influence de la carbonatation sur le relargage de l'arsenic et du plomb et sur les propriétés chimiques et minéralogiques des matrices cimentaires.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Composites de ciment Effets du gaz carbonique atmosphérique sur.

subject: Composites de ciment Propriétés.

subject: Sols Décontamination.

subject: Sols Teneur en métaux lourds.

subject: Déchets dangereux Stabilisation.

subject: Déchets dangereux Solidification.

subject: Ciment Portland.

subject: Arsenic.

subject: Plomb.

subject: Carbonate de calcium.

subject: Lixiviation.

subject: carbonatation

subject: minéralogique

subject: propriété

subject: relargage

subject: stabilisation/solidification

subject: métaux lourds

subject: pH

abstract:
La contamination des sols est un enjeu important qui constitue une vraie menace pour la santé humaine. La stabilisation/solidification (S/S) est une technique de traitement des sols contaminés qui consiste à ajouter un liant hydraulique, la plupart du temps du ciment Portland, dans le sol contaminé. Cette technique transforme les contaminants mobiles en formes plus stables. Bien que son efficacité ait été démontrée, cette méthode n’est pas fréquemment utilisée au Québec, entre autres à cause du potentiel d’altération des sols S/S à long terme qui demeure méconnu. Ce projet porte sur la carbonatation des sols S/S, soit la réaction de la matrice cimentaire avec le CO2 atmosphérique, un des phénomènes qui peut affecter les performances à long termes des sols S/S. On s’intéresse particulièrement à l’impact de la carbonatation sur le relargage de l’arsenic et du plomb des matrices cimentaires et sur l’évolution de la minéralogie et les caractéristiques chimiques de ces matériaux suite à ce phénomène.

Des essais de lixiviation en batch, basés sur l’équilibre thermodynamique, ont été utilisés pour évaluer la solubilité de ces métaux lourds en fonction du pH et au pH naturel des matrices non carbonatées et carbonatées. L’analyse thermogravimétrique, la phénolphtaléine et l’analyse par diffraction des rayons X ont été utilisées pour suivre l’évolution de la carbonatation au cours du temps et son effet sur les propriétés chimiques et minéralogiques des monolithes. Les résultats obtenus montrent que la carbonatation provoque la diminution du pH des matériaux S/S et la transformation complète de la portlandite et partielle des C-SH en carbonate de calcium. Suite à la carbonatation, la dissolution de ces hydrates de ciment, qui jouent un rôle important dans la rétention des métaux lourds, cause le relargage de l’arsenic immobilisé par le traitement S/S sur tout l’intervalle du pH. Le plomb, quant à lui, est fixé davantage par la carbonatation.


identifier: Fahsi, Adil  (2016). An extended finite element-level set method for simulating two-phase and free-surface two-dimensional flows.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Écoulement diphasique Modèles mathématiques.

subject: Écoulement à surface libre Modèles mathématiques.

subject: Méthode des éléments finis.

subject: Méthodes d'ensembles de niveaux.

subject: Tension superficielle.

subject: enrichissement

subject: pression

subject: schéma

subject: vitesse

subject: écoulement diphasique incompressible

subject: condition inf-sup

abstract:
The present work discusses the application of the extended finite element method (XFEM) to model two-phase flows. The XFEM method is naturally coupled with the level set method to provide an efficient and flexible treatment of problems involving moving discontinuities. The Navier-Stokes equations are discretized using a stable finite element pair (Taylor-Hood) on triangular or quadrangular meshes. In order to account for the discontinuities in the field variables across the interface, kink or jump enrichments may be used for the velocity and/or pressure fields. However, these enrichments may lead to an unstable velocity-pressure pair. In this work, different enrichment schemes are considered, and their accuracy and stability are numerically investigated. In cases with a surface tension force, a jump in the pressure field exists across the moving interface. Because we employ the XFEM to capture this jump, the accuracy mainly relies on the precise computation of the normal vectors and the curvature. A novel method of computing the vectors normal to the interface is proposed. This method computes the vectors normal by employing the successive refinement of the mesh inside the cut elements. This provides a high resolution of the interface position. The normal vectors thus constructed are naturally perpendicular to the interface. Comparisons with analytical and numerical solutions demonstrate that the method is effective.

The quadrature of the Galerkin weak form for the intersected elements is improved by employing a mesh refinement. The reinitialization of the level set field is realized by a direct approach in order to recover the signed-distance property. The proposed methods are tested and validated for various numerical examples of increasing complexity: Poiseuille two-phase flow, extensional flow problem, a rectangular tank in a horizontal acceleration, sloshing flow in a tank, a collapsing water column with and without obstacle, and a rising bubble. For all flow regimes, excellent agreement with either analytical solutions or experimental and numerical reference data is shown.


identifier: Maslyczyk, Alexis  (2016). Développement d'un capteur tactile multimodal.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Capteurs tactiles Conception et construction.

subject: Interfaces utilisateurs multimodales (Systèmes informatiques)

subject: Toucher.

subject: capacitif

subject: détection

subject: dynamique

subject: inertiel

subject: mesure

subject: statique

subject: unité

abstract: La restitution du sens du toucher est une caractéristique très importante chez l’humain. Contrairement à la vision ou au sens auditif, le toucher n’est pas une quantité bien définie. Le développement de capteur tactile pour la restitution du toucher s’est avéré être un enjeu très important pour le futur de la robotique. La détection tactile est cruciale pour l’interaction entre les robots et les humains ou les objets. En effet, elle permet de fournir une information pertinente pour le contrôle des forces de contact à la fois dans les interactions volontaires et involontaires avec l’environnement. Ce présent document a pour but de présenter le développement d’un nouveau capteur tactile pour la robotique. L’étude comporte le prototypage, l’optimisation et la synthèse du capteur. La technologie capacitive est utilisée pour être capable de mesurer les forces à la surface du capteur. La grande résolution spatiale du capteur permet de reconnaitre les formes et les détails des objets saisies. Outre la détection statique, le capteur est capable de repérer des événements dynamiques tels que des glissements ou des vibrations grâce au même principe de transduction que la partie statique. Enfin, l’ajout d’une unité de mesure inertielle au sein du capteur va permettre d’estimer sa position dans l’espace et détecter d’autres types d’événements dynamiques. Toutes ces fonctionnalités réunies font du capteur un outil très complet et utile pour des applications de manipulation d’objet ou pour des interactions entre un robot et son environnement.


identifier: Touré, Mamadou Kabirou  (2016). Stabilised level set methods for two-phase flow simulation.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Méthodes d'ensembles de niveaux.

subject: Méthode des éléments finis.

subject: Équations de Navier-Stokes Solutions numériques.

subject: conservation

subject: masse

subject: pénalité

subject: réinitialisation

subject: stabilisation

subject: stabilisé

subject: méthode level set

abstract: This work is dedicated to the numerical simulation of two-phase incompressible flows with a velocity field imposed or computed from a Navier-Stokes solver. The main objective is to accurately track the interface between the two fluid phases of a domain that is subject to an imposed or computed velocity field. An application of this type of problem is easily found in free surface flows or flow through pipes with a mixture of liquid and gas bubbles or a mixture of two immiscible liquids such as water and oil. We determine the position of the interface between the two phases by the level set method that consists of solving a transport equation to which we add a stabilisation term that globally reduces the error in the interface position during the simulation. These newly proposed stabilised finite element methods solve the interface transport problem using the approach of the level set method. For some cases, the formulation could produce an accurate solution of the interface position without requiring a reinitialisation procedure. However, for complex flow cases, the proposed stabilised methods used with the geometric reinitialisation method allow the elimination of oscillations. In the first part of our study, we obtain the proposed formulation by adding a term that depends on the residual value of the Eikonal equation to the SUPG variational formulation of the equation of the level set. These methods are evaluated numerically for well-known flow problems and are compared with a modified variant of the penalty method of Li et al. (Li et al., 2005). The proposed stabilised finite element methods are implemented with a temporal approximation via the semi-implicit Crank-Nicolson scheme and with a second-order spatial approximation of triangles with 6 nodes. Our techniques are promising, robust, accurate and simple to implement for a two-phase flow with one or many complex interfaces. In the second part of our research, the stabilised level set method is coupled with the mass conservation method because the level set method does not naturally preserve the mass. In this second part of our research, the stabilised variational formulation enforces the level set function to stay as close as possible to the signed distance function, while the conservation of mass is a correction step that imposes a mass (or area) balance between the different phases of the domain. The eXtended Finite Element Method (XFEM) is used to take into account the discontinuities within an element crossed by the interface and is applied to solve the Navier-Stokes equations for two-phase flow. The numerical methods are evaluated on a number of test cases such as the free surface of a liquid sloshing in a tank, dam breaks without or with an obstacle, and the problem of Rayleigh-Taylor instability.


identifier: Barry, David  (2017). Conception et validation expérimentale de la structure d’une aile déformable et de son système d’actionnement.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Avions Ailes Conception et construction.

subject: Actionneurs Conception et construction.

subject: Avions Ailes Modèles mathématiques.

subject: Méthode des éléments finis.

subject: Essais (Technologie)

subject: adaptatif

subject: déformable

subject: dimensionnement

subject: aile déformable

subject: validation expérimentale

abstract:
Ce mémoire est une synthèse des travaux effectués sur la structure métallique et sur le mécanisme de déformation d’une section d’aile d’avion avec peau supérieure déformable ce projet fut complété dans le cadre du projet MDO505 (Morphing Architectures and Related Technologies for Wing Efficiency Improvement) financé par le CRIAQ (Consortium de Recherche et Innovation en Aérospatiale du Québec).

Les premiers travaux ont été de dimensionner les composantes métalliques de la section d’aile fournie par Bombardier aéronautique. Étant donné le détachement de la peau supérieure et de l’intégration d’un mécanisme d’actionnement, la conception de la section d’aile a été adaptée. Ceci a impliqué de faire un dessin 3D, un modèle par éléments finis et des calculs de contraintes sous différents chargements.

La seconde partie des travaux a été de faire la conception d’un mécanisme pour déformer la peau supérieure de l’aile. Un actionneur linéaire a été conçu pour être intégré dans l’aile et déformer la peau supérieure de +/- 5 mm. Un vérin à vis trapézoïdale a été modélisé en détail et les composantes ont été dimensionnées en fonction du chargement de 4000 N en statique et d’un chargement de 1500 N en dynamique (vitesse de 1 mm/s).

Ensuite, l’actionneur a été fabriqué et testé pour vérifier la force et la vitesse d’actionnement. L’endurance a également été testée pour vérifier la fiabilité de l’actionneur. L’actionneur a été testé sur une machine de traction. Les tests ont démontré que l’actionneur respectait les contraintes de conception.

Le but ultime du projet était de tester la section d’aile avec la charge correspondante aux conditions de vol normal tout en déformant la peau supérieure. Or, l’aile assemblée avec 4 actionneurs a été testée structurellement sur un banc de test. Des jauges de déformation ont été installées sur toutes les composantes critiques pour mesurer les contraintes. Ceci a permis de comparer les résultats expérimentaux avec ceux du dimensionnement par éléments finis des composantes de l’aile. Les données théoriques et expérimentales sont semblables mis à part quelques différences expliquées par des effets non linéaires et des erreurs de mesures.

Les travaux de ce mémoire ont permis de démontrer qu’une section d’aile avec la peau supérieure déformable peut être dimensionnée selon une méthode utilisée en aéronautique. De plus, un système d’actionnement peut être intégré à l’intérieur et peut déformer la peau supérieure en condition de vol.


identifier: Laqibi, Zakaria  (2017). Évaluation de la tenue en fatigue des joints brasés en alliage de titane Ti-6Al-4V.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
brasage
alliage de titane Ti-6Al-4V
joints brasés
fatigue multiaxiale
modélisation numérique

abstract:
L’optimisation des coûts de fabrication, du poids et de la consommation énergétique des structures sont au centre des préoccupations des industriels en aérospatial. Dans ce contexte les industriels orientent leurs activités de recherche vers le développement des matériaux et des techniques de fabrication. Parmi les techniques de fabrication en développement figure le brasage en fournaise. C’est une technique de fabrication qui permet d’assembler les matériaux métalliques à l’aide d’un métal d’apport. Cette technique permet d’obtenir plusieurs assemblages en même temps. Les assemblages brasés sont habituellement libres de contraintes résiduelles qui peuvent avoir des effets néfastes en service. Par ailleurs, l’allégement des structures, tout en assurant une bonne performance en service, passe par le choix des matériaux, les alliages de titane constituent un bon choix car ils ont une excellente résistance spécifique.

Dans cette perspective l’industriel en aérospatial Turboméca cherche à développer des assemblages brasés en alliage de titane Ti-6Al-4V, qui seront soumis à des sollicitations dynamiques complexes en service. Or, la compagnie ne possède pas les données nécessaires pour prédire  la  vie  en  fatigue  de  ces  assemblages. Une revue de la littérature a révélé un manque de données expérimentales concernant la fatigue des joints brasés en cas de chargement uniaxe et une absence de données en cas de chargements complexes. Ce projet de recherche a permis d’évaluer la tenue en fatigue des joints brasés en alliage de titane TA6V soumis à des chargements complexe à l’aide des simulations numériques en chargement statique et des essais expérimentaux de fatigue combinés avec des critères de fatigue multiaxiale. Au terme de ce travail, il a été démontré par l’application de cette méthodologie qu’un joint brasé en l’occurrence un joint en T obtenu par brasage de deux plaques de Ti-6Al-4V de 1,02 mm d’épaisseur, peut résister à une contrainte locale de 185 MPa.