identifier: Emami-Mehrgani, Behnam  (2012). Optimisation des politiques de surveillance par l'intégration du cadenassage/décadenassage dans la gestion de la capacité de production.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Production.
Gestion.
Coût.
Contrôle.
Redondance (Ingénierie).
Sécurité du travail.
Systèmes manufacturiers
Mean time to lockout/tagout. MTTLT
Gestion de la capacité
Redondance passive
Erreur humaine
Maintenance corrective
Maintenance préventive.

abstract:
Ce travail vise à développer une stratégie optimale de gestion de la production dans le but de minimiser les coûts de production tout en tenant compte de l’aspect sécurité par le biais du cadenassage/décadenassage (C/D) durant les étapes de maintenance corrective et préventive. Dans la littérature, des études qui traitent de l’intégration du C/D et de la gestion de production sont presque inexistantes. De plus, dans le contexte actuel de l’industrie, beaucoup de dirigeants et travailleurs pensent, à tort, que la planification et la réalisation des différentes procédures de C/D prend beaucoup de temps. Par conséquent, ce temps de production inactif est perçu comme diminuant la performance de l’entreprise vis-à-vis la cadence de fabrication planifiée. Pour pallier à ce problème le concept novateur de :"mean time to lockout/tagout (MTTLT)" a été développé. Le concept novateur du MTTLT consiste à prendre en considération le temps de C/D en fonction des niveaux d'inventaires pour un système manufacturier afin de trouver une politique optimale. Ce concept permet d'une part de diminuer les coûts totaux de production, comprenant les coûts d’inventaire, de pénurie et de maintenance sur un horizon infini et d'autre part d'augmenter le niveau de sécurité des travailleurs. Cette thèse est présentée en trois (3) phases :

En premier lieu, le projet vise à intégrer le concept novateur du MTTLT dans la gestion de la capacité de production sous forme de deux travaux. Tout d'abord, le MTTLT a été assimilé pour un système en redondance passive (deux machines, non-identiques produisant un seul type de pièce). Une modélisation a été faite par la chaîne de Markov homogène, et une résolution numérique à travers des équations différentielles d'Hamilton-Jacoby-Bellman (HJB) a conduit à la solution du système étudié. Nos résultats ont été validés par le biais d’une analyse de sensibilité.

En deuxième lieu, l'influence de contrôle du MTTLT a été présenté pour une ligne de production constituée de trois machines (deux machines sous forme redondance passive et une troisième machine en série avec les précédentes) produisant un type de pièce. Une modélisation a été faite par la chaîne de Markov homogène. Les outils utilisés à l'étape précédente ont servi à résoudre ce cas. Le modèle de simulation a été également utilisé afin de déterminer les coûts afférents à chaque combinaison obtenue par le biais du plan d’expérience. Partant de ces coûts, une analyse de régression a été faite pour trouver la nouvelle commande optimale du problème d’optimisation considéré. Et pour illustrer l’utilité de nos résultats, une analyse de sensibilité a été effectuée.

En troisième lieu, ce travail s’est concentré sur la modélisation du MTTLT et l'erreur humaine pour un sytème manufacturier flexible (FMS). La modélisation de l'erreur humaine a été effectuée par une chaîne de Markov non-homogène, pour un système en redondance passive produisant une seule pièce. La solution a été exposée par le biais des équations d'HJB et nos résultats ont été confirmés par une analyse de sensibilité.


identifier: Chevrier Turbide, Guillaume  (2011). Optimisation des paramètres de fonctionnement d’un bioréacteur dans un procédé de tri-compostage.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

type:
Mémoire ou thèse
Non évalué par les pairs

format: application/pdf application/pdf

subject:
Compostage.
Usines.
Bioréacteurs.
Productivité.
Tri-compostage
matière résiduelle organique
déchets domestiques.

abstract:
L’importante quantité de matière organique dans les matières résiduelles québécoises en font une cible de premier choix dans la volonté de valoriser les déchets. Le tri-compostage est une des méthodes de valorisation de la matière organique à l’échelle d’une communauté. Ce procédé permet le tri de la matière organique contenue dans la MR mixte pour ensuite réaliser son compostage.

Un bioréacteur rotatif initie l’opération de compostage et permet le tri de la matière organique. L’objectif de la recherche étant d’optimiser la performance de ce bioréacteur, la ventilation, la vitesse de rotation et de la masse de remplissage de cet équipement ont été ciblés comme paramètres clé.

Des essais sur une unité pilote de 2,57 m3 ont été réalisés afin de traiter des matières résiduelles domestiques mixtes et d’évaluer la performance lors de la variation des paramètres choisis. Les résultats obtenus n’ont pas permis de raffiner la vitesse de rotation ; en revanche, une ventilation d’air chaud a conduit à une augmentation de la perte de masse de près de 10 %, ce qui n’a pas été possible avec une ventilation d’air frais.

Aussi, la perte de masse a atteint 16,8% en traitant environ 230 kg par m3 de bioréacteur. Le temps de séjour nécessaire pour atteindre la période thermophile a été établi à près de 2,4 jours, ce qui correspond à une réduction de 8% par rapport au temps de séjour actuel en industrie.

Finalement, d’éventuels travaux de recherche pourraient être réalisés pour confirmer la relation entre l’échelle réelle et l’unité pilote de même que pour adapter le bioréacteur à d’autres technologies de valorisation.


identifier: Cellier, Colas  (2012). Étude et simulation d’un système éolien connecté au réseau monophasé.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Éoliennes.
Simulation par ordinateur.
Redresseurs de courant électrique.
Onduleurs (Électricité).
Matlab/Simulink
PMSG
onduleur trois niveaux
Redresseur de Vienne
Réseau monophasé.

abstract:
La recherche de type éolien de nos jours fait l’objet de différentes topologies liées aux convertisseurs et aux commandes associées. L’énergie renouvelable de type éolien est en pleine expansion; de ce fait différentes entreprises dans un but de compétitivité recherche des moyens d’optimiser les performances, mais également de réduire les coûts. Ainsi dans ce projet, nous traiterons, dans la finalité de cette étude, de différentes topologies en passant par l’onduleur à trois niveaux ainsi que le redresseur à trois IGBT dit redresseur de vienne. Nous allons évoquer dans un premier temps les topologies des différents types d’éoliennes, pour ensuite décrire plus en détail le type de génératrice utilisée (PMSG ou MSAP), par la suite nous allons rentrer dans l’étude technique d’une topologie usuelle d’électronique de puissance (PMSG/Redresseur/Onduleur quatre interrupteurs) reliée à un réseau monophasé. À partir de là nous dériverons cette topologie à différentes sortes de topologies plus performantes (trois niveaux coté onduleur) puis plus économique (onduleur six interrupteurs et redresseur de vienne).

En généralisant nous analyserons les performances qualitatives ainsi que pécuniaires de ces différentes topologies, et nous tenterons de rendre accessibles et performants des dispositifs censés être moins couteux.


identifier: Mofidi, Amir  (2012). Shear strengthening of reinforced-concrete beams using advanced composite materials.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Cisaillement (Mécanique).
Mécanique de la rupture.
Béton armé.
Fissuration.
Poutres en T.
Composites polymères.
Polymère renforcé de fibres
Poutre béton
Renforcement
Résistance au cisaillement.

abstract: This Doctorate program focuses on the shear strengthening of reinforced concrete (RC) beams using fibre-reinforced polymers (FRP) composites. Several research problems related to shear strengthening still linger and therefore require further research studies to be entirely solved. The main objective of this program is to experimentally and analytically study the FRP strengthening methods of full-scale RC T-section beams in shear. During this Ph.D. program major aspects related to shear strengthening of RC beams with fibre-reinforced polymers (FRP) sheets and rods are investigated as follows: 1) Shear strengthening of RC beams with externally-bonded (EB) FRP-Influencing factors and conceptual debonding model: On the basis of this effort, a new design approach is proposed to calculate the shear contribution of the FRP considering the effect of the transverse steel (among other influencing parameters) on the FRP contribution in shear resistance. The proposed model shows the best correlation with experimental results in comparison with the current design codes and guidelines; 2) Performance of end-anchorage systems for RC beams strengthened in shear with epoxy-bonded FRP composites: The results of this study reveal that specimens retrofitted with EB FRP methods and properly designed end-anchorage systems can achieve a superior contribution to shear resistance compared to specimens strengthened using EB FRP with no anchorage and Near-Surface Mounted (NSM) rebar method; 3) Shear strengthening of RC beams with EB FRP- Effect of strip-width to strip-spacing ratio: An experimental and analytical investigation with emphasis on the effect of strip-width to strip-spacing ratio on the contribution of FRP (Vf) in shear strengthened of RC beams with EB FRP strips is carried out; and 4) Behaviour of RC beams strengthened in shear using embedded through-section (ETS) FRP rods method: A newly developed shear strengthening method is investigated Embedded through-section (ETS) FRP rod method is a promising method for strengthening RC beams in shear using FRP rods. In the ETS method, FRP rods are epoxy-bonded to predrilled holes through the cross section of the RC beams. The test results not only confirmed the feasibility of the ETS method, but also revealed that the performance of the beams strengthened using this method is significantly superior to that of the beams strengthened with EB FRP and NSM FRP methods.


identifier: Joubair, Ahmed  (2012). Contribution à l’amélioration de la précision absolue des robots parallèles.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Robots parallèles.
Étalonnage.
Robots planaires
étalonnage géométrique
précision absolue.

abstract:
Le but de la présente étude est de contribuer à l’amélioration de la précision absolue des robots parallèles, en ayant recours aux méthodes d’étalonnage géométrique. Ces méthodes consistent à identifier les valeurs des paramètres géométriques du robot, en vue d’améliorer la correspondance entre le robot réel et le modèle mathématique utilisé par son contrôleur. En plus de la compensation des erreurs géométriques, les opérations d’étalonnage proposées permettent d’identifier précisément le référentiel de base de chaque robot étudié.

Les méthodes développées sont appliquées à deux robots parallèles à moins de six degrés de liberté (ddl) : une table de positionnement précis à trois ddl (PreXYT) et un robot plan cinqbarres (DexTAR) à deux ddl. Pour le premier robot, l’étalonnage est effectué en utilisant d’abord une méthode d’identification directe. Le deuxième travail destinée à améliorer la précision absolue du PreXYT résulte de la méthode géométrique directe d’étalonnage. En ce qui concerne le robot DexTAR, sa précision est améliorée en utilisant une approche d’autoétalonnage qui exploite les modes de fonctionnement et les modes d’assemblage, pour réduire le nombre de positions d’étalonnage. Cette approche est particulièrement intéressante pour sa simplicité : à chaque position d’étalonnage une sphère de précision est installée en permanence pour servir de cible de mesure. Les positions de ces billes, placées sur une plateforme amovible, n’est mesurée qu’une seule fois, en utilisant une machine de mesure tridimensionnel (MMT). Après la réinstallation de la plateforme sur la base du robot, l’étalonnage peut se faire n’importe quand en n’utilisant que les informations provenant des encodeurs des actionneurs.

Les données d’étalonnage et de validation des résultats sont récoltées en utilisant deux appareils mesurant par palpage. Le premier appareil est un bras articulé de mesure de coordonnées, de la compagnie FARO Technologies ; le second est une MMT de la compagnie Mitutoyo. Les incertitudes de mesures de ces machines sont respectivement ±18 μm et ±2,7 μm (niveau de confiance de 95%). Sachant que la qualité de l’étalonnage est inversement proportionnelle aux incertitudes de mesures, l’utilisation d’instruments précis avec des modèles géométriques d’étalonnage quasi-complet nous a permis d’atteindre ces résultats : les erreurs maximales en position et en orientation ont été réduites respectivement à 0,044 mm et 0,009° pour le PreXYT, à l’intérieur d’un cercle de 170 mm de diamètre. Pour le robot DexTAR, l’erreur maximale de position a été réduite à 0,080 mm dans l’ensemble de son espace de travail, soit une zone d’environ 600 mm × 600 mm. Améliorer la précision des robots au-delà de ces valeurs, en utilisant juste les approches géométriques, pourrait s’avérer peu probable. En ce sens, l’ajout de la modélisation et la compensation des erreurs non géométriques serait utile pour obtenir des résultats meilleurs.


identifier: Qasaimeh, Malik  (2012). Auditing for ISO 9001 requirements in the context of agile software processes.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Audit.

subject: Méthodes agiles (Développement de logiciels).

subject: Norme ISO 9001.

subject: Agile amélioration des processus logiciels

subject: processus de certification

subject: théorie de l'évaluation

subject: ISO 90003

subject: conception technique.

abstract:
ISO 9001 demands of (software) organizations that a rigorous demonstration of their software processes be implemented and a set of guidelines followed at various levels of abstraction. What these organizations need to show, in other words, is that their software processes have been designed and implemented in a way that allows for a level of configuration and operation that complies with ISO 9001 requirements.

For software organizations needing ISO 9001 certification, it is important that they establish a software process life cycle that can manage the requirements imposed by this certification standard. However, software organizations that develop their software products using the agile software processes, such as Extreme Programming (agile-XP), face a number of challenges in their effort to demonstrate that their process activities conform to ISO 9001 requirements, major ones being: product construction, traceability, and measurement. Agile software organizations must provide evidence of ISO 9001 conformity, and they need to develop their own procedures, tools, and methodologies to do so.

As yet, there is no consensus on how to audit the agile software organization to ensure that their software processes have been designed and implemented in conformity with ISO 9001 requirements. Moreover, it is challenging to ensure that such lightweight documentation methodologies meet these requirements for certification purposes.

The motivation of this research is to help software organizations that use agile software processes in their effort to meet the ISO 9001 certification requirements. This research project is also aimed at helping IS auditors extract auditing evidence that demonstrates conformity to the ISO 9001 requirements that must be met by agile software organizations. Extreme programming (agile-XP) has been selected for improvement as a candidate agile process. This selection was based on the literature indicating a higher adoption of agile-XP over other agile software processes.

The goal of this research project is to improve the ability of the agile-XP process to meet the auditing requirements of ISO 9001. The goal of the research also focuses on helping agile software organizations in their effort to become ISO 9001 certified.

The main objective of this research project is to design an auditing model that covers the measurement and traceability requirements of ISO 9001. The auditing model should provide IS auditors with auditing evidence that the software projects developed with the agile-XP process have fulfilled the requirements of ISO 9001. The objective also proposes several sub processes to enhance the early planning activities of agile-XP according to ISO 9001 requirements.

To achieve these objectives, the main phases of the research methodology are: Investigation of the capability of agile-XP to achieve the requirements of ISO 9001 software process certification; modification of the early phases of agile-XP (i.e. release planning phase) using CMMI-DEV; and design of an auditing model for ISO 9001 traceability and measurement requirements.

The main outcome of this research study, which is an auditing model that is aligned with the principles of agile-XP and focuses on ISO 9001 traceability and measurement requirements to provide the IS auditors with a methodological approach for the auditing process. The auditing model has been assessed based on case studies selected from the literature.


identifier: Sumner, Jonathon  (2012). Towards improved RANS/k−ε modelling of turbulent incompressible flows for wind energy applications.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Couche limite.

subject: Éoliennes.

subject: Essais en soufflerie aérodynamique.

subject: Souffleries aérodynamiques (Écoulement)

subject: Turbulence.

subject: modélisation numérique en dynamique des fluides

subject: modélisation de la turbulence

subject: fermature k−ε

subject: méthodes aux volumes finies

subject: erreur de discretisation

subject: traitement à la paroi

subject: longueur de melange

subject: stratification thermique

subject: stable

subject: sillages des éoliennes

subject: disque actuateur.

abstract:
The advancement of wind energy as a viable and competitive alternative to traditional sources is dependent on the development of advanced modelling techniques to decrease both the cost of energy and the cost uncertainty. Of special importance in this effort is the improvement of Wind energy assessment tools. While so-called linearized models have dominated this field in the past, models based on the Reynolds-Averaged Navier–Stokes (RANS) equations are becoming more popular, especially for difficult sites involving complex terrain and multiple wakes. Although RANS modelling is implicitly more appropriate for complex flows than its lower-order derivatives, refinements are required to better adapt it to the needs of the sector and improve accuracy. With that in mind, this dissertation strives to make fundamental improvements in the use of RANS-based models for the simulation of atmospheric and wake flows.

Despite common use of the RANS equations with k−ε closure for simulations involving the atmospheric boundary layer, challenges remain in its implementation – even for the simplest case involving horizontally homogeneous conditions. Most notably, the distributions of turbulent kinetic energy and its dissipation rate have proved difficult to maintain near solid boundaries, particularly in wind energy and wind engineering applications where the near-wall grid is relatively coarse. In the first study of this dissertation, the origin of these errors is investigated and it is shown that by applying appropriate discretization schemes in conjunction with the Richards and Hoxey boundary conditions, truly invariant profiles of all flow properties can be obtained on such grids. Furthermore, based on this finding, a wall treatment for practical grids is proposed that could be implemented for non-homogeneous conditions.

The second study focuses on the physical modelling of atmospheric flows. The limited-lengthscale k−ε model proposed by Apsley and Castro for the atmospheric boundary layer is revisited with special attention given to its predictions in the constant-stress surface layer. The original model proposes a modification to the length-scale-governing ε equation that ensures consistency with surface-layer scaling in the limit of small �m/�max (where �m is the mixing length and �max its maximum) and yet imposes a limit on �m as �m/�max approaches one. However, within the equilibrium surface layer and for moderate values of z/�max, the predicted profiles of velocity, mixing length, and dissipation rate using the Apsley and Castro model do not coincide with analytical solutions. In view of this, a general ε transport equation is derived herein in terms of an arbitrary desired mixing-length expression that ensures exact agreement with corresponding analytical solutions for both neutral and stable stability. From this result, a new expression for the closure coefficient Cε3 can be inferred that shows it tends to a constant only for limiting values of z/L (where z is the height above ground and L is the Monin-Obukhov length); and, furthermore, that the values of Cε3 for z/L→0 and z/L→∞ differ by a factor of exactly two.

Wake modelling also plays an important role in wind energy assessment. These models must be reasonably accurate – to minimize financial risk – and yet economical so that many layouts can be tested within reasonable time. While numerous such models have been proposed, an especially attractive approach is based on the solution of the RANS equations with two-equation turbulence closure and an actuator disk representation of the rotor. The validity of this approach and its inherent limitations however remain to be fully understood. In the final study, detailed wind tunnel measurements in the wake of a porous disk (with similar aerodynamic properties as a turbine rotor) immersed in a uniform flow are compared with the predictions of several turbulence closures, including a newly proposed one. Agreement with measurements is found to be excellent for all models. This unexpected outcome appears to derive from a fundamental difference in the turbulent nature of the homogeneous wind tunnel flow and that of the atmospheric boundary layer. This result suggests that the largest source of uncertainty in turbulence modelling remains the production term and leads to a discussion on similarity requirements for wind tunnel testing.


identifier: Hereter Gregori, Joan  (2012). Étude statique du deltoïde moyen par IRM.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Articulation scapulohumérale (Coiffe des rotateurs

subject: Rupture).

subject: Biomécanique.

subject: Épaule.

subject: Fonctionnalité de l’épaule

subject: deltoïde

subject: ratio de forces

abstract:
Les ruptures des tendons de la coiffe des rotateurs altèrent la fonctionnalité de l’épaule de façon variable chez les sujets atteints (Hansen et al., 2008). Le premier objectif de cette étude est d’évaluer le rôle du deltoïde moyen par le calcul d’un ratio des forces coaptatrices/élévatrices de la portion acromiale du deltoïde. Ensuite, le deuxième est de comparer ce ratio avec le score de Constant (Constant et Murley, 1987) et quickDASH (IWH, 2006) chez un échantillon de 11 sujets symptomatiques présentant des ruptures des tendons de la coiffe des rotateurs. Finalement, le troisième est de présenter une méthode simplifiée permettant le calcul du ratio de manière plus rapide et dont l’application en
clinique pourrait être possible.

Le ratio des forces coaptatrices/élévatrices a été obtenu par l’application d’un modèle mécanique (système de poulies) sur des reconstructions 3D de la ceinture scapulohumérale de l’épaule à partir d’images par résonance magnétique (IRM) de 3 mm d’épaisseur dans le plan coronal. Ce ratio montre le rapport entre les forces coaptatrices du deltoïde vers la glène et les forces élévatrices résultantes du deltoïde sur l’humérus. Le lien entre le ratio et la fonctionnalité de l’épaule déterminée par de questionnaires subjectifs de fonction de quickDASH (IWH, 2006) et de Constant (Constant et Murley, 1987) a été étudié. Enfin, une méthode simplifiée permet d’obtenir les ratios directement des images IRM.

Sur un total de 11 sujets, les ratios calculés varient de 0,35 à 0,55 (0,47 ± 0,08), les scores de quickDASH de 22,5 à 80,0 (47,6 ± 14,2), et les scores de Constant de 31,01 à 75,43 (56,55 ± 11,99). La méthode simplifiée a été appliquée sur un sujet : la méthode est rapide et facile
d’utilisation.

Le deltoïde moyen exerce une force globalement élévatrice sur l’humérus (les ratios étant toujours inférieurs à 1). Cependant, une force de coaptation y est toujours présente. La forte contribution des fibres antérieures du deltoïde moyen à la stabilité de l’articulation scapulohumérale a été démontrée. Ce résultat montre la voie vers des nouvelles avenues thérapeutiques. Le facteur biomécanique étudié est un élément qui pourrait être représentatif de la fonctionnalité de l’épaule. Par contre, un plus grand nombre de sujets est nécessaire afin de développer une étude de corrélation plus fiable. Finalement, la méthode simplifiée s’avère faisable : elle présente des valeurs de ratios de forces comparables à ceux de la méthode initiale nécessitant une reconstruction 3D des images IRM. À plus long terme, l’amélioration de cette méthode permettrait l’obtention d’un indice représentatif de la fonctionnalité de l’épaule applicable en clinique.


identifier: Giraldo, Raul Alberto  (2012). Simulation d’un système de stockage saisonnier de glace pour la climatisation d’un bâtiment commercial ou institutionnel.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Immeubles de bureaux Climatisation Économies d'énergie.

subject: Immeubles commerciaux Climatisation Économies d'énergie.

subject: Stockage saisonnier de glace

subject: efficacité énergétique

subject: charge thermique

subject: problème de mouvement de frontière

abstract:
Le but de ce travail était d’évaluer, à l’aide de la simulation numérique, la faisabilité d’un système de climatisation, supporté par un système de stockage saisonnier de glace, pour un bâtiment commercial ou institutionnel. A cet égard, des effets de la variation de plusieurs éléments autour de la conception de deux possibles scénarios réels ont été modélisés dans le logiciel TRNSYS à l’aide de Matlab® comme outil de programmation. Un premier scénario, où l’air requis par le bâtiment traverse directement le réservoir de glace et un deuxième scénario, où une boucle fermée d’eau glycolée transporte la chaleur entre le réservoir de glace et un serpentin de refroidissement de l’air.

D’abord, une revue de la littérature fait le tour de quelques études et de quelques applications antérieures pertinentes ainsi que de différentes méthodes de solution du problème de changement de phase des milieux diphasiques (eau-glace). Puis, le profil de charge thermique requise par un bâtiment institutionnel typique de Montréal est déterminé, comme point de référence, à l’aide du logiciel EE4 et trois différentes méthodes de solution du problème du mouvement de la frontière eau-glace sont comparées, tant pour la formation que pour la fonte de la glace. Ensuite, les paramètres de conception pris en compte sont présentés pour chacun des deux scénarios. Cela est suivi de la description de la programmation des fichiers Matlab® et des composantes implémentées dans le logiciel TRNSYS. Finalement, les résultats de l’échange de chaleur et du mouvement de la frontière eau-glace, entre autres, sont collectés pour une année et pour trois années. Les simulations des deux scénarios ont aussi inclus le changement de quelques paramètres, tels que, la surface du terrain pour la construction du réservoir de glace, la durée des périodes de la fonte de la glace et certaines autres variables physiques qui y sont liées.

L’analyse des résultats et une étude économique, considérant la différence du coût d’investissement initial et les économies d’énergie potentielles des scénarios choisis par rapport à un système traditionnel de climatisation, démontrent que, même si la recherche est encore nécessaire sur de multiples améliorations dans la conception des scénarios et si son application est limitée par plusieurs facteurs macro-économiques, cette méthode de stockage saisonnier de glace est une option attrayante en termes d'efficacité énergétique. Il peut constituer un moyen technique et écologique d’obtenir des économies d’énergie.


identifier: Pioton, Julien  (2012). Mise en œuvre et étalonnage d’une soufflerie de recherche sur les couches limites.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Couche limite.

subject: Essais en soufflerie aérodynamique.

subject: Profils aérodynamiques.

subject: Conception des souffleries basse vitesse

subject: bulle de séparation

subject: décollement

subject: recollement

subject: mesure de l’écoulement

subject: étalonnage

subject: visualisation de l’écoulement

abstract:
Des travaux de recherche portant sur une bulle de séparation de couche limite turbulente voulant être entrepris au laboratoire TFT de l’École de technologie supérieure de Montréal, une soufflerie ayant une configuration boucle ouverte alimentée par un compresseur soufflant a été mise en place et étalonnée durant ce projet de recherche.

La méthodologie de conception des composants de cette soufflerie, basée sur les résultats issus des travaux antérieurs, a été validée par la comparaison entre les résultats obtenus expérimentalement et les valeurs théoriques des pertes de charge le long de la soufflerie. Des mesures de profils de vitesse moyenne adimensionnels dans le canal d’essai ont révélé la présence d’un écoulement potentiel uniforme en sortie de convergent démontrant ainsi les performances satisfaisantes des composants conditionnant l’écoulement en amont du canal
d’essai.

La confrontation des mesures de pression totale et de vitesse moyenne suivant l’axe longitudinal de notre canal d’essai nous a permis d’estimer la délimitation entre écoulement rotationnel et irrotationnel au niveau de notre bulle de séparation. La hauteur moyenne maximale de cette délimitation a été estimée à environ 15 cm. Des visualisations par film d’huile ont révélé une longueur de bulle de séparation moyenne d’approximativement 52cm. Ces visualisations complétées par des mesures latérales de vitesse moyenne ont mis en évidence d’importants effets tridimensionnels ainsi qu’une dissymétrie prononcée au niveau de la ligne de décollement et de recollement de notre bulle de séparation dans les configurations actuelles de notre canal d’essai.


identifier: Le Dû, Mathieu  (2012). Procédure de caractérisation thermophysique d’un matériau à changement de phase composite pour le stockage thermique.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Chaleur (stockage).
Construction (matériaux
propriétés thermiques).
Points de fusion.
Solidification.
Matériau à changement de phase
stockage thermique latent
caractérisation thermophysique.

abstract:
L’utilisation de matériaux à changement de phase ou MCPs permet de stocker et de restituer d’importantes quantités de chaleur dans des volumes réduits par la fusion ou la solidification à des températures spécifiques. Les matériaux à changement de phase suscitent un intérêt particulier pour la réduction de la consommation d’énergie par le chauffage ou la climatisation passive. Ils peuvent être insérés dans l’enveloppe des bâtiments pour augmenter leur capacité de stockage thermique.

Dans cette étude, un dispositif expérimental original a permis de déterminer les propriétés thermophysiques d’un  panneau mural composite constitué de MCPs. Les dimensions des échantillons sont comparables à celles de l’utilisation réelle afin de répondre aux limites des méthodes de calorimétrie classique qui utilisent de très faibles quantités d’échantillon. La conductivité thermique apparente et la chaleur spécifique ont été déterminées pour plusieurs températures. Lors du changement de phase, les quantités de chaleur totale et latente ainsi que les températures aux pics de fusion et de solidification ont été évaluées. Les résultats sont comparés aux données du manufacturier et à celles de la littérature. Des incohérences ont été constatées selon les sources. Malgré plusieurs différences relevées entre les résultats de ce projet et les données de référence disponibles, les résultats principaux coïncident avec les publications les plus récentes et permettent de valider l’utilisation de ce dispositif original. Le problème d’hystérésis lié au phénomène complexe de changement de phase et à la composition du matériau a été constaté et analysé. Les résultats permettent de proposer des recommandations sur les critères à respecter quant à la procédure de caractérisation et au dispositif expérimental à utiliser pour caractériser efficacement ces matériaux. L’intervalle de température et le taux d’évolution de la température influencent fortement les résultats et doivent être considérés lors de la caractérisation. De plus, le dispositif expérimental doit être conçu avec des puissances de sollicitations thermiques permettant d’imposer le même taux en chauffe et en refroidissement, ceci dans le but de pouvoir comparer les phénomènes de fusion et de solidification.


identifier: Fortin Blanchette, Handy  (2009). Méthode unifiée de simulation et de conception des convertisseurs de puissance.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Brouillage électromagnétique.
Champs magnétiques.
Convertisseurs électriques.
Fiabilité.
Inductance.
Modèles mathématiques.
Semiconducteurs.
convertisseurs de puissance
modélisation
interférences électromagnétiques.

abstract:
Le développement des convertisseurs de puissance à haute fréquence est en plein essor grâce à l'émergence des technologies vertes telles que les véhicules hybrides et les énergies renouvelables. Ces nouvelles technologies allient l'efficacité des machines électriques à la puissance brute des moteurs thermiques. Les convertisseurs de puissance qui contrôlent ces machines sont des technologies embarquées qui doivent posséder un rendement élevé ainsi qu'une très grande fiabilité. En plus des applications terrestres, les convertisseurs embarqués se retrouvent maintenant dans l'industrie de l'aéronautique et de l'aérospatiale. En ce sens, leur fiabilité et leur rendement deviennent plus que jamais des caractéristiques recherchées.

Encore aujourd'hui, le développement d'un convertisseur de puissance demeure une science qualitative. Malgré le fait que plusieurs techniques de commande soient disponibles pour augmenter la stabilité des convertisseurs, il n'existe pas beaucoup de règles systématiques pour la conception physique de l'unité. La plupart du temps, la disposition des composants physiques du convertisseur est réalisée artistiquement sur la plaquette de circuit imprimé aux endroits les plus commodes. Ce manque de rigueur au niveau des problèmes d'interférences électromagnétiques n'est pas tellement surprenant, car l'analyse de ce type de problème est complexe et coûteuse. Souvent, l'espoir de résolution de ce type de problème passe par la conception de plusieurs générations de plaquette de circuit imprimé.

En regard à cette problématique, le but de cette thèse est de fournir des outils simples et validés expérimentalement permettant aux concepteurs des circuits imprimés de régler les problèmes de fiabilité à la base lors de la conception de la plaquette. Plusieurs solutions sont exposées concernant 1' orientation du champ magnétique, 1' identification des éléments parasites, la modélisation des semi-conducteurs de puissance et la modélisation électromagnétique des convertisseurs.


identifier: Gargouri, Imed  (2009). Méthodes automatiques pour la pangonométrie, la morphométrie et la reconstruction 3D des os du membre inférieur.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Fémur.
Imagerie médicale.
Imagerie tridimentionnelle.
Membres inférieurs.
Modèles mathématiques.
Os.
Tibia.

abstract:
L'extraction des informations d'intérêt à partir des images médicales 2D et 3D est essentielle dans plusieurs pratiques médicales. Elle est nécessaire pour 1' établissement de diagnostic, la planification chirurgicale et la conception de prothèses sur mesure. Cependant, cette tâche requiert du clinicien une détection manuelle ou semi-automatique. Entre temps, la liste d'attente pour une intervention clinique s'allonge de jour en jour. Selon le rapport de la Direction de l'évaluation des technologies et des modes d'intervention en santé des centres hospitaliers de l'université de Montréal et de l'université McGill de 2007, la demande pour les arthroplasties du membre inférieur a augmenté de près de 90% au cours des dix dernières années. L'attente pour ce type d'intervention dépasse les 6 mois.

L'objectif principal de cette thèse est d'offrir aux cliniciens des outils capables d'extraire à partir des données médicales 2D et 3D une information clinique utile et cela de façon automatique. Cinq applications sont proposées:
• un analyseur automatique de la pangonométrie du fémur en vue frontale,
• un analyseur automatique de la pangonométrie du fémur en vue latérale,
• un outil pour le recalage automatique de modèles génériques 3D du fémur sur une paire de radiographies frontale et latérale,
• un outil pour la reconstruction automatique de modèle 3D du fémur pré personnalisé à partir de données radiographiques,
• un outil pour l'analyse automatique de la morphométrie du membre inférieur à partir de modèles 3D.

La base de ces outils est un modèle mathématique. Ce modèle regroupe des géométries simples telles que sphères et cylindres en une seule fonction algébrique dans le but d'exprimer la surface externe des structures osseuses sous forme d'une surface analytique. Dans cette représentation, chaque géométrie simple modélise une zone anatomique à l'intérieur de l'os. En ayant une paire de radiographies du membre inférieur d'un patient, le modèle mathématique avec des techniques de génération de primitives (transformée de Hough) et de classification ont permis d'estimer les indices cliniques nécessaires pour une analyse pangonométrique. L'estimation de ces indices a permis aussi de recaler sur les radiographies du patient un modèle générique connu a priori. Ce regalage a été à l'origine de la reconstruction d' un modèle 3D pré-personnalisé.

En 3D, le modèle mathématique proposé a permis aussi une analyse morphologique et moprhométrique du modèle 3D de l'os (fémur et tibia). Ce modèle peut être obtenu en utilisant notre méthode ou toute autre méthode de reconstruction 3D.

Les études comparatives menées ont démontré le potentiel des méthodes développées pour un usage clinique de routine. Tous les outils mis au point offrent des résultats comparables à ceux obtenus par des analyses manuelles faites par des experts. Pour certains repères, nos outils présentent de meilleures précisions que les procédures manuelles, grâce à leur capacité d'identifier plus de données sur les images médicales que le repérage manuel.


identifier: Nachin, Guillaume  (2012). Construction de cycles normalisés spécifiques à des flottes de véhicules utilitaires pour un bilan des émissions polluantes.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Cycles.

subject: Normalisation.

subject: Polluants atmosphériques.

subject: Véhicules utilitaires.

subject: cycle normalisé

subject: bilan d’émissions polluantes

subject: caractérisation de comportements routiers

subject: analyse statistique

abstract:
Les cycles normalisés sont un outil essentiel dans la réalisation de bilans d’émissions polluantes de véhicules routiers. Ils permettent de transposer au laboratoire un comportement routier pour la mesure des taux d’émissions polluantes dans les conditions réelles d’opération.

Deux cycles spécifiques ont été développés, chacun étant représentatif des déplacements d’une flotte de véhicules utilitaires. Sur la base de l’état des connaissances dans le domaine, une méthodologie complète a été établie. La collecte des données de terrain a été réalisée par instrumentation directe d’un véhicule de chaque flotte. La caractérisation des comportements s’est appuyée sur neuf indicateurs quantitatifs : vitesses moyenne et maximale; proportions de ralenti, accélération, décélération, croisière, basse vitesse; indice PKE (Positive Kinetic Energy); codistribution de fréquence des vitesses et accélérations. Un assemblage par sélection aléatoire de microtrajets a conduit à la production des cycles ETSA et ETSB, d’une durée de 1200 secondes.

Le cycle ETSA est très représentatif des conditions réelles d’opération des véhicules. En revanche, le cycle ETSB diffère des comportements réels selon les aspects de la vitesse maximale et de l’indice PKE. Ce décalage s’explique par la présence de microtrajets exagérément longs qui ont biaisé le processus d’assemblage. Une approche stochastique reposant sur l’identification d’événements modaux – en lieu et place des microtrajets – est proposée pour remédier au problème.


identifier: Camacho, Paola  (2012). Développement d’une approche multifilière d’aide à la décision en gestion des matières résiduelles.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Compost.

subject: Digestion anaérobie.

subject: Gazéification intégrée à un cycle combiné.

subject: Gestion des déchets

subject: filières de valorisation

subject: vermicompostage

subject: compostage

abstract:
L’augmentation des niveaux de consommation et l’accroissement démographique, génèrent chaque jour volumes élevés des résidus dans notre société. Dans cette prémisse, la gestion des matières résiduelles devient un précepte fondamental face aux volumes croissants de déchets.

Malgré leur développement technique, les filières de valorisation des résidus sont souvent incapables de recevoir l’ensemble de matières à récupérer. Par ailleurs, les outils d’aide à la prise de décision sont insuffisants pour analyser les variations des quantités des déchets générés. Ils ne tiennent pas compte, à court ou long terme, de ces flux croissants de matières résiduelles. Dans cette démarche, le projet développé porte sur une nouvelle approche multifilière d’aide à la prise de décision qui vise à évaluer les différents scénarios de gestion responsable des matières résiduelles, ainsi que la dynamique de la génération de résidus et la variation de la demande en sous-produits générés.

Les résultats obtenus montrent qu’une gestion de déchets qui est aperçue comme un ensemble de relations mutuelles permet une meilleure compréhension du système et facilite la prise de décision.


identifier: Connolly, Jean-François  (2012). Adapting heterogeneous ensembles with particle swarm optimization for video face recognition.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Identification biométrique.

subject: Reconnaissance des visages (Informatique).

subject: Apprentissage incrémental

subject: systèmes multiclassificateurs

subject: ensembles hétérogènes adaptatifs

subject: optimisation dynamique multi-objective

subject: diversité

subject: réseaux de neurones ARTMAP

subject: optimisation par essaims de particles

subject: reconnaissance de visages à partir de séquences vidéo

subject: systèmes biométriques adaptifs

abstract:
In video-based face recognition applications, matching is typically performed by comparing query samples against biometric models (i.e., an individual’s facial model) that is designed with reference samples captured during an enrollment process. Although statistical and neural pattern classifiers may represent a flexible solution to this kind of problem, their performance depends heavily on the availability of representative reference data. With operators involved in the data acquisition process, collection and analysis of reference data is often expensive and time consuming. However, although a limited amount of data is initially available during enrollment, new reference data may be acquired and labeled by an operator over time. Still, due to a limited control over changing operational conditions and personal physiology, classification systems used for video-based face recognition are confronted to complex and changing pattern recognition environments.

This thesis concerns adaptive multiclassifier systems (AMCSs) for incremental learning of new data during enrollment and update of biometric models. To avoid knowledge (facial models) corruption over time, the proposed AMCS uses a supervised incremental learning strategy based on dynamic particle swarm optimization (DPSO) to evolve a swarm of fuzzy ARTMAP (FAM) neural networks in response to new data. As each particle in a FAM hyperparameter search space corresponds to a FAM network, the learning strategy adapts learning dynamics by co-optimizing all their parameters – hyperparameters, weights, and architecture – in order to maximize accuracy, while minimizing computational cost and memory resources. To achieve this, the relationship between the classification and optimization environments is studied and characterized, leading to these additional contributions.

An initial version of this DPSO-based incremental learning strategy was applied to an adaptive classification system (ACS), where the accuracy of a single FAM neural network is maximized. It is shown that the original definition of a classification system capable of supervised incremental learning must be reconsidered in two ways. Not only must a classifier’s learning dynamics be adapted to maintain a high level of performance through time, but some previously acquired learning validation data must also be used during adaptation. It is empirically shown that adapting a FAM during incremental learning constitutes a type III dynamic optimization problem in the search space, where the local optima values and their corresponding position change in time. Results also illustrate the necessity of a long term memory (LTM) to store previously acquired data for unbiased validation and performance estimation.

The DPSO-based incremental learning strategy was then modified to evolve the swarm (or pool) of FAM networks within an AMCS. A key element for the success of ensembles is tackled: classifier diversity. With several correlation and diversity indicators, it is shown that genoVIII type (i.e., hyperparameters) diversity in the optimization environment is correlated with classifier diversity in the classification environment. Following this result, properties of a DPSO algorithm that seeks to maintain genotype particle diversity to detect and follow local optima are exploited to generate and evolve diversified pools of FAMclassifiers. Furthermore, a greedy search algorithm is presented to perform an efficient ensemble selection based on accuracy and genotype diversity. This search algorithm allows for diversified ensembles without evaluating costly classifier diversity indicators, and selected ensembles also yield accuracy comparable to that of reference ensemble-based and batch learning techniques, with only a fraction of the resources.

Finally, after studying the relationship between the classification environment and the search space, the objective space of the optimization environment is also considered. An aggregated dynamical niching particle swarm optimization (ADNPSO) algorithm is presented to guide the FAM networks according two objectives: FAM accuracy and computational cost. Instead of purely solving a multi-objective optimization problem to provide a Pareto-optimal front, the ADNPSO algorithm aims to generate pools of classifiers among which both genotype and phenotype (i.e., objectives) diversity are maximized. ADNPSO thus uses information in the search spaces to guide particles towards different local Pareto-optimal fronts in the objective space. A specialized archive is then used to categorize solutions according to FAMnetwork size and then capture locally non-dominated classifiers. These two components are then integrated to the AMCS through an ADNPSO-based incremental learning strategy.

The AMCSs proposed in this thesis are promising since they create ensembles of classifiers designed with the ADNPSO-based incremental learning strategy and provide a high level of accuracy that is statistically comparable to that obtained through mono-objective optimization and reference batch learning techniques, and yet requires a fraction of the computational cost.


identifier: Bibard, Emmanuel  (2012). Application d’un algorithme biomimétique pour la gestion d’une flotte de véhicules dédiés à une mobilité individuelle en milieu urbain.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Algorithmes de colonies de fourmis.
Transports individualisés.
Transports urbains.
mobilité individuelle
Personal Rapid Transit (PRT).

abstract:
Les problèmes liés à la mobilité urbaine ont donné un regain d’intérêt dans le milieu de la recherche et industriel de nouveaux systèmes de transports intelligents. En particulier au travers des PRT (Personal Rapid Transit).Cette étude propose d’étudier, par la simulation, les possibilités en termes de flux et de capacité d’un tel système.

A l’aide des algorithmes de Dijkstra et de colonie de fourmis un réseau de 16 km² est modélisé afin d’analyser les performances d’une flotte de véhicules. Ces véhicules sont commandés et régulés par une partie commande, ce qui permet de penser la mobilité de cette flotte de façon non-égoïste. Ainsi, trois modes de gestion de ces véhicules seront étudiés d’un point de vue des performances et de l’efficacité énergétique. Par ailleurs, pour étudier l’influence des profils de demandes d’utilisateur, six scénarios seront comparés.

Il apparaît trois résultats majeurs : le premier est que le caractère intelligent d’un tel système est primordial, autrement si les capsules sont gérées de façons individuelles la capacité d’un réseau PRT est diminuée de moitié. Le second est l’importance de la gestion des véhicules, une flotte gérer de façon « nonégoïste » mais où les capsules sont mal répartis sur le réseau peut renvoyer des résultats dix fois inférieur à la capacité maximal du réseau. Les six scénarios démontrent l’importance de la répartition des stations dans le réseau. Autrement dit si les stations sont mal agencées la capacité du réseau pourra être diminuée par quatre.

Enfin les potentialités d’un PRT sont étudiées, à savoir si un tel système sera plus efficace comme complément d’autres transports ou comme un transport en commun à part entière.


identifier: Rivest-Hénault, David  (2012). Differential geometry methods for biomedical image processing : from segmentation to 2D/3D registration.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Artères coronaires (Radiographie).

subject: Cardiologie (Recherche).

subject: Traitement d'images (Techniques numériques).

subject: Segmentation

subject: recalage 2D/3D

subject: recalage

subject: level-set

subject: modèle de région localement linéaire

subject: méthode variationnelle

subject: détection de vaisseaux sanguin

subject: structures curvilinéaire

subject: tissus cérébraux

subject: artères collatérales aorto-pulmonaires majeures (MAPCA)

subject: CT-scan

subject: CTA

subject: IRM

subject: ARM

subject: fluoroscopie.

abstract:
This thesis establishes a biomedical image analysis framework for the advanced visualization of biological structures. It consists of two important parts: 1) the segmentation of some structures of interest in 3D medical scans, and 2) the registration of patient-specific 3D models with 2D interventional images. Segmenting biological structures results in 3D computational models that are simple to visualize and that can be analyzed quantitatively. Registering a 3D model with interventional images permits to position the 3D model within the physical world. By combining the information from a 3D model and 2D interventional images, the proposed framework can improve the guidance of surgical intervention by reducing the ambiguities inherent to the interpretation of 2D images.

Two specific segmentation problems are considered: 1) the segmentation of large structures with low frequency intensity nonuniformity, and 2) the detection of fine curvilinear structures. First, we directed our attention toward the segmentation of relatively large structures with low frequency intensity nonuniformity. Such structures are important in medical imaging since they are commonly encountered in MRI. Also, the nonuniform diffusion of the contrast agent in some other modalities, such as CTA, leads to structures of nonuniform appearance. A level-set method that uses a local-linear region model is defined, and applied to the challenging problem of segmenting brain tissues in MRI. The unique characteristics of the proposed method permit to account for important image nonuniformity implicitly. To the best of our knowledge, this is the first time a region-based level-set model has been used to perform the segmentation of real world MRI brain scans with convincing results.

The second segmentation problem considered is the detection of fine curvilinear structures in 3D medical images. Detecting those structures is crucial since they can represent veins, arteries, bronchi or other important tissues. Unfortunately, most currently available curvilinear structure detection filters incur significant signal lost at bifurcations of two structures. This peculiarity limits the performance of all subsequent processes, whether it be understanding an angiography acquisition, computing an accurate tractography, or automatically classifying the image voxels. This thesis presents a new curvilinear structure detection filter that is robust to the presence of X- and Y-junctions. At the same time, it is conceptually simple and deterministic, and allows for an intuitive representation of the structure’s principal directions.

Once a 3D computational model is available, it can be used to enhance surgical guidance. A 2D/3D non-rigid method is proposed that brings a 3D centerline model of the coronary arteries into correspondence with bi-plane fluoroscopic angiograms. The registered model is overlaid on top of the interventional angiograms to provide surgical assistance during image-guided chronic total occlusion procedures, which reduces the uncertainty inherent in 2D interventional images. A fully non-rigid registration model is proposed and used to compensate for any local shape discrepancy. This method is based on a variational framework, and uses a simultaneous matching and reconstruction process. With a typical run time of less than 3 seconds, the algorithms are fast enough for interactive applications.


identifier: Cassidy, Andrew Michael  (2012). Performance dynamique de réseaux optiques sans filtre : ressources réseau et qualité de transmission.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Réseaux d'accès FiWi Simulation par ordinateur.

subject: Multiplexage en longueur d'onde.

subject: MPLS (Norme)

subject: Radio Émetteurs-récepteurs.

subject: contrôle

subject: couche

subject: physique

subject: plan

subject: réseau optique sans filtre

subject: récepteur-transmetteur sans couleur accordable

subject: simulation

subject: dynamique

subject: coupleur optique

subject: GMPLS

subject: plan de contrôle

subject: DWDM

abstract:
Les réseaux optiques sans filtre sont caractérisés par une architecture économique qui permet la reconfiguration dynamique du réseau en fonction de la demande de trafic. Dans cette architecture, la fonction de commutation est réalisée par des transmetteurs accordables et de récepteurs cohérents aux noeuds d’entrée et sortie et les dispositifs de commutation de longueurs d'onde sont remplacés par des composants optiques passifs aux noeuds intermédiaires. Les récepteurs cohérents et transmetteurs accordables sont équipés de modules de traitement numérique de signal (DSP) qui ont l'avantage de pouvoir compenser la dispersion chromatique (CD), la dispersion modale de polarisation (PMD) et la perte dépendante en polarisation (PDL) ce qui augmente ainsi la portée du système.

Un nouveau simulateur de plan de contrôle a été développé. Il permet de modéliser de manière dynamique le contrôle et la gestion du trafic tout en tenant compte des limitations de la couche physique du réseau, comme le bruit, la dégradation du rapport signal sur bruit optique, les latences de propagation. Le simulateur de plan de contrôle, développé en langage C++ à partir de la plateforme de simulation à événements discrets OMNeT++, permet d’étudier le comportement dynamique spécifique à l'architecture de réseau sans filtre. Des simulations ont été réalisées en utilisant des modèles de composantes de nouvelle génération comprenant des transmetteurs-récepteurs optiques  accordables DQPSK à 46 Gb/s. Dans ce mémoire, nous démontrons la fonctionnalité du simulateur et les résultats obtenus avec le simulateur, pour différentes topologies de réseau sans filtre et différentes matrices de trafic, qui montrent comment elles ont un impact sur la qualité de la transmission et l'assignation de longueur d'onde peut être gérée par le plan de contrôle.


identifier: Collins, Mathieu  (2012). Évaluation de la résistance statique d'un joint riveté par la méthode des éléments finis.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Assemblages à rivets Propriétés mécaniques.

subject: Résistance à la traction.

subject: Élasticité.

subject: Essais dynamiques.

subject: Méthode des éléments finis.

subject: Avions Conception et construction.

subject: résistance statique

subject: charges admissibles

subject: joint riveté

subject: zone de cohésion

abstract:
Chez Bombardier Aéronautique, les valeurs préliminaires des charges admissibles des joints permettent la sélection des fixations et le dimensionnement préliminaire des joints de l’aéronef. Cette phase, appelée conception préliminaire, est d’une durée d’environ six mois et permet de commander la matière brute. La conception détaillée suit la  conception préliminaire et nécessite les valeurs finales des charges admissibles afin d’approuver les dessins qui serviront à la fabrication de l’aéronef. Cette phase est d’une durée d’environ un an. Les charges admissibles des joints sont évaluées par le biais d’essais de traction. Chaque essai permet d’obtenir la résistance statique du joint analysé. À ce jour, aucune méthode analytique n’est disponible afin de prédire les charges admissibles des joints dont l’obtention nécessite une campagne d’essais expérimentaux.

La présente étude traite du développement d’une méthodologie pour évaluer la résistance statique d’un joint riveté. Dans la présente recherche, le rivet solide Aerolock en aluminium 2117-T4 est utilisé pour assembler deux tôles d’aluminium 2024-T3. La méthode des éléments finis (MÉF) est utilisée afin de prédire la résistance statique du joint riveté ainsi formé à l’aide du logiciel ANSYS Workbench. Pour ce faire, l’installation du rivet ainsi que l’essai de traction sont modélisés et résolus implicitement. Une caractérisation rigoureuse des matériaux permet d'évaluer avec précision la résistance statique du joint riveté analysé. Pour ce faire, la rupture est obtenue à l’aide d’une zone de cohésion préalablement définie dans le plan de cisaillement du corps du rivet. L’analyse de la rupture obtenue expérimentalement à l’aide d’un joint riveté de 2,03 mm d’épaisseur permet de valider la rupture prédite par le modèle d’éléments finis.

Le modèle d’éléments finis permet d’obtenir une excellente prédiction de la résistance statique du joint riveté de 2,03 mm d’épaisseur déterminée expérimentalement. Le modèle admet une erreur de 0,19% pour la résistance élastique et une erreur de 0,38% pour la résistance à la rupture. Cette corrélation permet de valider partiellement le modèle numérique. Le temps de calcul est d’autant plus satisfaisant puisque la résistance à la rupture est obtenue en seulement 20 minutes grâce aux différentes stratégies de modélisation employées. Le modèle développé est ensuite utilisé pour prédire les charges admissibles du joint riveté analysé obtenues expérimentalement. Pour ce faire, la résistance statique est évaluée pour les épaisseurs de tôles de 1,27 mm, 1,60 mm, 1,80 mm et 2,03 mm. Le modèle admet des erreurs moyennes de 1,41% pour les charges admissibles élastiques et de 1,84% pour les charges admissibles à la rupture par rapport aux charges admissibles obtenues expérimentalement. Ces résultats permettent d’affirmer qu’il est possible d’utiliser la MÉF pour prédire les charges admissibles d’un joint riveté.


identifier: Perron, Mathieu  (2010). Développement d'un outil portable d'analyse modale par réponse temporelle.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Analyse modale (Ingénierie).

subject: Stabilité.

subject: Traitement du signal (Modèles mathématiques).

subject: Analyse modale

subject: stabilité dynamique

subject: Eigensystem Realization Algorithm (ERA)

subject: analyse de Prony

subject: mode interzone

abstract:
L'analyse modale s'impose de plus en plus comme procédé de caractérisation des comportements dynamiques de systèmes. Son application à l'étude des phénomènes basse fréquence sur les réseaux électriques propose un large éventail de solutions, applicables à des contextes particuliers. Toutefois, la taille grandissante des réseaux actuels augmente considérablement la complexité de leur modélisation et du traitement de leurs variables connues. Pour ces raisons, le besoin d'une approche signal à l'analyse modale devient essentiel dans le but de répondre aux contraintes des approches systèmes habituelles.

Ce rapport de recherche traite d'un outil portable d'analyse modale par réponse temporelle. Le produit logiciel développé fournit une solution d'identification par modèle d'état d'ordre réduit, associée à une étude paramétrique des éléments de Prony. La réalisation Single-InputSingle-Output (SISO) est basée sur le lien entre le signal temporel du système analysé et la réponse à l'impulsion du modèle d'état équivalent. Un algorithme ERA/Prony est développé et permet d'obtènir les paramètres de chacune des sinusoïdes amorties qui composent le signal, sans nécessiter d'informations sur la provenance de celui-ci.

Le processus d'identification par modèle d'état est entièrement détaillé et propose une réalisation par décomposition singulière d'une matrice de Hankel construite à partir des échantillons du signal. Le modèle est réduit d'après l'étude des valeurs singulières obtenues. Par la suite, les paramètres de Prony sont estimés selon une décomposition par éléments propres et un calcul des éléments résiduels à l'aide des matrices d'état du modèle. Les particularités logicielles sont précisées et trois études de cas démontrent la validité de l'outil. Les cas étudiés incluent la décomposition d'un signal sinusoïdal simple, la caractérisation de phénomènes oscillatoires sur le réseau à quatre machines de Kundur et l'analyse d'une lecture provenant du réseau d'Hydro-Québec, à la suite d'une perte de synchronisation entre les postes LG4 et Boucherville.

Les études s'effectuent grâce à l'importation de l'outil dans le logiciel de traitement de signal ScopeView d'Hydro-Québec. Cette utilisation démontre la portabilité du code source et permet d'étendre la fonctionnalité d'analyse modale à des logiciels tels qu'HYPERSIM et EMTP-RV.


identifier: Benamara, Vincent  (2012). Étude et simulation d’un panneau solaire raccordé au réseau avec périphérique de stockage.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Capteurs solaires.

subject: Conversion photovoltaïques (Simulation par ordinateur).

subject: Énergie (Conversion directe).

subject: Panneaux solaires

subject: MPPT

subject: accumulateur

subject: convertisseur de puissance

subject: Matlab/Simulink

abstract:
Ce mémoire met en oeuvre par simulation l’utilisation de l’énergie solaire extraite des panneaux photovoltaïques raccordé au réseau électrique via des convertisseurs, ainsi qu’à un périphérique de stockage et une charge. Dans un premier temps, ce mémoire présente une étude comparative des différentes technologies d’accumulateurs, puis de celle des convertisseurs DC-DC existants permettant de charger la batterie. L’objectif est d’identifier le périphérique de stockage dans son ensemble le plus approprié à ce type d’application. La deuxième partie est consacrée aux panneaux PV, son fonctionnement, sa topologie, ses caractéristiques et sa modélisation sont déterminés, en prenant en compte la technique du MPPT perturbation et observation, et la synthèse du convertisseur élévateur et sa commande.

L’efficacité des convertisseurs de puissance et la facilité de leur contrôle à travers la commande nous permette de faire le lien entre l’énergie crée et le réseau électrique. Le montage global est alors réalisé via le logiciel Matlab/Simulink. Plusieurs simulations sont effectué avec à chaque fois une commande différente pour l’onduleur : non linéaire simple, avec un filtre multi-variable, avec un filtre Notch et enfin sans filtre. L’intérêt de ces commandes est de concevoir des algorithmes permettant de compenser les courants harmoniques engendrés et la puissance réactive consommée par la charge afin d’éviter de polluer le réseau. Nous tirerons alors les conclusions quant aux performances de chacune d’entre-elles.


identifier: Fischer-Rousseau, Charles  (2012). Caractérisation de la cohésion de l’interface AMF/polymère dans une structure déformable adaptative.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Alliages à mémoire de forme.
Mécanique de la rupture.
décohésion
structure active
AMF
tests d’arrachement

abstract:
Les structures déformables adaptatives (SDA) sont appelées à jouer un rôle important en aéronautique entre autres. Les alliages à mémoire de forme (AMF) sont un des candidats les plus prometteurs. Beaucoup de travail reste toutefois à faire avant que ces structures rencontrent les exigences élevées reliées à leur intégration dans un contexte aéronautique. Des travaux de recherche ont montré que la résistance à la décohésion de l’interface AMF/polymère peut être un élément limitant dans la performance des SDA.

Dans ce travail, l’effet sur la résistance à la décohésion de l’interface AMF/polymère de divers traitements de surface, géométries de fil et types de polymère est évalué. La géométrie du fil est modifiée par une combinaison spécifique de laminage à froid et de recuit postdéformation qui maintient les propriétés de mémoire de forme tout en permettant de réduire l’aire de la section transversale du fil. Le traitement thermomécanique le plus prometteur est proposé.

Une nouvelle méthode d’évaluation de la résistance à la décohésion est développée. Plutôt que de tester les fils en arrachement et de mesurer la force maximale, les tests en contraction sont basés sur la capacité des fils d’AMF à se contracter s’ils ont été encastrés dans un état
étiré et qu’ils sont chauffés par effet Joule. L’hypothèse qu’on pose est que ces tests sont une meilleure approximation des conditions rencontrées dans une SDA, où les fils se contractent plutôt qu’ils sont arrachés par une force externe à la structure. Bien qu’une décohésion partielle ait été observée pour tous les échantillons, l’aire de la surface où il y a décohésion était plus grande pour les échantillons avec une pré-déformation plus grande. Le front de décohésion a semblé cesser de progresser après les cycles de chauffage initiaux lorsque la vitesse de chauffage était faible.

Un modèle numérique simulant la réponse thermique transitoire du polymère et du fil d’AMF lors d’un chauffage par effet Joule est programmé à l’aide du logiciel ANSYS. Le comportement du modèle est validé avec des résultats expérimentaux où des thermocouples encastrés dans l’échantillon permettent des mesures locales de la température. Les résultats calculés sont en accord avec les résultats expérimentaux d’un point de vue qualitatif, mais accusent des différences significatives d’un point de vue quantitatif.

La mesure du champ de déformation à l’interface du fil et du polymère dans une SDA permettrait de développer et valider un modèle numérique prenant en compte l’effet mémoire de forme d’un fil encastré dans une matrice polymère. Dans ce but, une machine de traction miniature permettant l’analyse par microspectrométrie Raman in situ est présentée. Elle a une capacité de 1 kN et un déplacement maximal de 20 mm dans une enveloppe de conception totale de 160 mm de diamètre. La machine est conçue pour que le milieu de l’échantillon soit immobile grâce au fait que le mouvement des deux extrémités soit symétrique.

Les résultats montrent que du travail supplémentaire est nécessaire avant de pouvoir encastrer des fils d’AMF dans une structure déformable adaptative.


identifier: Al-Maalouf, George  (2012). Élaboration d’une structure de collecte des matières résiduelles selon la théorie constructale.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Déchets.
Théorie constructale.
collecte des matières résiduelles
système de Transport cybernétique

abstract: À l’heure actuelle, la collecte représente plus de 80% des coûts générés par la gestion des matières résiduelles (MR). Afin de réduire ces coûts, une solution actuelle réside dans l’implémentation de centres de transbordement, ce qui permet une consolidation de la charge d’au moins 3 camions de collecte dans un grand camion de transport. Cette réduction découle du principe d’économie d’échelle appliqué au secteur du transport. Cette solution améliore la rentabilité du système sans toutefois l’optimiser. Les récentes études montrent que la phase de collecte à l’aide de camions compacteurs génère des pertes significatives causées principalement par les arrêts fréquents ainsi que le transport vers les centres de transbordements souvent éloignés de la zone de collecte. La présente étude suggère une restructuration de la hiérarchie dans la collecte des matières résiduelles, proposant ainsi la division des phases de collecte et de transport vers le centre de transbordement. Afin d’atteindre cette finalité, une théorie déterministe : « la théorie constructale » (TC) est utilisée. Les résultats montrent qu’à partir d’une certaine densité seuil, l’application de la TC minimise les pertes économiques dans le système. En fait, la collecte est optimale si elle est effectuée à l’aide d’une combinaison de véhicules à faible capacité pour la collecte porte-àporte, et de véhicules à grande capacité pour la collecte aux points de rupture de charge ainsi que le transport vers le centre de transbordement. Afin de minimiser les coûts de main d’oeuvre, la présente étude propose l’utilisation du Système de Transport Cybernétique (STC) comme véhicule de collecte automatisée pour la collecte de faibles quantités de MR. Enfin, la méthode d’optimisation proposée s’inscrit dans une optique de décentralisation de la collecte et du traitement des matières résiduelles. Cette dernière permet ainsi l’implémentation d’une gestion multi-filières des MR à l’échelle locale d’un territoire.


identifier: Diffiné, Thomas  (2012). Analyse des déformations d’une chaussée contenant des matériaux bitumineux recyclés à froid.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Déformations (Mécanique).

subject: Jauges de contrainte.

subject: Revêtements bitumineux (Matériaux

subject: Essais dynamiques).

subject: Revêtements bitumineux (Recyclage Travail à froid).

subject: déflectomètre à masse tombante

subject: déflexion

subject: enrobés bitumineux recyclés à froid

subject: modélisation

subject: jauges de déformation.

abstract:
L’utilisation des enrobés recyclés à froid dans les chaussées bitumineuses est une tendance de plus en plus répandue pour ses aspects économiques et écologiques. A chaque nouvelle formulation, leurs performances doivent être testées afin d’évaluer d’éventuels risques de dégradations. Les déformations internes induites par le passage de charges lourdes telles que des camions peuvent nuire à l’intégrité de la chaussée si elles sont trop importantes.

Dans le cadre de ce mémoire, deux types de matériaux recyclés ont été testés en situation réelle. Des jauges de déformation ont été implantées à différents niveaux d’une structure de chaussée. Deux campagnes d’essais de déflectomètre à masse tombante (FWD) ont été menées à un an d’intervalle dans le but de comparer les résultats obtenus et en tirer des conclusions sur les performances de ces matériaux. Les déformations de surface (bassins de déflexion) et internes (jauges) ont été analysées. Des calculs de modules élastiques et des modélisations ont ensuite permis de vérifier la validité des analyses.

Il a été montré que les essais de FWD sont un bon outil d’auscultation des chaussées qui permet de calculer des paramètres structuraux intéressants pour leur conception. Couplés aux jauges de déformation, ils permettent de simuler le passage d’une charge roulante à une vitesse de 70 km/h. Ainsi, les déformations longitudinales, présentant à la fois des contractions et des extensions, et les déformations transversales, uniquement des extensions, peuvent être étudiées. Le rétro-calcul des modules élastiques à partir des bassins de déflexion reste une méthode incertaine de part le fait que les inconnues sont nombreuses. La variation d’un paramètre comme les épaisseurs des couches ont une grande influence sur les résultats des calculs. Mais les modélisations avec Alizé-LCPC ont permis de valider l’ordre de grandeur de ces modules calculés en les comparants aux mesures réelles des jauges.

Bien que les mesures et les modélisations correspondent dans l’ensemble, il a été démontré que le type d’enrobés recyclés étudié ne répondait pas aux exigences attendues, manquant de cohésion et rendant difficile l’interprétation des résultats. De nouvelles études sont néanmoins envisageables en gardant le même protocole d’essais adapté à ce type de projet.


identifier: Arsenault, David  (2008). Optimisation d'un système hybride innovateur pour camion à ordures.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Compresseurs à ordures.

subject: Énergie - Systèmes hybrides.

subject: Optimisation mathématique - Simulation par ordinateur.

subject: Ressources énergétiques - Systèmes hybridesInnovations.

subject: Systèmes de propulsion.

subject: Technologie hydraulique.

subject: Transport - Économies d'énergie.

subject: Véhicules de collecte de déchets.

subject: Système hybride hydraulique

subject: camion à ordures

subject: système de compaction des déchets.

abstract: Un système hybride hydraulique parallèle à pression assistée (SHHPPA) a déjà été identifié dans la littérature comme étant très efficace pour une application sur des camions à ordures. Par contre, ce système de base comporte quelques lacunes en termes d'efficacité énergétique. Les travaux d'études de ce mémoire présentent une version innovatrice et optimisée de ce système. Son optimisation a été réalisée à l'aide d'un modèle de simulation numérique utilisant des données d'entrées enregistrées sur un camion à ordures opérant en conditions réelles. L'analyse de 756 différentes configurations, effectuée à l'aide de ce modèle a déterminé que la configuration optimale permet de retransmettre 40,7% de l'énergie de freinage disponible à la prise de puissance du moteur à combustion interne. Ceci correspond approximativement à une réduction de la consommation de carburant de 15,8 %.


identifier: Castonguay, Jean-Philippe  (2007). Contribution à la modélisation statistique du comportement énergétique et géométrique de la batterie LMP.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Énergie - Stockage - Innovations.

subject: Optimisation mathématique.

subject: Piles électriques - Modèles mathématiques.

abstract:
Les exigences du milieu manufacturier sont grandissantes : compétitivité accrue, cycle de développement raccourci, niveau de qualité supérieur et contraintes environnementales croissantes. Une entreprise dans un contexte de mondialisation se doit constamment d'investir dans la recherche et développement afin de demeurer concurrentielle. C'est dans ce cadre que le présent mémoire se situe. Il s'agit d'un projet de recherche appliqué dans l'industrie de l'énergie. Plus spécifiquement, notre projet est un apport pour le développement d'une nouvelle génération de batterie.

Le présent mémoire se veut une modeste contribution à la modélisation des comportements géométriques et énergétique de la batterie Lithium-Métal-Polymère (LMP) développée par Avestor (Boucherville, Québec). Par modèle, nous désignons une construction mathématique semi-empirique qui vise la reproduction du comportement statistique des caractéristiques critiques de la batterie LMP: la hauteur (contrainte d'assemblabilité), les occurrences de courts-circuits (contraintes environnementales et sécuritaires) et la capacité énergétique (contrainte concurrentielle). L'établissement d'un modèle efficient nous conduira à la phase de 1 'optimisation (contraintes économiques).

Durant notre étude, le formalisme statistique sera incorporé et employé. Les résultats seront exprimés par des espérances selon un niveau de confiance préétabli. Nous démontrons que, dans le cas étudié, l'usage des indices de capabilité traditionnels n'est pas suffisant pour maîtriser les variations. Nous démontrons aussi que, selon la méthode d'assemblage retenue, l'effet de l'auto corrélation n'est pas négligeable. Nous développons un nouveau formalisme mathématique pour les inclure. Finalement, nous proposons, pour 1 'usage industriel, l'utilisation de nouveaux indices de capabilité dits de la deuxième génération.


identifier: Lacroix, Etienne  (2010). Modélisation CFD et caractérisation de la dynamique de l'écoulement et du mélange dans un mélangeur planétaire sans lamelle.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Dynamique des fluides numérique.
Fluides newtoniens.
Hydrodynamique.
Mélange.
Modèles mathématiques.

abstract: Le mélangeur planétaire sans lamelle (MPSL) est un procédé d'agitation connu depuis les années 70 pour son efficacité à mélanger rapidement et sans contamination les fluides visqueux (ex. : pâtes d'alginate, résine de polymérisation, etc.). Malgré un grand potentiel d'applications, le MPSL demeure un procédé d'agitation encore méconnu au niveau industriel et très peu de littérature est disponible sur sa physique du mélange. Ce constat rend alors difficile l'optimisation du procédé. Ce mémoire décrit le comportement hydrodynamique du MPSL en modélisant la dynamique de l'écoulement et le temps de mélange pour un fluide homogène par la dynamique des fluides numérique (CFD). En partenariat avec la compagnie G-Explore, il a été possible de valider expérimentalement le modèle CFD sur des plates formes de MPSL existantes, entre autres, par la puissance consommée et le temps de mélange. À l'aide du modèle CFD, nous avons déterminé par une étude paramétrique les configurations et les régimes d'opération qui offrent, pour un critère de qualité donné du mélange, le temps de mélange le plus court et/ou le coût le plus bas.


identifier: Panneton, Yves  (2010). Développement d'une méthode d'évaluation de la probabilité d'occurrence des résultats indésirables des projets de construction sociosanitaires par une approche multicritère.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Évaluation.

subject: Probabilités.

subject: Projets de construction - Aspect sanitaire.

subject: Risque

subject: AHP

subject: facteur

subject: critère

subject: décision

subject: multicritère.

abstract: L'évaluation de la probabilité d'occurrence d'un événement en gestion de risque traditionnelle représente un défi à relever considérant que plusieurs informations nécessaires sont difficiles, voire impossibles à obtenir pour une organisation. De plus, une préoccupation constante de réussir un projet amène à identifier et prendre en considération les variables qui sont inexorablement liées au succès. En réponse à une dynamique complexe de l'environnement qui influence la gestion de risques, nous abordons la notion d'exposition aux risques en ayant recours aux facteurs de risques de natures exogènes et endogènes à l'organisation. Nous avons mis en place et appliqué une méthode d'évaluation de la probabilité d'occurrence des résultats indésirables basés sur le couplage des facteurs de risques à une analyse hiérarchique multicritère. En ce sens, les variables constituées de facteurs de risques significatifs et influents constituent les critères utilisés dans une approche d'analyse multidimensionnelle du risque au niveau de l'évaluation de la probabilité d'occurrence des résultats indésirables. La méthode hiérarchique multicritères AHP (Analytic Hierarchy Process) est mise à parti afin de structurer l'approche, d'agréger et quantifier la probabilité d'occurrence des résultats indésirables composant le risque. L'aspect multidimensionnel de la méthode AHP permet de prendre en compte, à certain égard, des critères de natures objectives, subjectives, quantitatives, qualitatives, tangibles et intangibles, comme nous pouvons être appelé à en rencontrer dans la vie (Saaty, 1984). Cette analyse permet d'extraire des indicateurs quantifiés associés à la réussite sous un angle d'une vision holistique de la chose en mettant en perspective tant le succès de la gestion de projet que du succès du projet. Cette approche s'est révélée être un support significatif d'aide à la décision dans l'évaluation de la probabilité d'occurrence des résultats indésirables.


identifier: Philippot, Glen  (2010). Conséquences énergétiques et environnementales de l'utilisation des enrobés tièdes lors de la construction des routes.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Économies d'énergie.

subject: Revêtements bitumineux - Québec (Province)

subject: Routes - Conception et construction - Aspect de l'environnement.

subject: Enrobé

subject: tiède

subject: Evotherm

subject: réduction

subject: consommation

subject: énergie

subject: environnement.

abstract:
Le but de l'étude présentée dans ce mémoire est d'évaluer l'impact environnemental et énergétique de la fabrication d'enrobés tièdes à base d'un additif utilisé aujourd'hui au Québec, I'Evotherm® DAT H5. Les gains réels apportés par ces technologies tièdes étant mal connus, cette étude se propose de les évaluer de façon plus claire. La recherche s'articule d'une part sur une évaluation comparative des performances techniques en laboratoire de formules d'enrobés actuellement utilisées par l'entreprise DJL, partenaire de cette étude, et d'autre part sur des simulations énergétiques effectuées avec un logiciel écocomparateur développé par la firme Eurovia en France, dont DJL est une des filiales. Les résultats des simulations sont comparés à des mesures de consommation de ressources énergétiques et d'émissions de gaz effectuées par Eurovia lors d'un chantier en 2009.

Les essais en laboratoire ont porté sur quatre formules d'enrobé de type ESG-10 faisant intervenir trois types de bitume différents. La baisse de température appliquée était de sooc par rapport à la température nominale de fabrication à chaud. Cette dernière dépend du grade de bitume utilisé. Les simulations informatiques reprennent les données de fabrication recueillies en centrale afin de pouvoir mener une comparaison des résultats.

Il est apparu au final que l'utilisation d'enrobés tièdes à I'Evotherm® est bénéfique pour l'environnement, et permet une réduction globale du recours aux ressources énergétiques non renouvelables. Les résultats de performances en laboratoire, propriété de l'entreprise et non divulguables permettront de juger si malgré ces gains, les enrobés tièdes ont un avenir au Québec.


identifier: Savoie, Jean-Philippe  (2010). Prototype de validation de la couche physique d'un réseau optique sans filtre.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Multiplexage en longueur d'onde.
réseau optique sans filtre
couche physique
validation
diviseur de puissance
WDM

abstract:
L'avènement de certains développements technologiques permet l'élaboration de nouvelles architectures de réseaux optiques. La compensation électronique de la dispersion, l'utilisation de transmetteurs accordables ainsi que de récepteurs accordables constituent des avancées technologiques déterminantes dans le développement du concept de réseaux optiques sans filtre. En effet, les réseaux optiques sans filtre apparaissent maintenant comme une solution envisageable pour répondre à l'augmentation des demandes et au besoin de se doter d'architectures flexibles et simplifiées.

Les réseaux optiques sans filtre reposent sur l'utilisation de transmetteurs et de récepteurs accordables et d'un nombre minimum d'éléments actifs de commutation photonique pour la configuration du réseau. Les réseaux optiques sans filtre sont aussi caractérisés par l'utilisation de diviseurs de puissance optique comme élément d'interconnexion entre des liaisons de fibre optique et comme élément de multiplexage et démultiplexage des longueurs d'onde. Dans ce mémoire, une méthode analytique de validation des contraintes physiques d'une solution de réseau optique sans filtre est présentée. La méthode analytique est validée à 1' aide d'un logiciel de simulation, VPitansmissionMaker TM.

Finalement, un prototype d'outil de validation de la couche physique d'un réseau optique sans filtre est proposé à partir de la méthode analytique présentée. Ce prototype, développé dans l'environnement MATLAB®, s'articule autour de la gestion et de la prédiction du niveau de bruit, qui est principalement causé par les amplificateurs optiques, dans un réseau optique sans filtre. Le prototype développé se veut un outil qui permet de faciliter l'étude des réseaux optiques sans filtre. La rapidité avec laquelle l'outil évalue une solution de liaison optique sans filtre ainsi que sa simplicité en fait un atout majeur dans le processus de génération de solutions de réseaux optiques sans filtre.


identifier: Blaud, Pierre Clément  (2012). Développement d'un modèle de simulation de supercondensateur et validation expérimentale.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Supercondensateurs.
double couche électrique
stern
simPowerSystems.

abstract:
Ce mémoire disserte d’un modèle de supercondensateur pour un logiciel de simulation dans le domaine du génie électrique. Les logiciels de simulation sont incontournables dans la recherche et développement de nouveaux produits et procédés pour le génie. Le logiciel de simulation est le module SimPowerSystems (SPS) de Matlab/Simulink.

Le choix pour répondre à la problématique s’est porté sur le modèle de Stern de la double couche électrique. Ce modèle a la particularité de modéliser la capacité entre une électrode en métal et un électrolyte liquide. Par la suite ce modèle est modifié pour être adapté dans le but de modéliser un supercondensateur et pour être programmé dans le logiciel de simulation. Le modèle développé est simple d’utilisation, les principales données nécessaires à son fonctionnement sont obtenues de la documentation du constructeur.

Des essais expérimentaux de caractérisation puis de charge et décharge sont effectués sur des supercondensateurs pour être comparés avec les simulations. Les résultats obtenus sont concluants. L’erreur maximale entre les essais et les simulations est de 5% et en moyenne de 2% dans la plupart des autres cas.


identifier: Petit, David  (2012). Développement d'une nouvelle approche d'enlèvement de l'azote amoniacal des eaux usées domestiques.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Azote ammoniacal.

subject: Eaux usées ménagères.

subject: Eaux usées - Épuration - Dénitrification.

subject: Nitrification.

subject: adsorption

subject: zéolite

subject: traitement

subject: technologie

subject: fixation

subject: clinoptilolite

subject: filtre.

abstract:
Les préoccupations concernant les rejets d’effluents contenant de l’azote ammoniacal sont croissantes. En effet, les discussions et lignes directrices sur ces rejets s'accentuent de la part des décideurs canadiens et québécois. Bien qu’il existe différentes méthodes biologiques d’enlèvement de l’azote ammoniacal, peu d’entre elles sont efficaces dans des conditions d’eau usées froides tel que rencontrées au Québec. Du côté des méthodes physico-chimiques, elles présentent différents inconvénients dont la consommation de réactifs.

Dans cette perspective, le présent projet de recherche vise à étudier une nouvelle configuration de système de traitement décentralisé destiné au secteur résidentiel (système de traitement secondaire avancé) permettant l’enlèvement de l’azote ammoniacal des eaux. Le système devrait satisfaire les exigences de classification de système de traitement secondaire avancé afin de répondre à un réel besoin du marché. Pour ce faire, quatre unités pilotes conçus sous le principe d'un filtre granulaire percolateur ont été construites et alimentées par une eau usée synthétique. Le recours à une résine naturelle échangeuse d’ions (zéolite) est considéré. Le procédé consiste au captage et à la fixation des ions ammonium en régime continu sur la zéolite. En parallèle, les bactéries autotrophes fixées sur le média assurent la nitrification biologique tout en favorisant la biorégénération du média. Afin d'interpréter les différents phénomènes en jeu, une des quatre unités pilotes est composée exclusivement de pierre granitique servant d'unité témoin à l'étude. Les retombées envisagées de ce proposé de recherche sont : (a) minimiser les risques de toxicité chronique et aiguë due à la présence de composés azotés dans les cours d'eaux; (b) développer un système fiable de traitement secondaire avancé décentralisé d'enlèvement d'azote ammoniacal. Les paramètres suivis en laboratoire sont l’azote ammoniacal (NH4+), les nitrites (NO2-) et nitrates (NO3-), la demande chimique en oxygène (DCO), la demande biochimique en oxygène (DBO), les matières en suspension (MES), l’alcalinité, le pH, la température et l’oxygène dissous (O2).

Les résultats de ce projet suggèrent que les variations du débit surfacique journalier appliqué sur les filtres percolateurs influencent les phénomènes de nitrification et de fixation de l'azote ammoniacal sur la zéolite. En effet, pour des débits de 14,8 à 51,5 L/(m²d), le filtre assure la nitrification selon un pourcentage moyen de 63 % de la charge à l'affluent. Par la suite, pour des débits de 42 à 114 L/(m²d), la fixation prend le relais sur la nitrification pour une moyenne de 49 % de la charge d'entrée et finalement lorsque le débit surfacique journalier est supérieur à 100 L/(m²d), le filtre laisse passer davantage d'azote ammoniacal qu'il nitrifie ou bien qu'il adsorbe. Par ailleurs, on constate que le filtre offre de meilleures performances (nitrification et/ou fixation) sur les 15 premiers centimètres de zéolite. En effet, sur 183 jours d'opération en continue des filtres, on enregistre un abattement moyen de 72 % de la charge d'azote ammoniacal sur cette épaisseur. Concernant la matière organique (DBO5), pour une concentration moyenne de 62 mg-O2/L, les filtres dégradent entièrement cette portion dès la troisième semaine d'opération. La zéolite offre de meilleurs rendements que la pierre granitique. Un gain moyen de 25 % pour l’abattement de la DBO5 est observé pour les 118 premiers jours d'opération. L'ensemble de la campagne expérimentale s'est déroulée à des températures oscillant entre 9 à 16°C. Aucun écart de température n'est observé entre la zéolite et le granite. Finalement, l'alcalinité, le pH, et l'oxygène dissous n'ont pas été des facteurs limitant dans le cadre de l’étude.


identifier: Danouj, Boujemâa  (2012). Caractérisation des signatures de décharges partielles en utilisant une nouvelles génération de coupleurs piézoélectriques.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Diélectriques.
Dispositifs piézoélectriques.
Décharges partielles
ondelettes
capteurs piézoélectriques
haute tension.

abstract:
Une problématique importante qui affecte la pérennité des transformateurs de puissance est la détérioration progressive et systématique du système d’isolation par l’action des décharges partielles (DP).

Idéalement, il est opportun d’employer en service des techniques non destructives pour la détection et le diagnostic des défaillances liées aux systèmes d’isolation, dans le but de déterminer si une intervention de maintenance préventive est requise. Ainsi, d’énormes pertes matérielles peuvent être épargnées, tout en améliorant la fiabilité et la disponibilité du système.

En s’appuyant sur une nouvelle génération de capteurs piézoélectriques (High Temperature Ultrasonic Transducers HTUTs), mise récemment au point à l’Institut de Matériaux Industriel (IMI) de Boucherville (Qc., Canada) et qui offre de très bonnes caractéristiques (large bande de réponses fréquentielles, flexible, miniature, économiques, etc.), nous proposons dans cette thèse une investigation sur l’applicabilité de cette technologie à la problématique des décharges partielles.

Ce travail présente une analyse des performances métrologiques de ces capteurs et démontre la cohérence de leurs mesures. De plus, il expose les résultats de validation issus d’une étude comparative avec les mesures d’un système conventionnel et reconnu dans l’industrie. En outre, il présente aussi le potentiel de ces capteurs à localiser le foyer des décharges partielles par émission acoustique.


identifier: Garcia Barceló, Roger  (2012). Mesh sensitivity analysis on wind farms using CFD wind flow models and CFD wake models.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Centrales éoliennes.

subject: Dynamique des fluides numérique.

subject: Théorie de la sensibilité (Mathématiques).

subject: Modèles de vent CFD

subject: modèles de sillage CFD

subject: analyse de sensibilité

subject: OpenFOAM

abstract:
In the present framework, renewables seem to take every day more weight in the current energy policies. Among many types, wind energy, has already a great presence within green energies with great perspectives for the coming decades.

A very effective tool for wind resource estimation is computational fluid dynamics (CFD). This technique solves the flow motion governing equations taking into account the recirculation effects and flow separation. Obviously, CFD results depend not only on modeling set up but also on achieving mesh independance.

Meshing the computational domain must be the result of an optimized function taking into account two parameters: results accuracy and computational costs. In order to optimize the mesh, two sensitivity analysis are done through different battery cases. The geometrical parameters defining the mesh such as horizontal resolution, expansion of the different areas, height of the computational domain among others are analyzed.

The main objective is to furnish a guideline of meshing parameters for CFDWind1.0 users through studies of wind flow over complex terrain and offshore. The results obtained over complex terrain shown very good accuracy and the grid geometry is optimized enough. Nevertheless, for wake model studies, the current modelisation can be improved and some further works are proposed.


identifier: Lacina, Traoré  (2012). Analyse des refoulements dans les réseaux de drainage urbain.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Climat - Changements.
Drainage - Recherche.
Inondations.
Urbanisme.

abstract:
Aujourd’hui, les changements climatiques sont une réalité qui s’impose à la communauté scientifique. Mais leur impact sur l’augmentation et la fréquence des inondations les divise. C’est dans ce contexte que les travaux de cette maitrise apportent des éléments de réponse au débat en traitant le thème «analyse des refoulements dans les réseaux de drainage urbain». Une réflexion étayée et argumentée sur les origines diverses de ce phénomène préoccupant a été menée.

Dix paramètres ayant un impact sur les débordements des réseaux ont été identifiés. Ils ont été regroupés en trois catégories : les paramètres liés au changement climatique, à l’urbanisme et l’entretien des réseaux de drainage.

Un test de sensibilité a été réalisé sur deux sous bassins versants synthétiques. Parmi dix paramètres analysés, le test de sensibilité a permis de retenir six comme étant les plus impactants. L’impact de chacun des six paramètres sur les débits générés par le bassin versant synthétique au complet d’une part et réel d’autre part a été étudié.

Trois indicateurs d’impact ont permis d’évaluer chacun des six paramètres de l’étude. La méthode d’analyse multicritères a été utilisée pour départager leur niveau d’impact sur le ruissellement. Ainsi, l’urbanisme s’est révélé comme étant le facteur le plus impactant sur le débordement de réseaux, suivi de la maintenance puis du climat.

La prise en compte des trois principaux paramètres que sont l’imperméabilisation, l’infiltration et les sédiments pourrait largement amortir l’effet des changements climatiques sur le débordement des réseaux de « drainage ».