identifier: Mageau -Béland, J. (2019). Développement d'indicateurs de durabilité pour le transport en commun  [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Dans un contexte où la mobilité durable est largement discutée, autant dans le discours public que scientifique, la quantification de celle-ci, en plus de ses différentes composantes, est toujours difficilement opérationnelle. La création d'indicateurs permet non seulement la description de la durabilité d'un système, mais également la comparaison de scénarios sur une base équivalente. On se concentre ici spécifiquement sur le transport collectif, pour des fins de simplification des indicateurs ainsi que pour la qualité des données disponibles sur le sujet. La littérature regorge de proposition de modèles de systèmes d'indicateurs ou d'index de durabilité. Le travail de la recherche est donc d'évaluer leur pertinence, leur équilibre et, le cas échéant, leur applicabilité au transport en commun.  ABSTRACT: In the context of sustainable mobility, a well discussed topic in the literature as well as among decision makers, the need to measure this concept is still not answered by a sustainability index. This index could help assess the sustainability level of a transportation system and compare different systems or scenarios on the same base. It is also the case in the public transportation domain. This mode of transportation is discussed in this master thesis, because of its nature and the quality of available data y. The literature is rich in terms of sustainability indexes or indicators. The first part of this work is to analyze these indicators, by looking at their relevance, their balance and the possibility to apply them to public transportation scenarios. To achieve this goal, a vast literature review is accomplished first on sustainable mobility indicators, then on the specific context of each indicators and the metric to assess them. This step is the basis to build a methodological framework to measure each indicator in a transit scenario context, in different possible levels of analysis. Two of the indicators are studied further, by making a complete study of the context, the metrics and a possible application.


identifier: Poirier, A. (2019). Étude du comportement thermique d'une halde à stériles en milieu nordique  [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].

type:
Mémoire ou thèse
NonPeerReviewed

abstract: RÉSUMÉ: Un défi important pour l'industrie minière est la restauration environnementale des haldes à stériles potentiellement génératrices de drainage minier acide (DMA). Le DMA se produit notamment lorsque les minéraux sulfureux composant les stériles miniers sont exposés à l'eau et à l'oxygène atmosphérique. La réaction d'oxydation qui en résulte entraîne la libération d'acide, de fer et de sulfate. Le lixiviat acide ainsi formé est alors susceptible de percoler dans la halde, de s'y enrichir en divers contaminants, puis de se déverser dans le milieu naturel sur de vastes étendues, entraînant une dégradation des écosystèmes à long terme. La formation de DMA peut être contrôlée en agissant sur un ou plusieurs de ces agents selon diverses techniques. Le contrôle de la température à l'aide de recouvrements isolants est une méthode spécifique aux régions nordiques. Cette méthode vise à incorporer les rejets miniers dans le pergélisol. À faibles températures, les cinétiques de réactions géochimiques et biochimiques sont presque nulles. Par conséquent, les réactions d'oxydation des rejets miniers réactifs sont ralenties, ce qui réduit la production de contaminants. De plus, le gel contrôle le mouvement des fluides dans la halde, ce qui limite la migration des contaminants.  Meadowbank est une mine aurifère située dans la région de Kivalliq au Nunavut (65°N). Un recouvrement isolant est mis en place pour la restauration des haldes à stériles de Meadowbank. La particularité du recouvrement de Meadowbank est qu'il est constitué de stériles non réactifs (NPAG). Afin d'évaluer l'efficacité du recouvrement à maintenir les stériles potentiellement générateurs d'acide (PAG) sous le point de congélation, 14 thermistances ont été installées sur une des haldes à stériles, entre 2013 et 2015.   L'objectif de la présente étude est d'évaluer le comportement thermique d'un système de recouvrement isolant construit sur la halde à stériles de Meadowbank. Les objectifs spécifiques du projet sont : (1) caractériser les matériaux du recouvrement et des stériles potentiellement réactifs; (2) échantillonner et analyser les mesures des températures in situ; (3) développer un modèle numérique calibré selon les propriétés des matériaux et les conditions de terrain; et (4) identifier les principaux mécanismes de transfert de chaleur dans la halde à stériles de Meadowbank à partir des mesures in situ et des résultats d'analyses numériques.  Pour atteindre ces objectifs, des travaux de caractérisations des propriétés hydrogéologiques, minéralogiques et thermiques ont été entrepris, et ce, pour les deux types de stériles, NPAG et PAG. Les résultats montrent que les matériaux ont des propriétés hydrogéologiques typiques de stériles miniers (conductivité hydraulique saturée de 1,3 x10-1 cm/s pour le NPAG et de 1,1 x10-1 cm/s pour le PAG) avec des pressions d'entrée d'air inférieures à 5 cm. Les propriétés hydrogéologiques sont aussi très semblables entre les 2 types de stériles, à l'exception que le NPAG (CU = 284 et un D10 = 0.04 mm) contient une plus grande proportion de particules fines que le PAG (CU = 13 et un D10 = 1.01 mm). Le NPAG est principalement composé de talc (31%) et les chlorites (26%), tandis que les deux principaux minéraux identifiés pour le PAG sont le quartz (44%) et les chlorites (14%). La caractérisation des propriétés thermiques a permis d'évaluer la conductivité thermique des solides à 5,27 W/m K pour le PAG et à 4,80 W/m K pour le NPAG. De plus, selon les essais réalisés sur différentes granulométries, aucun effet d'échelle des propriétés thermiques n'est attendu pour les 2 matériaux. L'étude plus poussée des propriétés thermiques des solides pour le NPAG a démontré l'importance de prendre en considération la composante directionnelle de la conductivité thermique pour certains minéraux, tels que le talc, lorsque la méthode de la sonde à aiguille était utilisée.  L'évaluation des profils de températures in situ a démontré que la halde n'avait pas encore atteint l'équilibre thermique. À l'interface entre le recouvrement et les stériles potentiellement réactifs, la température moyenne globale est de -6,2 °C. Les profondeurs de la couche active ont été évaluées entre 1,9 m et 7,9 m, avec une moyenne de 3,9 m. En 2016 et 2017, 3 chaînes de thermistances ont révélé des profondeurs de dégel sous l'interface NPAG/PAG. Toutefois, une diminution des profondeurs a été observée entre les années de l'étude. Les profils de températures ont aussi montré des indices de chaleur latente dans les huit premiers mètres de la halde pour quatre stations.  La modélisation numérique a été utilisée pour mieux comprendre les processus de transfert de chaleur dans la halde. Le modèle numérique unidimensionnel en conduction avec changement de phase a été calibré selon les propriétés des matériaux et les conditions de terrain. Le calibrage du modèle a démontré que les propriétés des matériaux avaient peu d'influence sur les températures. Les paramètres météorologiques au cours des calibrages n'ont révélé aucune tendance selon l'orientation des pentes ni des différences significatives des températures maximales près de l'interface NPAG/PAG avec une variation du rayonnement net. En général, les modèles calibrés selon différents scénarios présentaient des températures plus froides que les températures mesurées pour toutes les années, mais la tendance était sensiblement la même que les températures mesurées. La modélisation en 2D a montré la présence d'effet de bord, mais l'effet était prononcé du côté des températures froides et avait peu d'influence sur les températures chaudes près de la surface, donc sur la profondeur de la couche active. Les profils de température de la modélisation 2D comparés à la modélisation 1D étaient très similaires et montrent que l'analyse des températures en 1D peut être considérée comme adéquate pour prédire le comportement thermique global d'une halde à stériles comme celle de Meadowbank.  Finalement, le travail de recherche a permis de mieux comprendre les transferts de chaleur dans la halde à stériles de Meadowbank. À la suite de ces travaux, il est recommandé de poursuivre la collecte de données avec une attention particulière pour les chaînes de thermistances où le dégel se propageait sous le recouvrement. Il serait aussi intéressant d'évaluer la température critique afin de faire le lien entre les températures et le potentiel de génération d'acide des stériles. Finalement, il serait pertinent de mesurer les teneurs en eau et d'étudier la formation de glace près de la base de la couche active afin de voir l'effet sur les mouvements d'eau et les transferts de chaleur.  ABSTRACT: A major challenge for the mining industry is the environmental reclamation of waste rock piles (WRPs) potentially generating acid rock drainage (ARD). ARD occurs especially when the sulfide minerals present in the mine waste rock are exposed to water and atmospheric oxygen. The resulting oxidation reaction causes the release of acid, iron, and sulfate. The acid leachate thus formed is then likely to percolate into the WRP, to become rich in various contaminants, and then to flow into the natural environment, leading to long-term ecosystem degradation over large areas. The formation of ARD can be controlled by acting on one or more agents according to various techniques. Temperature control with insulating covers is a unique technic to northern regions. This method aims to incorporate mine waste rocks into permafrost. At low temperatures, the kinetics of geochemical and biochemical reactions are almost zero. As a result, oxidation reactions from reactive mineral waste rocks are slowed down, reducing the production of contaminants. Also, the freezing controls the movement of fluids in the pile, which limits the migration of contaminants. Meadowbank is a gold mine located in the Kivalliq region of Nunavut (65 ° N). At Meadowbank, an insulation cover is in place for the reclamation of the WRP. The special feature of the Meadowbank cover is that it consists of non-reactive waste rock (NPAG). In order to evaluate the effectiveness of the cover at keeping potentially acid-generating waste rocks (PAG) below the freezing point, 14 thermistors were installed on the waste rocks pile between 2013 and 2015.  The objective of this study is to evaluate the thermal behavior of an insulating cover system built on the Meadowbank WRP. The specific objectives of the project are: (1) characterize the cover materials and the reactive waste rock; (2) sample and analyze in situ temperature measurements; (3) develop a numerical model calibrated according to material properties and field conditions; and (4) identify the main heat transfer mechanisms in the Meadowbank WRP from in situ measurements and numerical analysis results.  To achieve the objectives, characterization work on hydro geological, mineralogical and thermal properties was undertaken, for both types of materials, NPAG and PAG. The results show that the materials have typical hydro geological properties of waste rock (saturated hydraulic conductivity of 1.3 x 10-1 cm/s for NPAG and 1.1 x 10-1 cm/s for PAG) with air entry value of less than 5 cm. The hydro geological properties are also very similar between the two types of materials, except that the NPAG (CU = 284 and a D10 = 0.04 mm) contains a greater proportion of fine particles than the PAG (CU = 13 and a D10 = 1.01 mm). NPAG is mainly composed of talc (31%) and chlorites (26%), while the two main minerals identified for PAG are quartz (44%) and chlorites (14%). The characterization of the thermal properties of the solids was evaluated at 5.27 W/m K for the PAG and 4.80 W/m K for the NPAG. Further study of the thermal properties of solids for NPAG demonstrated the importance of considering the oriented component of thermal conductivity for certain minerals, such as talc, when the needle probe method was used. Moreover, according to the tests carried out on different particle sizes, no scale effect of the thermal properties is expected for the two materials.  The evaluation of in situ temperature profiles demonstrated that the pile had not yet reached thermal equilibrium. At the interface between the cover and the reactive waste rock, the mean global temperature was -6.2 ° C. The depths of the active layer were evaluated between 1.9 m and 7.9 m, with an average of 3.9 m. In 2016 and 2017, three thermistor chains revealed lower thaw depths than the NPAG/PAG interface. However, a decrease in depths was observed between years of the study. Temperature profiles also showed latent heat indices in the first eight metres of the WRP for four stations.   Numerical modeling has been used to better understand the processes of heat transfer in the pile. The one-dimensional numerical model in phase change conduction has been calibrated according to material properties and field conditions. Calibration of the model demonstrated that the properties of the materials had little influence on the model. Meteorological parameters during calibration revealed no trend in slope orientation, nor significant differences in maximum temperatures near the NPAG/PAG interface with net radiation variation. In general, the calibrated models had cooler temperatures than the temperatures measured for all year, but the trend was roughly the same as measured temperatures.  Numerical modeling in 2D showed the presence of edge effects, but the effect was pronounced in cold temperatures and had little influence on warm temperatures near the surface, so on the thaw depth. The temperature profiles of 2D modeling compared to 1D modeling was very similar and showed that 1D temperature analysis can be considered adequate to predict the overall thermal behavior of a waste rock pile such as Meadowbank.  Finally, research work allowed to better understand heat transfer in the Meadowbank waste rock pile. As a result of this work, it is recommended to continue the data collection with a particular attention to the thermistor chains where the thaw was observed under the cover. It would also be interesting to evaluate the critical temperature in order to make the connection between the temperatures and the acid generation potential of the waste rock. Finally, it would be relevant to measure water levels and study ice formation near the base of the active layer to see the effect on water movement and heat transfer.


identifier: Sharafi, S. M. (2019). Investigation of the Retinal Biomarkers of Alzheimer's Disease and Atherosclerosis Using Hyperspectral Images  [Thèse de doctorat, Polytechnique Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Le fait que l'oeil puisse être visualisé de manière non invasive ouvre des possibilités de mesure de biomarqueurs pour le diagnostic de conditions à long terme. Selon de nombreuses études, plusieurs maladies cardiovasculaires et neurodégénératives telles que la maladie d'Alzheimer (AD) et l'athérosclérose (ATH) se manifestent dans la rétine sous forme de modifications morphologiques pathologiques et / ou vasculaires. Des méthodes d'imagerie oculaire en deux dimensions et des techniques de tomographie par cohérence optique (OCT) en trois dimensions ont été développées pour fournir des descriptions des structures rétiniennes. Cependant, les images acquises par ces techniques permettent principalement de mesurer les caractéristiques spatiales et pas la variance relative de l'intensité des pixels sur différentes longueurs d'onde, de sorte que d'importantes caractéristiques liées aux tissus peuvent encore rester à découvrir. Dans cette étude, une caméra rétinienne métabolique hyperspectrale (MHRC) a été utilisée pour permettre l'acquisition d'une série d'images rétiniennes obtenues à des longueurs d'onde spécifiques couvrant le spectre du visible au proche infrarouge (NIR). Dans cette technique, le facteur de transmission, l'absorption et la diffusion de la lumière sont reflétés dans le spectre de la lumière émise par le tissu. Par conséquent, non seulement les caractéristiques spatiales communes mais également les « signatures spectrales » de biomolécules pourraient être révélées. Cela aide à trouver une plus grande variété de caractéristiques spatiales / spectrales pour une investigation plus précise des biomarqueurs rétiniens des maladies. En ce qui concerne les coûts et les limites associés aux diagnostics actuels de l'AD et de l'ATH, le but de cette thèse était d'analyser le contenu en informations d'images rétiniennes hyperspectrales riches en données dans le but de caractériser des informations discriminantes cachées liées aux tissus afin d'identifier des biomarqueurs possibles de ces deux maladies. À cette fin, une combinaison de caractéristiques vasculaires et de mesures de textures spatiales-spectrales ont été extraites de différentes régions anatomiques de la rétine. Dans le contexte de la maladie d'Alzheimer, des images rétiniennes de 20 cas présentant une altération cognitive et de 26 cas normaux cognitivement ont été acquises à l'aide de la caméra MHRC. Le statut amyloïde cérébral a été déterminé à partir de lectures binaires effectuées par un panel de 3 experts noteurs ayant participé à des études de TEP au 18F-Florbetaben. Des caractéristiques de l'image rétinienne ont été calculées, notamment la tortuosité et le diamètre des vaisseaux, ainsi que les mesures de textures spatiales-spectrales sur les artérioles, les veinules et le tissu environnant. Les veinules rétiniennes des sujets amyloïdes positifs (Aβ +) ont présenté une tortuosité moyenne plus élevée par rapport aux sujets amyloïdes négatifs (Aβ-). Le diamètre artériolaire des sujets Aβ + s'est avéré supérieur à celui des sujets Aβ- dans une zone adjacente à la tête du nerf optique. De plus, une différence significative entre les mesures de texture construites sur les artérioles rétiniennes et leurs régions adjacentes a été observée chez les sujets Aβ + par rapport aux Aβ-. Dans le contexte de l'ATH, 60 images rétiniennes de 30 ATH probables sur le plan clinique et 30 cas de contrôle ont été acquises. Les critères d'inclusion pour les sujets souffrant d'ATH comprenaient: l'infarctus du myocarde; angiographie coronaire montrant au moins une sténose coronaire (plus de 50%); et / ou une angioplastie coronaire; et /ou pontage coronaire. Les artérioles rétiniennes des sujets ATH ont montré un rétrécissement significatif par rapport aux sujets témoins. En outre, une différence significative entre les mesures de textures d'images prises sur les artérioles et les veinules rétiniennes et leurs régions adjacentes a été trouvée entre les sujets ATH et les sujets témoins. Nos études transversales ont montré que l'analyse hyperspectrale des images rétiniennes pouvait discerner avec une précision acceptable l'AD et l'ATH des sujets témoins correspondants.  ABSTRACT: The fact that eye can be visualized non-invasively, opens up possibilities to measure biomarkers for diagnosis of long-term conditions. A significant body of literature has demonstrated that many of the neurodegenerative and cardiovascular diseases such as Alzheimer's disease (AD) and atherosclerosis (ATH) manifest themselves in retina as pathological and/or vasculature morphological changes. Methods for two-dimensional fundus imaging and techniques for three-dimensional optical coherence tomography (OCT) have been developed to provide descriptions of retinal structures. However, images acquired by these techniques mostly allow for measuring the spatial characteristics of the tissue and lack of the relative variances across differing wavelengths, thus important spectral features may remain uncovered. In this study, a Metabolic Hyperspectral Retinal Camera (MHRC) was used that permits the acquisition of a series of retinal images obtained at specific wavelengths covering the visible and near infrared (NIR) spectrum. In this technique, light transmittance, absorption, and scatter are reflected in the spectrum of light emitted from the tissue. Use of MHRC in this study was aimed to extract not only the common spatial features but also “spectral signatures” of biomolecules in retinal tissue. Regarding the costs and limitations of the current diagnostic methods for AD and ATH, the purpose of this thesis was to analyze the information content of data-rich hyperspectral retinal images to characterize tissue-related discriminatory information to identify possible biomarkers of Alzheimer's disease and atherosclerosis. To this end, a combination of vascular features and spatial/spectral texture measures were extracted from different anatomical regions of the retina. In the context of AD, retinal images from 20 cognitively impaired and 26 cognitively unimpaired cases were acquired using MHRC. The cerebral amyloid status was determined from binary reads by a panel of three expert raters on 18F-Florbetaben PET studies. Our approach did not aim to visualize directly Aβ deposits in the retina but rather to determine a likely amyloid status based on sets of retinal image features highly correlated with the cerebral amyloid status. Retinal image features were calculated including vessels' tortuosity and diameter. Spatial/spectral texture measures over arterioles, venules, and tissue around were also extracted. Retinal venules of amyloid positive subjects (Aβ+) showed a higher mean tortuosity compared to the amyloid negative (Aβ-) subjects. Arteriolar diameter of Aβ+ subjects was found to be higher than the Aβ- subjects in a zone adjacent to the optical nerve head. Furthermore, a significant difference between spatial/spectral texture measures built over retinal arterioles and surrounding tissues were observed in Aβ+ subjects when compared to the Aβ-. In the context of ATH, 60 retinal images from 30 clinically probable ATH and 30 control cases were acquired. Inclusion criteria for subjects suffering from ATH included: myocardial infarction; coronary angiography showing at least one coronary stenosis (more than 50%); and/or coronary angioplasty; and/or coronary bypass. Retinal arterioles of ATH subjects showed a significant narrowing when compared to control subjects. Moreover, a significant difference between image texture measures taken over retinal arterioles and retinal venules and their adjacent regions was observed between ATH subjects and control subjects. Our cross-sectional studies have shown that hyperspectral retinal image analysis could be used to discriminate AD and ATH from corresponding control subjects based on a non-invasive eye scan.


identifier: Nossovitch, A. (2019). A Mechanical and Economical Study on the Incorporation of Anti-Microbial Anodized Aluminum in Cooling Towers  [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: L'objectif de cette recherche a été de déterminer si l'aluminium anodisé impregné d'ammonium quaternaire et électrodéposé avec de l'argent pouvait être utilisé dans les tours de refroidissement pour aider à lutter contre l'encrassement biologique et le développement de bactéries tell que la Legionella Pneumophila. Cette thèse présente une campagne expérimentate qui a été menée sur le AAA (aluminium anodisé anti-microbien) ainsi qu'un cadre de design pour l'implémentation du AAA dans les tours de refroidissement focalisé sur la viabilité économique. Deux tours prototype ont été construites pour l'expérimentation: une des tours a été construite entièrement en AAA et l'autre en aluminium 5083 non-traité. Les tours ont fonctionnées avec de l'eau contaminée et des décomptes bactériens ont été pris (CFU/ml). Une campagne expérimentale a aussi été menée sur des échantillons de AAA pour établir si le AAA était en mesure de maintenir ses proprétés anti-microbiennes. La corrosion du AAA a aussi été évaluée en sous-traitant H20Biotech pour qu'ils placent des coupons de corrosion dans des bassins de tour de refroidissement. Ce travail présente un cadre économique qui présente l'ensemble des coûts liés à opérer une tour de refroidissement avec l'idée qu'une tour anti-microbienne doit apporter un avantage économique dans le long terme pour être acceptée par l'industrie. À travers ce cadre, des considérations de design clées pour l'implémentation du AAA sont mises en évidence. Il a été démontré dans cette étude que AAA tel que fabriqué n'est pas assez durable pour être utilisé dans les tours de refroidissement. La campagne expérimentale démontre une perte des propriétés biocides. Parcontre, la revue de littérature suggère qu'il y a plusieures avenues à explorer pour trouver le traitement adéquat car plusieures téchniques existent pour rendre l'aluminium hydrophobe et biocide. Le modèle économique suggère que le traitement adéquat pourrait être viable en réduisant l'encrassement et ainsi les coûts liés à l'éléctricité, l'eau, les produits chimiques et la maintenance.  ABSTRACT: Cooling towers are heat exchangers that achieve cooling by exchanging heat between water and air. They are typically located outdoors and are used around the world for any industrial process in which cooling is involved. They play essential roles in many manufacturing processes, in the food industry, power plants and air conditioning. Organic particles, non-organic particles and micro-organisms suspended in the air can accumulate in the tower and cause it to clog and lose efficiency. This fouling process hinders heat exchange and the formation of a biofilm in particular leads to the proliferation of dangerous bacteria such as Legionella Pneumophila, which can cause a potentially deadly form of pneumonia called legionnaires' disease. In this context, the primary objective of this research is to determine if an anti-microbial anodized aluminum developed by A3Surfaces (AAA) can be successfully implemented to reduce biofilm development and microbial counts in cooling towers. The secondary objective is to establish design considerations and the economic viability of a cooling tower integrating AAA. The antimicrobial efficacy of AAA is evaluated in two separate experiments. First, colony forming units (CFU) were repeatedly measured for experiments involving AAA samples placed in petri dishes with contaminated water. The antimicrobial durability of silver was evaluated for electroplated silver as opposed to samples dipped in a silver nitrate and quaternary ammonium solution prior to sealing. After being tested in a wet environment, they were tested again in a dry-environment and compared to brand new samples. It was shown that as currently fabricated, AAA samples lose their antimicrobial properties. Electroplating improved the biocide durability significantly but still showed a loss in efficacy. Secondly, two identical prototype cooling towers were built and operated with contaminated water: one treated with AAA and one untreated. Bacterial counts (CFU/ml) for each tower were collected weekly. The entire water volume was replaced and the tower was cleaned with 70% isopropyl alcohol in between experiments. The AAA tower lost its capacity to reduce bacterial counts once the water volume was replaced in between runs.


identifier: Doulcet, B. (2019). Simulations des interactions fluide-structure par une formulation bilatérale fortement couplée sous OpenFOAM  [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Ce projet est relatif au développement d'un solveur fluide-structure fortement couplé et à la mise en place de sa vérification et sa validation au travers de différents cas d'étude. Dans des conditions classiques d'opération, le passage périodique des pales mobiles de la roue à proximité des directrices peut induire des vibrations dans la machine. Ces vibrations, appelées interactions rotor-stator, rentrent dans la catégorie plus vaste des interactions fluide-structure (IFS). Lorsque la fréquence de vibration avoisine une fréquence propre de la turbine, cela peut conduire à des fissures et une dégradation prématurée de la machine [1, 2, 3]. Ce problème devient alors un défi de conception pour les machines actuelles qui opèrent dans une large gamme de conditions d'écoulements. Bien que le domaine des interactions fluide-structure soit connu depuis des années en aérodynamique, les phénomènes qui entrent en jeu sont de plus en plus étudiés par les chercheurs en hydraulique [4, 5]. La principale différence que l'on retrouve entre l'aérodynamique et l'hydraulique vis-à-vis des IFS réside dans les propriétés de l'eau en tant que fluide. En effet, en comparaison avec l'air, l'eau ajoute une masse significative au système. Cette masse ajoutée augmente alors le couplage entre le fluide en mouvement et la structure, ce qui induit des forces d'amortissement [6]. Ces forces d'amortissement varient en fonction de la vitesse du fluide, cependant la relation exacte entre la vitesse d'écoulement et les forces d'amortissement constitue toujours un défi important. Ce projet vise à étendre le travail précédemment effectué par l'équipe MAGNU sur une formulation d'IFS fortement couplée développée dans un environnement ANSYS Workbench/CFX [7]. Tel que le présentait cette étude, une grande portion du temps de résolution était passée à échanger des données entre les simulations du fluide et de la structure qui étaient effectuées dans des solveurs distincts. Une nouvelle approche est alors proposée dans le présent projet et cherche à développer un solveur unique pour la résolution des deux domaines à l'aide des possibilités de résolution du logiciel Open-Source OpenFOAM. Afin de valider les résultats de simulation, des mesures expérimentales ont été réalisées par Andritz sur un profil. Ce cas test consiste en une plaque profilée immergée dans un tunnel d'eau. La plaque est alors excitée par des actionneurs piézoélectriques [8]. Les mesures ont été effectuées pour plusieurs conditions d'écoulement et quatre profils de différents rapports d'aspect. Deux types de validations vont être mises en place, d'abord avec les données expérimentales puis avec la méthode développée dans l'étude précédente sous CFX. Afin d'atteindre ces objectifs, les étapes suivantes ont été accomplies : 1. Paramétrer une analyse structurelle du problème de profil vibrant afin d'obtenir les fréquences des premiers modes de vibration en l'absence de fluide environnant. Cette analyse a été conduite sous un logiciel commercial et permet de vérifier par la suite que la plaque profilée vibre bien au bon mode. 2. Paramétrer et vérifier les simulations de dynamique des fluides pour plusieurs conditions d'écoulements stationnaires et instationnaires à l'aide d'OpenFOAM. Des cas de vérification sur des géométries simples ont été utilisés pour ces analyses. 3. Coupler les analyses structurelle et fluide en s'assurant notamment du bon transfert d'information à l'interface. Ce couplage a été développé sous OpenFOAM au sein d'un nouveau solveur. 4. Vérifier le comportement du solveur à l'aide d'un cas de poutre encastrée-libre immergée dans un fluide. Cette vérification a notamment mis en lumière l'influence de la densité du fluide environnant sur la stabilité des simulations. 5. Simuler les déformations de la plaque profilée soumise à une force initiale extérieure et observer la fréquence des oscillations et l'amortissement hydraulique. La validation du solveur a été étudiée à l'aide de la comparaison des résultats avec les mesures expérimentales disponibles.  ABSTRACT: This project relates to the development of a fully coupled fluid-structure solver and its verification and validation with different test cases. Under normal turbine operating conditions, the periodic passage of the runner moving blades in close proximity with the fixed stationary guide vanes may induce vibrations in the machine, known as rotor-stator interaction, which falls in the broader category of fluid-structure interactions (FSI) problems. When the vibration frequency approaches a natural frequency of the turbine, this interaction may lead to cracking and premature failure of the machine [1, 2, 3], and poses major challenges to designers of modern machines, which are operated on a wider range of flow conditions. While FSI phenomena have been explored for a number of years in the field of aerodynamics, this phenomenon attracts more the attention of researchers in hydraulics [4, 5]. An important difference between aerodynamics and hydraulics, with respect to FSI, relates to the influence of water as a fluid, which adds significant mass in the system, compared to air. This added mass increases the coupling between the moving fluid and the structure, which in turn impacts the damping forces [6]. Damping forces induced by flowing water are known to vary according to the fluid velocity; however, the exact relationship between water flow velocity and damping forces still constitute a significant challenge. This project aims to extend previous work by the MAGNU team on FSI simulations using a fully coupled formulation that was developed based on the FSI modeling capacities offered by the ANSYS Workbench/CFX environment [7]. As shown in this previous work, a great amount of computing time was spent exchanging data between the fluid and structure simulations, which were executed as distinct processes. A new approach is proposed in the present project, which aims to develop a fully integrated FSI solver based on OpenFOAM fluid and structural analysis capabilities. To validate the simulation results, experimental measurements realized by Andritz on a model profile will be used. The chosen test case consists of a profiled plate placed in a water tunnel and excited using piezoelectric actuators [8]. Measurements were carried out for several flow conditions and four distinct profiles with varying aspect ratios. Two types of validations will be performed, first with experimental data and also with the previously developed method based on CFX, using the fully coupled approach. To attain these objectives, the following steps have been completed: 1. Setup a structural analysis problem for a vibrating profile in order to obtain the frequencies of the first vibration modes in the absence of the fluid. This analysis has been conducted on a commercial software and has been compared to the profiled plate deformations to verify whether it vibrates at the right mode. 2. Setup and verify CFD simulations for several steady and unsteady flow conditions of the vibrating profile using OpenFOAM. Verification cases on simple geometries have been used for these analyses. 3. Couple the mechanical and fluid analysis and ensure the right data transfer at the interface. This coupling has been developed on OpenFOAM as a new solver. 4. Verify the solver with a case of immerged clamped-free beam. This verification has highlighted the influence of fluid density on the simulation stability. 5. Simulate the profiled plate deformations with application of an initial external force and observe the oscillations frequency and the hydraulic damping. Solver validation has been studied through comparison of results with available experimental measurements


identifier: Laberge, M. (2019). Modeling the Tribomechanical Properties of Multifunctional Thin Film Coatings  [Thèse de doctorat, Polytechnique Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: L'adoption des traitements de surface par dépôt de revêtements à couche mince s'est rapidement propagée dans divers champs industriels et technologiques tels que les outils d'usinage, les revêtements protecteurs, les revêtements décoratifs, les surfaces hautement réfractaires, les filtres optiques, les composantes optoélectroniques, les dispositifs magnétiques et sensoriels, les prothèses biomédicales et la microélectronique. Avec l'augmentation des requis de performance, les revêtements utilisés pour ces dispositifs doivent être adaptés et conçus pour survivre aux conditions tribomécaniques d'opérations, et ce pour la durée de vie attendue. Pour atteindre cette cible, le concept du design par revêtements multifonctionnels a largement été embrassé par la communauté. Cette approche consiste à déposer une multicouche dans laquelle chacune des couches joue un rôle spécifique dans le fonctionnement global du dispositif. En revanche, avec l'augmentation de la complexité et des subtilités impliquées dans le design de couches multifonctionnelles, un besoin important de développer des outils et modèles prédictifs se manifeste. Par conséquent, l'objectif principal de cette thèse est de développer des modèles numériques reproduisant les conditions tribomécaniques à l'échelle des revêtements; premièrement pour élucider les mécanismes fondamentaux responsables de la dégradation des surfaces revêtues et dans un deuxième temps assister le design de l'architecture des revêtements pour augmenter leur résilience structurale. Lors de l'accomplissement de cette thèse, trois principaux sujets ont été approfondis. La première étude concerne la réponse mécanique d'un revêtement bicouche déposé sur acier, en particulier l'influence d'une inter-couche à haute capacité de charge sur la formation d'empreintes résiduelles ainsi que sur la défaillance du revêtement de surface. En exploitant un modèle de mécanique des milieux continus quasi statique, nous avons caractérisé et prédit les conditions critiques qui mènent à ce type d'endommagement. La deuxième étude porte sur la formation d'un réseau de fissure à la surface d'un revêtement optique déposé sur un substrat de polymère. À l'aide d'essais de traction in situ et d'un modèle à éléments finis en contraintes planes correspondant, nous avons étudié la fracturation et la ténacité de différentes configurations multicouches. En commençant par la caractérisation des propriétés de rupture de monocouches, nous avons clarifié le chemin de fracturation à travers le revêtement et ainsi identifié les paramètres critiques responsables de la défaillance catastrophique du film.  ABSTRACT: The adoption of thin film coating technologies has been quickly spreading to numerous major industrial and technological fields including machining tools, protective coatings, decorative films, high temperature resistant surfaces, optics, optoelectronic, magnetic and sensorics devices, biomedical prosthetic and microelectronics. As the requirements for high performance continuously increase, the coating of thee components must be adapted and tailored to withstand the tribomechanical solicitations to which they are subjected during the expected lifetime under their typical operation conditions. To meet this objective and associated challenges the multifunctional coating design concept has been widely adopted by the community. In this approach, a layered material is deposited on a supporting substrate in which each layer serves a specific role to the overall device functionality. However, as the complexity and intricacies involved in the design of such multifunctional coatings increase, so is the need for predictive modeling tools to assist in this task. Accordingly, the main objective of this thesis is to develop coating-scale tribomechanical numerical models, first to uncover the underlying mechanisms responsible for the degradation of the coated surfaces, and secondly to guide the coating architectural design to further improve the surface resilience. This thesis presents several case studies which are divided into three principal investigations. In the first study, we investigated the tribomechanical response of a duplex coated steel substrate, most notably the influence of a load-carrying underlayer on the formation of permanent indents and failure of the top coating. Using a quasi-static continuum mechanics indentation model, we were able to characterize and predict the critical conditions which lead to the apparition of the related surface damage. The second case study was related to the formation of crack patterns at the surface of an optical film deposited on a polymer substrate. Using an in situ tensile experiment and a corresponding plane strain finite element model, we investigated the fracturability and toughness of different stack configurations. By first characterizing the fracture properties of the single layers individually, we were able to uncover the fracture pathway in a multilayer coating and identify the most critical parameters responsible for the catastrophic failure of the stack. Finally, we probed the potential application of bio-inspired functionally graded coatings for enhanced protection against erosive wear. The influence of the mechanical depth profile on the load spreading and crack driving forces were investigated.


identifier: Gougeon, O. (2019). Commande robuste autoséquencée par synthèse H∞ structurée : Application à la dynamique longitudinale d'un drone à corps inclinable  [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Ce mémoire explore la conception d'un autopilote longitudinal pour le MAVion de l'ISAE-SUPAERO, un aéronef convertible à corps inclinable. Ce type d'appareil volant se situe à la croisée entre un avion possédant des composantes aérodynamiques optimales pour le vol à haute vitesse et un multicoptère possédant des composantes propulsives lui donnant ainsi une grande agilité en vol stationnaire. Un tel croisement donne lieu à une dynamique hautement non linéaire où la partie issue de l'avion est naturellement stable, tandis que celle venant du multicoptère est instable. Afin de bien modéliser l'interaction aérodynamique complexe entre ces deux dynamiques distinctes, on utilise une nouvelle méthode de modélisation, la °-théorie, qui n'introduit aucune singularité contrairement à la ˇ-théorie classique de Buckingham. La dualité présente dans le comportement dynamique d'un convertible requiert alors d'utiliser une solution de contrôle adéquate. Pour ce faire, on retient une architecture de commande classique consistant en un retour de sortie statique linéaire augmenté d'une action intégrale sur l'erreur de régulation. Pour pallier la grande non-linéarité du système dynamique, on séquence les gains du contrôleur en fonction d'une variable endogène du système. Cela génère un terme de couplage caché (TCC) associé à la variation locale des gains qui, lorsque mal géré, peut considérablement nuire aux performances de l'autopilote. Deux options sont alors possibles pour synthétiser les gains à partir de modèles linéarisés sur l'ensemble du domaine de vol. La première méthode consiste à ignorer le TCC et d'utiliser n'importe quelle technique de synthèse linéaire unimodèle telle la synthèse LQR. Les gains obtenus sont alors interpolés à postériori en fonction de la variable de séquencement. La seconde méthode propose plutôt d'incorporer explicitement la fonction de séquencement des gains à même l'étape de synthèse permettant alors de considérer l'effet du TCC. Cela nécessite alors d'utiliser une synthèse multimodèle telle la synthèse H1 structurée issue de la commande robuste. Celle-ci permet notamment d'effectuer une optimisation multiobjectif de plusieurs critères de performances appliqués sous la forme de gabarits fréquentiels. La syn-thèse H1 est résolue numériquement en utilisant la fonction systune de MATLAB®. Tous les modèles linéarisés des synthèses LQR et H1 respectent alors les performances prescrites.Les performances de ces synthèses sont ensuite validées sur le modèle non linéaire pour différents scénarios de vol. L'analyse révèle que les performances du contrôleur LQR ne sont pas conservées sur le modèle non linéaire. En revanche, la synthèse H1 ayant considéré le TCC performe significativement mieux. Ce gain en performance se fait néanmoins au prix d'un temps de résolution plus accru et d'une synthèse plus complexe à mettre en œuvre.  ABSTRACT: This Master's thesis explores the problem of designing a longitudinal autopilot for the ISAE-SUPAERO MAVion, a hybrid tilt-body aircraft. This aircraft is the combination of an airplane which has optimal aerodynamic components for high-speed flight and a multicopter which has variable speed propulsion components, giving it great agility in hovering flight. Such a combination leads to a highly nonlinear dynamic where the airplane aspect is naturally stable, while the multicopter aspect is unstable. In order to model the complex aerodynamic interaction between these two distinct dynamics, we use a novel modeling method, called°-theory, which does not introduce any singularity unlike Buckingham's ˇ-theory. The duality that is present in the dynamic behaviour of a hybrid aircraft also requires the use of an appropriate control solution. For this purpose, we use a classic control architecture in aeronautics consisting of a linear static output feedback augmented with an integral term related to the control error. To compensate for the high nonlinearity of the dynamic system, the gains of the controller are scheduled in function of an endogenous variable of the system. This generates a hidden coupling term (HCT) associated with the local variation of the gains which, when poorly managed, can significantly impact the performance of the autopilot. Two options are available for the synthesis of gains generated from models which are linearized over the entire flight envelope. The first method consists of ignoring the HCT, so that any single-model linear synthesis technique such as LQR synthesis can be used. Resulting gains are interpolated afterwards according to the scheduling variable. The second method proposes instead to explicitly incorporate the gain scheduling function directly into the synthesis step, allowing the impact of the HCT to be taken into account. This then requires the use of a multi-model synthesis such as the structured H1 synthesis derived from robust control theory. It enables a multi-objective optimization of several performance criteria which are applied in the form of frequency templates. The H1 synthesis is numerically solved using the systune MATLAB® function. All linearized models of the LQR and H1 syntheses thus meet the specified performance requirements. Validation of these syntheses performance is done by running several simulations on the nonlinear model for different flight cases. The analysis shows that, for the LQR synthesis, the results are not replicated to the nonlinear model. In fact, the H1 synthesis which considered the HCT performs significantly better than its counterpart. However, this increase in performance is achieved at the expense of a much longer numerical solving time and a more complex synthesis to implement.


identifier: Bécotte-Boutin, H.-S. (2019). Analyse et visualisation du processus d'écriture à l'aide des graphes  [Thèse de doctorat, Polytechnique Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Lorsqu'un individu écrit un texte à l'ordinateur, il enfonce successivement des frappes sur son clavier dans le but de créer des mots et des phrases. Ces frappes peuvent être des caractères tels que des chiffres, des lettres ou des symboles. Ces frappes peuvent aussi être l'action de supprimer ces caractères. Après avoir altéré le texte de multiples fois, en effectuant ces frappes à plusieurs différents endroits, l'individu, qui est plus précisément appelé le scripteur, considérera que ce texte est terminé et arrêtera d'écrire à ce moment. L'ensemble du processus d'écriture est enregistré de telle manière qu'il est possible d'avoir accès à une liste exhaustive et détaillée de l'ensemble des opérations d'écriture effectuées par le scripteur lorsque celui-ci rédigeait le texte. Ces fichiers sont par contre plutôt denses, sont constitués de données brutes et sans prétraitement, il est difficile pour un humain de les analyser et d'en tirer des conclusions sur le processus d'écriture. Le processus d'écriture est étudié par des chercheurs dans des domaines tels que la didactique, la linguistique et la psychologie cognitive. Bien que leurs objectifs de recherche soient différents, ils ont comme point commun de chercher à trouver des régularités dans les structures du processus d'écriture. Plusieurs particularités rendent l'étude du processus d'écriture complexe, dont le fait que le texte est difficile à observer puisque son état change constamment. Actuellement, peu d'automatismes existent pour faciliter l'analyse du processus d'écriture. Parmi les méthodes qui ont été employées pour agréger les données du processus d'écriture, celle qui est privilégiée est la transformation de celles-ci en visualisations. Dans le cadre de ce projet de recherche, la théorie des graphes est utilisée pour structurer l'information et les relations entre les frappes dans le but de développer des outils permettant de faciliter la recherche de tendances dans le processus d'écriture. Puisque les graphes peuvent également être visualisés, les modèles créés sont d'abord exploités en tant que visualisations. Deux visualisations créées à partir des graphes sont présentées dans cette thèse : la visualisation progressive et le modèle sans pertes. La visualisation progressive vise à condenser les meilleurs attributs des visualisations existantes tout en incluant un maximum de dimensions propres à l'écriture. La seconde visualisation, le modèle sans pertes, a été créée dans le but de structurer l'information de façon telle qu'il est possible d'utiliser des propriétés des graphes pour déceler certaines tendances dans les données. Ce modèle peut être utilisé en tant que visualisation, mais ses caractéristiques de présentation ne sont pas propres à celui-ci, ce qui le rend flexible. Finalement, les mesures de proximité chronologique seront présentées. Celles-ci sont calculées à partir de la structure du graphe du modèle sans pertes. Elles permettent de démontrer qu'il est possible d'extraire de l'information pertinente avec le modèle sans pertes. Cette information est autrement difficile à obtenir. Les modèles élaborés dans le cadre de cette thèse visent à permettre une analyse beaucoup plus facile du processus d'écriture.  ABSTRACT: When someone writes a text using a computer, he successively presses some keys on the keyboard in order to create words and sentences. These keystrokes can either be letters, numbers, symbols or the act of deleting them. After altering the text many times by inserting or deleting parts of it in just as many different places, this person, who is more precisely called the writer, will consider that this text is finished and will then stop writing. The entire process is recorded in a file containing an exhaustive and detailed list of all the writing operations performed by this writer. These files are dense and consist of raw data. Without any preprocessing, it is difficult for a human to analyze them and to draw conclusions about the writing process. Researchers from many fields study the writing process. Although the research objectives in didactics, linguistics or cognitive psychology are different, they share the fact that they seek to find regularities in the structures of the writing process. The process of writing a text is complicated to observe as the state of a text changes constantly. There are not a lot of methods that can aggregate the writing data and facilitate the analysis of the writing process. Among those available, the most used are visualizations of the writing process which consists of transformed data. In this thesis, graph theory is used both to structure the data and the relations between the keystrokes in order to develop tools to help pattern analysis in the writing process. Since graphs can also be visually displayed, the models created are also exploited as visualizations. Two visualizations created out of graph structures are presented in this thesis : the progressive visualization and the lossless model. The progressive visualization aims to condense the best attributes of existing visualizations while including a maximum of dimensions specific to writing. The second visualization, the lossless model, was first conceived as a way to structure the information in order to be able to use graph theory properties to detect some patterns in the data. This model can be used as a visualization, but its presentation features are not unique to it, making it flexible. Finally, the chronological proximity measures will be presented. They are calculated from the graph structure of the lossless model. They demonstrate that it is possible to extract easily relevant information from the lossless model. This specific information is otherwise difficult to obtain The models developed in this thesis were created to allow a much easier analysis of the writing process.


identifier: Lecours, S. (2019). Développement d'un exosquelette portable motorisé des membres supérieurs pour les enfants atteints de troubles neuromusculaires  [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les maladies neuromusculaires sont très fréquentes chez les enfants suivis en réadaptation. Ces maladies se traduisent par des faiblesses musculaires, des troubles de coordination ou encore des tremblements. Au niveau du membre supérieur, ces pathologies handicapent le quotidien des enfants qui se trouvent limités dans la réalisation de plusieurs tâches, telles que simplement boire et manger. Les aides existantes sont la plupart du temps qu'esthétiques, et les solutions fonctionnelles sont majoritairement inadéquates et peu polyvalentes, c'est-à-dire qu'elles ne sont bonnes que pour une tâche particulière. À cela s'ajoute le fait que l'acceptation des dispositifs d'assistance est souvent difficile par les enfants. C'est donc dans ce contexte qu'est née l'idée de concevoir le premier exosquelette portable motorisé des membres supérieurs pour les enfants atteints de troubles neuromusculaires. Ce mémoire présente le développement d'un exosquelette portable motorisé pour la pédiatrie. Sa conception est novatrice, en ayant pour objectifs principaux une utilisation intuitive et un aspect physique le plus discret possible et le moins contraignant. Pour se faire, seulement quatre degrés de liberté ont été sélectionnés, soient les mouvements de flexion et extension et d'adduction et abduction à l'épaule, et de flexion et d'extension et de pronation et supination au coude. Dans un souci d'optimiser l'utilisation de l'exosquelette par rapport aux besoins de l'utilisateur, des éléments passifs, tel un ressort, ont été utilisés pour amener le bras et son exosquelette dans la position neutre désirée, position autour de laquelle l'exosquelette est plus efficace. L'exosquelette est conçu de sorte à avoir une production et un assemblage aisés, grâce notamment aux techniques de prototypage rapide. Ces procédés de fabrication permettent de réduire les coûts, car les pièces deviennent facilement remplaçables suivant la croissance de l'enfant ou un bris. Autre fait important concernant l'exosquelette développé : il présente des mécanismes d'ajustement au niveau des dimensions pour le rendre plus polyvalent. Finalement, un prototype a été imprimé en trois dimensions. Ce prototype est fonctionnel et fait l'objet d'une preuve de concept, qui pourra être testée sur une population d'enfants présentant des troubles neuromusculaires. La preuve de concept coûte moins de 2000 $\$$CA en composants et matériaux, alors que, à titre d'exemple, des exosquelettes motorisés du membre inférieur se vendent, en général, 50 000 $\$$CA et plus. L'exosquelette a donc le potentiel d'être abordable, et du fait même accessible pour les enfants et leur famille, si son prix de vente est sous les 10 000 $\$$CA.  ABSTRACT: Neuromuscular diseases are very common in children undergoing rehabilitation. These diseases result in muscle weakness, coordination disorders or tremors. At the level of the upper limb, these pathologies hinder the daily lives of children who are limited in the accomplishment of several tasks, such as drinking and eating. The existing technical aids are mostly aesthetic, and the functional solutions are mostly inadequate and not very versatile . In addition, the adherence to the use of assistive devices is often low for children. It is in this context that was born the idea to design the first portable motorized exoskeleton of the upper limbs for children with neuromuscular disorders. This master  thesis presents the development of a motorized portable exoskeleton for pediatrics. Its design is innovative, with the main objectives of an intuitive use and an appearance  as discreet and unrestrictive as possible. To do so, only four degrees of freedom were selected, namely flexion and extension and adduction and abduction at the shoulder, and flexion and extension and pronation and supination at the elbow. In order to optimize the use of the exoskeleton with respect to the needs of the user, passive elements, such as a spring, have been used to bring the arm and its exoskeleton into the desired neutral position, around which the exoskeleton is more efficient. The exoskeleton is designed for easy production and easy assembly , using three dimensions printing and other rapid prototyping techniques, for electronics among others. These manufacturing processes also make the system less expensive, where the parts can be easily replaceable in the event of breakage or growth of the child. Another important fact concerning the exoskeleton is the presence of adjustment mechanisms for dimensioning. Finally, a prototype was manufactured. This prototype is functional and acts as a proof of concept, which can be tested on a population of children with neuromuscular disorders. This proof of concept costs under 2000 CAD for its components and materials, when motorized exoskeletons, for the lower limb, cost in general over 50 000 CAD. The designed exoskeleton therefore has the potential to be affordable, and at the same time accessible to children and their families if the selling price is under 10 000 CAD.


identifier: Malinge, A. (2019). Nouveaux matériaux fluorescents pour diodes électroluminescentes organiques (OLEDs) émettant dans le proche infrarouge  [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les diodes électroluminescentes organiques (organic light-emitting diodes : OLEDs) sont des dispositifs électroluminescents utilisant la fluorescence des molécules organiques comme mécanisme d'émission de lumière. Bien que le phénomène d'électroluminescence organique soit connu depuis 1953, les dispositifs OLED n'ont pas suscité un grand engouement au niveau de la recherche scientifique avant le début des années 1990. La faible viabilité de ces dispositifs, nécessitant alors une forte tension de fonctionnement pour de faibles performances, a grandement limité leur utilisation. Il faut attendre les travaux de Tang et Van Slyke en 1987 et le développement des structures multicouches pour que la OLED puisse être perçue comme une véritable alternative aux dispositifs inorganiques. Depuis, de nombreuses innovations ont permis d'obtenir des OLED efficaces dans le domaine du visible. Cependant, de nouvelles perspectives d'utilisation de la OLED dans le proche infrarouge (near infrared : NIR) comme la vision nocturne, les biosenseurs ou encore la photochimie, nécessitent le développement à la fois d'émetteurs performants dans le proche infrarouge et de nouvelles stratégies de conception. Les émetteurs NIR sont généralement très peu efficaces puisque les mécanismes de désexcitation par relaxation vibrationnelle sont favorisés, ce qui les rend alors peu émissifs. De plus, ils sont souvent très sensibles aux interactions intermoléculaires, notamment à l'état solide, ce qui limite leurs performances lorsqu'ils sont utilisés dans des OLEDs. Le développement de OLEDs NIR présente donc un véritable challenge au vu de ces considérations. Pour répondre à cette demande, des molécules organiques présentant une forte émission dans le NIR ont tout d'abord été synthétisées. Différentes stratégies de conception ont été mises en place afin de réduire les phénomènes de relaxation vibrationnelle et d'agrégation dans ces molécules, tout en présentant une forte émission dans le NIR. En utilisant conjointement un émetteur dérivé de cyanine pyrrolopyrrole complexée au difluorure de bore (BCPP-F2) avec un matériau présentant un phénomène de fluorescence retardée activé thermiquement (thermally activated delayed fluorescence : TADF), une OLED montrant une efficacité quantique externe (EQE) de 5.3% à 790 nm a été fabriquée.  ABSTRACT: Organic light-emitting diodes (OLEDs) are electroluminescent devices that use the fluorescence of organic molecules as a light-emitting mechanism. Although the phenomenon of organic electroluminescence has been known since 1953, OLED devices did not generate a great excitement in scientific research before the beginning of the 1990s. The poor performance of OLEDs, requiring high voltage and possessing low efficiencies, greatly limited their use. However, with the work of Tang and Van Slyke in 1987 and the development of multilayer structures, OLEDs started to be considered as a viable alternative to inorganic devices. Significant innovations have been made to obtain highly efficient OLED devices in the visible. Nevertheless, the use of OLEDs in the near infrared region (NIR) for applications such as night vision, biosensors or photochemistry, requires the development of NIR emitters and new architecture for OLEDs. NIR emitters are generally very inefficient due to non-radiative decay processes. Moreover, they are very sensitive to intermolecular interactions, particularly in the solid state, that limit their performance when used in OLEDs. Therefore, the development of NIR OLEDs remains an important challenge. To meet this challenge, organic molecules, having a high emission in the NIR region, were synthesized. In order to obtain a strong NIR emission, different design strategies have been exploited to reduce the vibrational relaxation and aggregation. By using a BF2 pyrrolopyrrole cyanine complex (BCPP-F2) with a thermally activated delayed fluorescence (TADF) material, an OLED showing an external quantum efficiency (EQE) of 4.8% at 790 nm has been obtained. Then, in order to shift the emission of the emitters towards higher wavelengths, the fluorine groups on the boron have been replaced by phenyl groups. The molecule (BCPP-Ph) showed an emission at 835 nm but exhibits a lower thermal stability. An OLED showing an EQE of 1% at wavelengths above 800 nm has been made. Finally, curcuminoid derivatives were synthetized (CMB-F and CMB-Ph). These molecules have been targeted for their potential as TADF emitters and have shown a strong NIR emission. The effect of polarity and concentration on the emission of the emitters were studied, showing a strong positive solvatochromism consistent with charge-transfer states in TADF molecule.


identifier: Mestagh, G. (2019). Méthodes mises à l'échelle pour la reconstruction tomographique en coordonnées cylindriques  [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Nous traitons le problème de reconstruction d'image en tomographie à rayons X. La re-construction d'une image par une approche statistique requiert la résolution d'un problème d'optimisation convexe de grande taille à contraintes de bornes. La discrétisation de l'image en coordonnées cylindriques permet d'économiser de la mémoire et de réduire le volume de calculs, mais dégrade significativement le conditionnement du problème de reconstruction. Pour mettre le problème à l'échelle, nous disposons d'un préconditionneur basé sur la structure bloc-circulante de la matrice du système qui apparaît en coordonnées cylindriques. La mise à l'échelle améliore considérablement la vitesse de reconstruction, à condition qu'on l'applique de manière appropriée. En particulier, on cherche à préserver les contraintes de bornes, car elles donnent lieu à des projections orthogonales peu coûteuses. Nous traitons le problème de reconstruction avec des méthodes d'optimisation à directions projetées, pour lesquelles on applique la mise à l'échelle aux directions de descente. Alors qu'en imagerie la mise à l'échelle est souvent diagonale, nous proposons une stratégie permettant d'utiliser notre préconditionnement non-diagonal dans le cadre des contraintes de bornes. Celle-ci se base sur des opérateurs de mise à l'échelle partiellement diagonaux définis en fonction des contraintes actives à l'itéré courant. Nous appliquons la mise à l'échelle à deux algorithmes, TRON, une méthode de Newton à région de confiance, et L-BFGS-B, une méthode de quasi-Newton à mémoire limitée et à recherche linéaire. Nous comparons nos méthodes à une approche précédente dans laquelle le problème est transformé par changement de variable. Les essais numériques réalisés pour des problèmes de reconstruction d'image montrent que notre approche nécessite un plus faible volume de calcul que celle avec changement de variable et rend la reconstruction plus rapide. Par ailleurs, l'usage de méthodes d'ordre supérieur permet de résoudre le problème avec une plus grande précision qu'une méthode de premier ordre.  ABSTRACT: We consider the image reconstruction problem in X-Ray computed tomography. Image re-construction by a statistical approach yields large-scale convex optimization problems with bound contraints. Discretizing the image in cylindrical coordinates results in savings in terms of memory and computations, but also in a badly scaled reconstruction problem. We scale the problem by using a matrix based on the bloc-circulant structure of the system matrix in cylindrical coordinates. In order to improve the reconstruction speed, we need to apply the scaling matrix wisely. In particular, we should preserve the bound constraints, because they yield cheap orthogonal projections. We solve the reconstruction problem with projected-directions optimization methods where the scaling is applied to descent directions. While the scaling is usually diagonal in imaging applications, we use a strategy to handle our nondiagonal scaling in the context of bound-constrained problems. The strategy involves the use of partially diagonal scaling operators, which depend on the active constraints at the current iterate. We describe our implementation of the scaling strategy into two algorithms: TRON, a trust-region method with exact second derivatives, and L-BFGS-B, a linesearch method with a limited-memory quasi-Newton Hessian approximation. We compare our approach with a previous one where a change of variable is made in the problem. Numerical tests carried on two reconstruction problems show that our approach gives superior results in term of computational time than the change of variable approach, and achieves much tighter accuracy than a first-order method.


identifier: Iervolino, F. (2019). Additive Manufacturing of Low and High Temperature Resistant Thermoplastic Composites and Sandwich Panels for Sound Absorption  [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Les moteurs d'avion de nouvelle génération ont besoin d'être plus légers et silencieux pour répondre aux règlements sur les émissions de dioxyde de carbone et de pollution acoustique. Comme approche prometteuse, l'industrie aérospatiale a commencé à investiguer la technologie de fabrication additive (FA) par déposition de filament fondu (FDM, de l'anglais Fused Deposition Modeling) des polymères et composites. La possibilité de fabriquer des pièces légères et avec des géométrie complexes représente un de plus grands avantages. La FA des thermoplastiques résistant aux températures élevées (HTRT, de l'anglais high temperature resistant thermoplastic) présente un intérêt particulier en raison des températures de service relativement hautes (> 100°C) et leurs propriétés mécaniques. La flexibilité de fabrication offerte par la FA permet la fabrication de revêtements acoustiques innovants et aussi une conception plus efficace des géométries acoustiques. Le projet a pour objectif de couvrir le traitement et la fabrication des matériaux ainsi que la fabrication de panneaux sandwich pour des applications acoustiques. En premier lieu, des composites HTRT présentant des propriétés thermiques et mécaniques améliorées ont été développés. Du Polyétheréthercétone (PEEK) et de la Polyétherimide (PEI) et des alliages PEKK / PEI ont été utilisés comme matrices polymères et ont été mélangés avec des fibres de carbone (CF, de l'anglais Carbon fiber) découpées avec deux stratégies de mélange différentes. Les composites mélangés ont été traités avec une machine FDM pour obtenir des filaments avec le diamètre souhaité et des éprouvettes d'essais de traction. Des caractérisations thermiques, morphologiques et mécaniques ont été effectuées. Les matériaux composites développés présentent un excellent comportement à haute température. Grâce à la température de transition vitreuse (Tg) plus élevée du PEI, les alliages PEEK/PEI ont montré une augmentation de la température de transition vitreuse jusqu'à 35°C, augmentant ainsi la température de service du matériau. La microscopie électronique à balayage et la micro-tomodensitométrie ont montré une répartition homogène des fibres et une bonne mouillabilité entre les fibres et les matrices polymères. La présence de porosité, probablement des bulles d'air incorporé au cours du processus de mélange, a été également détectée. Le module d'Young des composites HTRT développés a été évalué à l'aide d'essais de traction sur des filaments et sur des éprouvettes imprimées en 3D.  ABSTRACT: New generation aircraft engines need to be lighter and quieter to meet the international regulations on the reduction of both carbon dioxide and noise emissions. As a promising approach, aerospace industry has begun to investigate the utilization of Additive Manufacturing (AM) of polymers and composites for the manufacturing of lightweight structures featuring complex shapes. The AM of High Temperature Resistant Thermoplastic (HTRT) has been of particular interest due to their relative high service temperatures (>100°C) and their relatively high mechanical performance. Manufacturing flexibility offered by AM enables the fabrication of innovative acoustic liners and also a more efficient design for acoustic concepts. This project aims to cover materials processing, manufacturing and the fabrication of sandwich panels for acoustic applications. First, HTRT composites with improved thermal and mechanical properties were developed. Polyether Ether Ketone (PEEK) and Polyetherimide (PEI) and PEEK/PEI blends were used as polymer matrices and are processed with chopped Carbon Fibers (CFs) with two different mixing strategies. The mixed composites were fed into a Fused Deposition Modeling (FDM) 3D printer to obtain 3D printed filaments having a desired diameter and also tensile test specimens. The developed composite materials were then characterized for their thermal, morphological and mechanical behavior. The materials showed excellent behavior at high temperatures. Thanks to the higher glass transition temperature (Tg) of PEI, PEEK/PEI blends showed a maximum increase in the Tg of 35°C with respect to PEEK, thus increasing the maximum service temperature of the materials. Scanning electron microscopy (SEM) and micro-computed tomography (μ-CT) scans revealed a homogeneous distribution of the fibers and a good wetting between CFs and polymer matrices. The presence of voids, probably air bubbles incorporated during the mixing process, was also detected. The Young's modulus of the developed HTRT composites was evaluated with the aid of tensile test on 3D printed filaments and tensile test specimens.


identifier: Lambert, L. (2019). Lois de paroi compatibles pour les modèles de turbulence à bas-Reynolds  [Mémoire de maîtrise, Polytechnique Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Ce mémoire présente le développement et la mise en application de lois de paroi compatibles avec le modèle de turbulence k-ϵ de Launder-Sharma. Elles sont dites compatibles ou consistantes, car elles résultent de l'intégration jusqu'à la paroi d'un modèle de turbulence bas-Reynolds appliqué à un écoulement de Couette turbulent. On utilise pour cela un solveur éléments finis 1D avec adaptation de maillage (CL1D). La solution de ce problème fournit le profil de la solution dans la région de proche paroi, lequel est tabulé pour imposer les conditions limites compatibles dans un solveur 2D (CADYF). Cette approche réduit considérablement le coût de calcul comparativement à l'intégration jusqu'à la paroi, puisque le solveur 2D n'a pas à résoudre l'entièreté de la couche limite. La perte de précision est minimale, d'une part parce que les conditions limites sont compatibles avec le modèle, ce qui assure que la solution ne dépend pas de la position du premier point de calcul, et d'autre part parce que l'adaptation de maillage permet de contrôler la précision et la taille du tableau de données. Le modèle k-ϵ de Launder-Sharma est sélectionné, notamment en raison de son implémentation partielle existante dans les solveurs 1D et 2D, mais aussi en raison de difficultés numériques lors d'essais préliminaires avec d'autres modèles de turbulence. Une attention particulière est portée à la modélisation des termes source bas-Reynolds. Le terme source dans l'équation de ϵ pose doublement problème: son écriture est ambiguë et il n'est pas directement applicable en éléments finis. L'ambiguïté est levée par une revue de littérature. Pour permettre l'implémentation dans un cadre d'éléments finis, la dérivée seconde apparaissant dans le terme source de Launder-Sharma est réécrite en introduisant une variable de relèvement, ce qui nécessite la résolution d'une équation différentielle supplémentaire, laquelle doit également être implémentée dans les solveurs. Les solveurs 1D et 2D ont fait l'objet de tests de vérification systématique par la méthode des solutions manufacturées, ainsi qu'en étudiant l'influence de la distance de raccordement de la loi de paroi sur la solution. Nous avons aussi procédé à la validation des prédictions en comparant nos prédictions vérifiées: à des données DNS pour un écoulement de Couette turbulent, à des corrélations semi-empiriques pour une couche limite sur une plaque plane et à des données expérimentales pour une marche descendante. Les lois de paroi consistantes sont un bon outil pour la modélisation des parois dans ces cas, mais présentent des faiblesses près des points de stagnation, là où les hypothèses sur lesquelles elles sont fondées ne tiennent pas.  ABSTRACT: This thesis presents the development and application of compatible wall functions, using the Launder-Sharma k-ϵ turbulence model. These wall functions are said to be compatible or consistent as they result from the wall-integration of a low-Reynolds turbulence model applied to turbulent Couette flow. This is done in a 1D finite element solver based on adaptive remeshing (CL1D). Solving this problem yields the dimensionless solution in the near wall region, which is tabulated and used to impose model-compatible boundary conditions in a 2D solver (CADYF). The compatible wall function approach reduces the computational cost as the boundary layer does not need to be wall-resolved. The resulting loss of accuracy is minimal because the boundary conditions are compatible with the turbulence model, ensuring that the solution is independent of the location of the first computational point, and because we rely on adaptive remeshing to control the accuracy of the tabulated data. We selected the Launder-Sharma k-ϵ model because a prior partial implementation existed in the 1D and 2D solvers, but also because we encountered numerical difficulties during preliminary tests with other turbulence models. Close attention must be paid to the modelling of the low-Reynolds source terms, especially in the ϵ-equation. First, the expression of this term is ambiguous. We select its expression from a literature review. Second, it introduces a second order derivative which requires special treatment in a finite element framework. To implement it, we rewrite the second order derivative by introducing a special-purpose projection variable. This requires solving an extra differential equation, and to implement it in the solvers as well. Both the 1D and 2D solvers were subjected to systematic verification tests, by the method of manufactured solutions, as well as by studying the influence of the wall function reconnection distance on the solution. We then proceeded to validation by comparing our verified predictions to DNS data for the Couette flow, semi-empirical correlations for the flat plate boundary layer, and experimental data for the backward facing step. Consistent wall functions are an interesting tool for wall modelling and give good results in our applications, except in the vicinity of stagnation points, where the underlying assumptions no longer hold.


identifier: Head, M. (2019). Improvement of Biogenic Carbon Accounting in the Life Cycle of Wood used in Construction in Canada  [Thèse de doctorat, Polytechnique Montréal].

abstract: RÉSUMÉ: Au Canada, le bois est généralement utilisé comme matériau de construction. Cependant, il existe des limites dans la méthodologie de comptabilité des impacts climatiques des matériaux de construction en bois en analyse de cycle de vie (ACV). Typiquement, en ACV, l'hypothèse de la neutralité du carbone biogénique est utilisée pour la biomasse et pour les produits issus du bois, puisque le carbone séquestré par la biomasse est égal au carbone qui est émis éventuellement par cette biomasse en fin de vie. Étant donné la nature dynamique des émissions de dioxyde de carbone et de l'effet de serre, le paradigme simpliste qu'un bilan de carbone neutre est égal à la neutralité de carbone est remis en question. Il y a une quantité croissante de preuves scientifiques indiquant que les impacts climatiques réels des produits issus du bois dépendent de plusieurs facteurs, dont le temps de stockage et le timing des émissions, le type d'aménagement forestier et le type de traitement en fin de vie. L'objectif global de ce travail doctoral est de développer une méthode qui comptabilise systématiquement la captation, l'émission et le stockage de carbone biogénique dans les ACV du bois utilisé dans les bâtiments en 1) développant des profils de flux de carbone qui sont différentiés temporellement en tenant compte de la dynamique du carbone forestier, 2) développant des profils de flux de carbone différentiés temporellement du point de récolte jusqu'à la fin de vie, et 3) mettant en pratique l'ACV dynamique aux profils de flux de carbone différentiés temporellement pour une ACV berceau-au-tombeau d'un produit issu de bois. La plupart des ACV ne considèrent pas l'aménagement forestier des produits issus du bois. Ce travail de recherche vise à améliorer la comptabilité du carbone biogénique de la phase forestière du cycle de vie des produits issus de bois au Canada. Ceci implique la modélisation spécifique des flux de carbone en fonction des espèces d'arbres, des conditions de croissance et des pratiques d'aménagement forestier des forêts canadiennes aménagées. En général, les résultats démontrent que pour la plupart des paysages forestiers, la récolte de bois dans la forêt canadienne boréale engendre des émissions nettes négatives. Ce travail produit aussi des flux de carbone, appelé « ecosystem carbon costs » (ECC) pour la plupart des espèces de conifères utilisées dans la construction canadienne. Ces ECC qui peuvent être utilisés pour modéliser le carbone des écosystèmes forestiers associés avec le produit issu de bois. Les conséquences de ces résultats sont que la récolte durable de bois provenant de la plupart des paysages forestiers canadiens génère une séquestration nette, au-delà de ce qui a déjà été séquestré dans le bois récolté en soit. Compte tenu des effets bénéfiques de la récolte durable des forêts sur le bilan de carbone biogénique global des produits issus de bois, la dynamique du carbone des forêts devrait toujours être incluse dans les ACV des produits issus de bois. La comptabilité du carbone biogénique n'est présentement pas considérée à travers la durée de vie des produits issus de bois dans les études d'ACV. Ce travail vise à améliorer la comptabilité du stockage et des flux de carbone dans les produits issus de bois à longue durée de vie en ACV. Le carbone biogénique du bois rond façonné est suivi à travers la production de produits issus de bois, la vie du bâtiment et sa fin de vie. À partir de ces étapes, les stocks et flux de carbone vers l'atmosphère ont été estimés. Les résultats démontrent que le degré de délai des émissions de fin de vie est principalement dépendant des paramètres tels que le type de produit issu de bois, la région où le bois est utilisé et la durée de vie. Ce travail développe des profils de carbone biogénique qui permettent la modélisation des ACV berceau-au-tombeau dynamique des produits de construction issus de bois canadiens. Les résultats impliquent que le carbone biogénique du traitement du bois jusqu'à la fin de vie peut avoir des émissions de carbone variables, qui dépendent des paramètres spécifiques du bâtiment. Après avoir considéré les émissions, le stockage et la prise du carbone biogénique dans les ACV de produits issus de bois, l'élément final du projet est d'intégrer le timing des émissions de gaz à effet de serre. L'objectif de ce travail est de calculer une base de données d'inventaire de cycle de vie qui est différentié temporellement ce qui rend les impacts de changement climatique dynamique selon des contextes d'utilisation différents à travers le Canada. Les résultats incluent tous les éléments de ce travail de recherche, qui permet l'évaluation d'impacts de changement climatiques du berceau-au-tombeau. À cet effet, ils permettent de prononcer un verdict sur la pertinence de la neutralité de carbone biogénique des produits issus de bois. Dans la majorité des cas, les impacts nets de changements climatiques du cycle de vie des produits issus de bois sont négatifs. Ceci implique que l'hypothèse de neutralité de carbone pour le carbone biogénique serait conservatrice et a tendance à surestimer les impacts de changement climatique du cycle de vie. Les cadres établis dans cette recherche doctorale permettent l'évaluation complète du berceau-au-tombeau des impacts de changements climatiques des produits issus de bois dans le contexte de l'industrie de la construction canadienne. Les résultats des impacts des changements climatiques en soit démontrent que la plupart des produits issus du bois ont une séquestration de carbone nette sur le cycle de vie et par conséquence, les émissions de carbone biogénique du cycle de vie ne s'annulent pas. Ces conclusions s'ajoutent à celles déjà présentes dans la littérature et permettent de dissiper le mythe que les produits issus de bois devraient être considérés carboneutres en ACV.  ABSTRACT: In Canada, wood is commonly used as a building material throughout the construction sector. However, the climate impacts of wood construction materials currently have limitations in how they are accounted for in life cycle assessment (LCA). Typically in LCA, a biogenic carbon neutral assumption is used for biomass and wood products, due to the fact that the carbon sequestered by biomass is equal to the carbon eventually released by that biomass. Given the dynamic nature of carbon dioxide emissions and the resulting effect on the greenhouse gas effect and subsequently on climate change, the simplistic paradigm that carbon neutral equals climate neutral is being questioned. There is an increasing body of scientific evidence that the actual climate impacts are dependent on many factors, such as storage time and emissions timing, the type of forestry management practiced, and the end-of-life treatment of the wood product. The overall object of this PhD work is to develop a method that consistently accounts for the uptake, emission and storage of biogenic carbon in the life cycle assessments of wood used in buildings by 1) developing temporally differentiated carbon flux profiles of the forestry carbon dynamics, 2) developing temporally differentiated carbon flux profiles from the point of harvest through to end-of-life, and 3) applying dynamic life cycle assessment to cradle-to-grave temporally differentiated carbon flux profiles of wood products. Most wood LCAs do not consider the forest management of wood products. This research work aims to improve the biogenic carbon accounting of the forestry phase of the life cycle of softwood products in Canada. This involves specifically modelling carbon fluxes as a function of tree species, growing conditions and forest management practices, from Canadian managed forests. Overall, the results show that for most forest landscapes, harvesting wood in the Canadian boreal forest results in net negative emissions. The research work also yields carbon fluxes, termed as ecosystem carbon costs (ECC) for most softwood species used in Canadian construction that can be used to model the forestry ecosystem carbon associated with the wood product. The implications of these results are that the sustainable harvesting of wood from most Canadian forest landscapes show a net sequestration, beyond what is already sequestered in the harvested wood itself. Considering the beneficial effects of sustainably harvesting forests on the overall biogenic carbon balance for wood products, forestry carbon dynamics should always be included in the life cycle assessments of wood products. Biogenic carbon accounting is currently not considered throughout the lifespan of wood products in LCA studies. This work aims to improve the accounting of carbon storage and fluxes in long-life wood products in LCA. Biogenic carbon from harvested roundwood logs were tracked through wood product manufacturing, building life and end-of-life phases, and carbon stocks and fluxes to the atmosphere were estimated. The results show that the degree of postponement of end-of-life emissions is highly dependent upon the wood product type, region and building lifespan parameters. This work develops biogenic carbon profiles that allows for modelling dynamic cradle-to-grave LCAs of Canadian wood building products. The implications of the results are that the biogenic carbon from wood processing to end-of-life can have variable positive carbon emissions, which are dependent on the specific building parameters. The final element in considering the biogenic carbon emissions, storage and uptake in wood product LCAs, is to integrate the timing of greenhouse gas emissions. The objective of this work is to calculate a database of temporally differentiated life cycle inventories (LCI) and dynamic climate change impacts of wood products, for different use contexts across Canada. The results encompass all the elements of this research work, allowing for the cradle-to-grave climate change impacts of wood products to be evaluated. In doing so, they allow for a verdict to be made on the relevance of biogenic carbon neutrality of wood products. In all but potentially the most outlying cases where ECC scores are positive or have very low levels of sequestration, the overall net life cycle climate change impacts of wood products are negative. This implies that using a carbon neutrality assumption for biogenic carbon would be a conservative assumption by overestimating overall life cycle climate change impacts. The frameworks established within this doctoral research allow for a full cradle-to-grave assessment of climate change impacts of wood products in the context of the Canadian construction sector. The climate change impact results themselves show that most wood products have net life cycle carbon sequestration and thus life cycle biogenic carbon emissions do not cancel themselves out. These findings add to the mountain of evidence in the literature that help in dispelling the myth that wood products should be considered biogenic carbon neutral in LCA.