identifier: Nathan, Jörn  (2018). Application of actuator surface concept in LES simulations of the near wake of wind turbines.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Éoliennes Aérodynamique.

subject: Sillage (Aérodynamique)

subject: Turbulence Modèles mathématiques.

subject: Rotors Modèles mathématiques.

subject: Dynamique des fluides numérique.

subject: Écoulement cisaillé.

subject: Centrales éoliennes Conception et construction.

subject: actuateur

subject: échelle

subject: grand

subject: isotrope

subject: homogène

subject: proche

subject: sillage

subject: simulation

subject: surface

subject: énergie éolienne

subject: sillage des éoliennes

subject: modélisation de turbulence

subject: ligne actuatrice

subject: turbulence cisaillée

abstract:
During the last decades wind energy became a crucial part of the renewable energy mix seeking to satisfy the growing energy demands in a sustainable manner. While current state of the art wind turbine blades are close to their aerodynamical optimum, the challenge lies today in the viability of concepted wind farms. Hence wind farm designs aim for denser turbine arrangements and topographically more complex terrains. Therefore the interaction between turbines namely through the wind turbine wakes become an important aspect of the layout of a wind farm. Theses wakes are characterized by an elevated turbulence level and a noticeable velocity deficit. While the wind energy industry prefers more approximative solutions for the sake of computational costs, the non-linear character of the phenomenon is best captured by the Navier-Stokes equations. As there exists no analytical solution, computational fluid dynamics is used to tackle this equation. Depending on the turbulence modelling different levels of accuracy can be achieved.

The objective of this work is to examine the near wake of a wind turbine for different kinds of ambient turbulences. The rotor is represented by the actuator line method implemented in the widely popular wind energy framework SOWFA from NREL, USA. In order to evaluate the here used method a non-turbulent test case is validated against another popular wind energy framework EllipSys3D and then verified with the results from the open jet wind tunnel experiments MEXICO and NEW MEXICO. By adapting the distribution width of the force within the computational domain this approach is then extended towards an actuator surface. An optimal distribution width depending on the grid resolution is found empirically for the here presented case.

After the base case is established and successfully tested the rotor is immersed in homogeneous isotropic turbulence for which a custom boundary condition for the OpenFOAM framework is conceived. Then the synthetic turbulence field obtained by the Mann algorithm is imposed on the large-eddy simulation with dynamic Lagrangian model for the sub-grid scales. Finally the rotor is exposed to a shear layer turbulence using an external library allowing to impose a synthetic turbulent field obtained from the Mann algorithm on a sheared flow. By analyzing the vortex properties and the energy spectra in both cases the influence of the ambient turbulence on the near wake are deduced. Another interesting aspect is the way how the energy spectra gives insight in how far downstream the effects of the distinct blades are noticable.


identifier: Lapointe Pelletier, Louis-Alexandre  (2018). A generic decision support model for analysing the sustainable integration of new products : an application to the forest value chain.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

type:
Mémoire ou thèse
Non évalué par les pairs

format: application/pdf application/pdf

subject: Produits nouveaux Commercialisation Prise de décision.

subject: Systèmes d'aide à la décision Conception.

subject: Produits nouveaux Commercialisation Aspect économique.

subject: Produits nouveaux Commercialisation Aspect de l'environnement.

subject: Logistique (Organisation) Modèles mathématiques.

subject: Produits forestiers Industrie Québec (Province) Mauricie Études de cas.

subject: Bioraffineries forestières.

subject: chaine

subject: forestier

subject: valeur

subject: intégration de nouveaux produits

subject: diversification du portefeuille de produits

subject: réseau de production-distribution

subject: processus divergent

subject: chaîne d'approvisionnement forestière durable

subject: réseau de création de valeur

subject: programmation linéaire mixte en nombre entiers

abstract:
By inspecting the industrial environment of a region, it is possible to distinguish the actors, the strategies employed regarding their product portfolio, their production-distribution network and how they improve their competitiveness using innovation. Inevitably, their actions affect the economic vectors of the region and create a distinctive network with particular characteristics. What is meant by economic vectors is all of the intangible synergies formed in a given region in regard to the strategic assets, commodities, and innovations used by the companies to generate value. When a company evaluates the possibility of introducing new products into a network, the assessment of their impact has to be conducted to ensure the best selection. Competition, synergies, and sustainability have to be taken into consideration to position the strategy of a company, where the product portfolio can be evaluated accordingly.

Consequently, even though a good analysis can be conducted on a small network, it becomes almost infeasible at a regional scale to properly assess the introduction of new products into a complex network without a decision support tool. This situation results in hesitations as to which appropriate combination of products/technologies should be chosen, when to strategically implement them, and what would be the extent of their impact on the existing network. To help organizations with these challenges, the development of a strategic decision support tool to assess the impact of integrating new products into an existing network is brought forward. The generic tool allows a mathematical representation of a given network composed of manufacturing processes, bill of materials and distribution nodes. The model is applied to a realistic case study in the Mauricie region (Quebec) Canada, where the introduction of new products is evaluated for the forest value chain considering the concept of forest biorefinery. Accordingly, scenarios around the potential integration of four prospective processes (i.e. pressurized hot water extraction, fast pyrolysis, organosolv fractionation, and lignin recovery platform) are designed to evaluate the introduction of eight bioproducts. Kraft lignin and crude bio-oil are shown to have the best financial return in the Mauricie region.


identifier: Chuitcheu IV Tchouambe, James William Tcheumanak  (2018). Conception d’une micromachine de traction à chaud sous atmosphère contrôlée.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
machine de traction
haute température
atmosphère contrôlée
instrumentations à haute température
matériaux à haute température
unité de chauffage
enceinte étanche

abstract:
Les matériaux utilisés dans les chambres à combustion sont exposés à des températures élevées et à des contraintes significatives qui entrainent une évolution des microstructures et des propriétés mécaniques dans le temps. Il devient donc important de quantifier et d’intégrer ces évolutions microstructurales dans le dimensionnement des pièces de structures. La caractérisation expérimentale de ces matériaux à des échelles fines équivalent à l’ordre de grandeur des gradients de microstructure générés reste délicate, en particulier à haute température. Afin de rendre cette caractérisation faisable, le projet OGFPA financé par le ministère de l’économie, de la science et de l’innovation québécois (PSR-PSIIRI 954-Volet 4) a été mis sur pieds en collaboration avec l’entreprise INTERCOVAMEX et le laboratoire LOFPA ayant pour but, entre autre, de concevoir et fabriquer une machine de traction à chaud sous atmosphère contrôlée pour la réalisation des essais de traction sur les échantillons minces. Le présent travail de maîtrise couvrira par conséquent la problématique suivante : comment déformer en traction un échantillon mince et le chauffer uniformément à haute temperature tout en maîtrisant les conditions d’atmosphères ?

Pour répondre à cette problématique, une analyse fonctionnelle détaillée de la machine a été faite et un schéma de principe de la structure de la machine a été proposé. Un modèle 3D de la machine a été construit à la suite de l’obtention des dimensions réelles de chacune des pieces constituantes de la machine, et des simulations numériques ont permis de valider les calculs analytiques de dimensionnement effectués.

La conception de la machine est validée numériquement. La prochaine étape sera la fabrication de la machine proprement dite afin d’ajuster les points manquants et la rendre fonctionnelle.


identifier: Soujeri, Ebrahim  (2018). Advanced index modulation techniques for future wireless networks.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Transmission sans fil.

subject: Réseaux de capteurs sans fil.

subject: Internet des objets.

subject: Modulation de fréquence.

subject: Télécommunications Systèmes de commutation.

subject: Transmission sans fil Économies d'énergie.

subject: 5g

subject: efficacité

subject: indice

subject: modulation

subject: spatial

subject: spectral

subject: communications de cinquième génération

subject: modulation d’indice de fréquence

subject: modulation chaotique de l’indice de condition initiale.

abstract:
In the research study proposed in this Ph.D Thesis, we consider Index Modulation as a novel tool to enhance energy and spectral efficiencies for upcoming 5G networks, including wireless sensor networks and internet of things. In this vein, spatial modulation was proposed to enhance the capacity of wireless systems to partially achieve the capacity of MIMO systems but at lower cost, making it a technique that has attracted significant attention over the past few years. As such, SM schemes have been regarded as possible candidates for spectrum- and energy-efficient next generation MIMO systems.

However, the implementation of the SM is also challenging because of its heavy dependence on channel characteristics, channel correlation, corrupted CSI and the need to have adequate spacing between antennas. Moreover, the SM requires multiple antennas at the transmitter which adds cost to the hardware implementation. In addition, the number of mapped bits in SM is limited by the physical size of the wireless device where only small number of antennas can be used. The switching time wasted by RF antenna switches adds to the complexity of the issue.

In this Thesis, we study the drawbacks of SM in the articles indicated, namely Performance Comparison of Spatial Modulation Detectors Under Channel Impairments that is placed in the Appendix at the end of Thesis as it is a conference paper, and The Impact of Antenna Switching Time on Spatial Modulation that is put in Chapter 1.

In the first article, we have shown that channel impairments have serious impacts on the BER performance and on the capacity of the SM system and that the SM is too sensitive to both imperfect and correlated channels.

In the second article, we have demonstrated that the switching time defined as the time needed by the system to turn off an antenna and turn on another one, which is an inherent property of RF industrial switches used in SM systems, is in the order of nanoseconds and naturally influences the transmission rate of SM systems because of introducing systematic transmission gaps or pauses. Given the speed limitation of practical RF switches in performing transitions, antenna transition-based technologies like SM schemes are capped in terms of data rate performance. In fact, the effective data rate of SM will remain hostage to developments in industrial RF switches. This brings restrictions to the implementation and operation issues when extremely high data rates become a necessity. It is shown by the assemblage of our results that the switching time Tsw which is a requirement for transitions between antennas to happen, dictates restrictions on data rate, capacity and spectral efficiency of SM systems.

Furthermore, we propose baseband non-hardware-based indexing modulation schemes based on frequency-index modulation, coherent chaotic modulation and non-coherent differential chaotic modulation schemes as potential alternatives to SM, that would also fit wireless sensor networks and internet of things applications. In this regard, we have proposed three articles. The first article which represents frequency index modulation is called Frequency Index Modulation for Low Complexity Low Energy Communication Networks and is placed in Chapter 2 of this Thesis.

In this article, we explore a low complexity multi-user communication system based on frequency index modulation that suits Internet of Things (IoT) applications and we show that such a system would constitute an excellent candidate for wireless sensor applications, where it represents a simpler substitution for frequency-hopping (FH) based architectures, in which the hops carry extra bits.

The third article which concerns coherent chaotic modulation is called Design of an Initial-Condition Index Chaos Shift Keying Modulation and is located in Chapter 3.

In this article, an initial condition index chaos shift keying modulation is proposed. This design aims to increase the spectral and energy efficiencies to unprecedented levels. The proposed scheme exploits the initial conditions to generate different chaotic sequences to convey extra bits per transmission. In comparison to rival modulation schemes, the results obtained in the proposed work show a promising data rate boost and a competitive performance. The last article employs a non-coherent differential chaotic shift-key system named Permutation Index DCSK Modulation Technique for Secure Multi-User High-Data-Rate Communication Systems that is found in the Appendix.

In this original design, where each data frame is divided into two time slots in which the reference chaotic signal is sent in the first time slot and a permuted replica of the reference signal multiplied by the modulating bit is sent in the second time slot, we target enhancing data security, energy and spectral efficiencies.

Overall, in light of the high demands for bandwidth and energy efficiencies of futuristic systems, the suggested soft indexing mechanisms are successful candidates with promising results.


identifier: Rakotomanana, Edenalisoa  (2017). Association optimale d'utilisateurs dans un réseau cellulaire hétérogène.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Réseaux de téléphonie mobile.

subject: Téléphonie cellulaire.

subject: Ressources radio Gestion.

subject: Algorithmes heuristiques.

subject: Itinérance (Télécommunications)

subject: Radio Brouillage.

subject: couverture

subject: hétérogene

subject: interférence

subject: sélection cellulaire

subject: extension optimisée de la couverture cellulaire

subject: équilibrage de la charge cellulaire

subject: transfert intercellulaire

subject: réseaux hétérogènes

abstract:
Actuellement, le nombre d’utilisateurs voulant accéder aux réseaux cellulaires ne cesse de croître remarquablement. Cette observation est d’ailleurs illustrée dans plusieurs rapports techniques sous forme de courbes. D’un autre côté, la demande des utilisateurs en termes de ressources est de plus en plus exigeante et les ressources demandées sont la plupart du temps volumineuses, pour les applications telles que les jeux en réseaux ou encore les vidéos. Il a donc été constaté, il y a plusieurs années, que l’application du réseau conventionnel n’est plus appropriée pour les évolutions technologiques dont le monde fait face aujourd’hui. Ainsi, les industriels et les académiciens ont développé l’idée d’exploiter l’hétérogénéité des réseaux cellulaires, où différents types de cellules sont embarquées dans le même réseau. Le but de l’utilisation des petites cellules conjointement avec des macrocellules conventionnelles est donc de pouvoir servir le maximum d’utilisateurs possible tout en satisfaisant la qualité de service qu’ ils exigent. De plus, l’exploitation de cette hétérogénéité s’avère moins onéreuse comparée au cas où d’autres macrocellules seraient ajoutées aux réseaux.

Cependant, les réseaux HetNets engendrent plusieurs complexités et défis importants. Parmi eux sont le problème d’équilibrage de la charge et de sélection cellulaire entre la macrocellule et les petites cellules, un problème qui est dû notamment à la disparité de leur puissance de transmission, de leur couverture, à la quantité de ressources qui y sont disponibles. Un deuxième défi important est la gestion de la mobilité de l’utilisateur lorsqu’il traverse une région picocellulaire ou femtocellulaire surtout si la vitesse de l’utilisateur est élevée. Le troisième point important à considérer est l’interférence mesurée par les utilisateurs associés aux petites cellules à partir des macrocellules. Cette interférence est due principalement au fait que les utilisateurs sont forcés de s’associer aux petites cellules en présence de macrocellules avoisinantes. Par conséquent, dans cette thèse, nous tentons de trouver une solution pour les trois points énumérés précédemment, soit, la selection cellulaire, le transfert intercellulaire et la réduction de l’interférence dans un réseau HetNet.

Dans une première partie, pour répondre au problème d’association de nature NP-complet dans HetNet, nous proposons des algorithmes heuristiques. Plus précisément, deux algorithmes y sont étudiés. Le premier est une technique d’association basée sur l’extension dynamique de la couverture picocellulaire. Le deuxième algorithme quant à lui est une technique d’association de l’utilisateur se reposant sur le gain en équité qu’il mesurerait de la cellule voisine potentielle. Nous constatons alors, qu’en plus d’être moins complexe à réaliser, les algorithmes heuristiques proposés donnent une meilleure performance compare aux méthodes générales proposées dans la littérature si on se focalise sur la diminution de l’inéquité de la charge cellulaire et sur l’homogénéité de la distribution des utilisateurs dans le réseau.

Dans une deuxième partie, notre objectif est d’optimiser l’équité des utilisateurs dans le HetNet et de réduire l’interférence mesurée par l’utilisateur associé aux femtocellules étendues. Dans cette optique, nous exploitons une fois de plus, la technique d’extension de la couverture cellulaire. Ainsi, nous proposons une technique optimale d’extension coordonnée de couverture cellulaire qui calcule les biais optimaux des cellules en tenant compte des paramètres jugés les plus importants pour l’atteinte de l’optimalité. Nous prouvons que, comparée à certaines méthodes précédemment étudiées dans la littérature, la technique que nous proposons résulte en une meilleure amélioration de l’équilibrage de la charge, de l’équité entre les utilisateurs ainsi que du débit réalisable de chaque utilisateur.

Dans une troisième partie, nous tentons d’améliorer l’expérience de transfert intercellulaire d’un utilisateur en considérant un scénario où ce dernier traverse une couverture femtocellulaire. Le transfert intercellulaire étant l’une des techniques de gestion de la mobilité dans les réseaux cellulaires. Ainsi, nous proposons une technique basée sur l’utilité dont l’idée principale est de concevoir de nouvelles fonctions d’utilité via une function objective spécifique qui tient compte de l’exigence de l’utilisateur. Par la suite, le biais de transfert est déduit et inséré dans les politiques de décision de transfert. Nous en concluons qu’un gain élevé est obtenu en ce qui concerne la probabilité d’assignation à la femtocellule tout en maintenant un nombre acceptable de transferts intercellulaire.


identifier: Bouzid, Abdellatif  (2017). Stratégie de sélection des meilleures méthodes d'ébavurage.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Ébavurage.

subject: Usinage.

subject: Interfaces utilisateurs (Informatique) Design.

subject: qualité des pièces

subject: méthodes d’ébavurage

subject: bavure

subject: coût

abstract:
Les industrielles dans la plupart des domaines et spécialement dans le domaine aéronautique souffrent d’importants obstacles à fabriquer des pièces d’excellente finition : la formation des bavures, le choix de méthode d’ébavurage inappropriée, le manque de données sur l’ébavurage. Les bavures sont nuisibles à la fabrication des pièces, leurs existences réduit la qualité de l’ajustage des composants dans un assemblage, la qualité dimensionnelle et surfacique de la pièce peut causer des blessures aux ouvriers pendant la manipulation, peut réduire la durée de vie des composants en opération, et également réduit la durée de vie des outils, ce qui réduit significativement la productivité. Éliminer les bavures ou limiter leur génération est par conséquent indispensable.

Il existe une grande variété de procédés d’ébavurage et finition de surface ce qui rend difficile de déterminer parmi eux, lequel est le procédé le mieux approprié pour satisfaire les exigences de qualité, tout en restant concurrentiel. Pour cet effet, le but de cette étude est de développer une stratégie permettant la sélection de la meilleure méthode d’ébavurage pour répondre aux exigences industrielles et contribuer à leurs évolutions.

Pour atteindre notre objectif, une étude approfondie de la littérature a été menée, afin d’établir une base de données regroupant les informations nécessaires concernant les bavures, l’ébavurage et les données de différentes expériences effectuées auparavant dans cette fin. En nous basant sur ces données, nous avons déterminé les critères de choix des methods d’ébavurage (matériaux de bavure, hauteur, position, etc.). Ensuite, un programme sous Matlab a été développé permettant la sélection de la méthode d’ébavurage appropriée pour une application donnée en s’appuyant sur les critères préalablement déterminés. Un modèle de détermination et répartition des charges sur les procédés d’ébavurage a été fait.

Enfin, une interface graphique a été conçue pour faciliter la communication entre le programme et l’utilisateur. Sélectionner le meilleur procédé d’ébavurage et finition de surfaces permet d’avoir une meilleure qualité de pièce, ainsi que réduire le coût total de fabrication de pièce.


identifier: Halgand, Yann  (2018). Définition de la préhension en ergonomie virtuelle : vers une démarche automatique basée sur la similarité géométrique des objets.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Préhension Simulation par ordinateur.

subject: Outils Simulation par ordinateur.

subject: Similitude (Géométrie)

subject: Préhension Mesure.

subject: Avatars (Infographie)

subject: Milieu de travail Simulation par ordinateur.

subject: Ergonomie.

subject: mannequin virtuel

subject: similarité géométrique

abstract:
La simulation informatique, domaine vaste, se voit être de plus en plus utilisée en développement de produits et de processus manufacturiers. Ainsi, il est aujourd’hui possible de simuler un environnement de travail afin, entre autres, d’en évaluer l’ergonomie.

Le travail de positionnement du mannequin virtuel au sein d’une maquette numérique demeure cependant très interactif et peu intuitif. C’est pourquoi Dassault Systèmes a lancé un projet de développement d’un nouveau moteur de positionnement du mannequin. Parmi les objectifs de ce projet se trouve l’automatisation du positionnement du mannequin, ce qui requiert l’automatisation de la définition de la préhension des objets par le mannequin virtuel.

L’objectif général poursuivi dans ce mémoire consiste à évaluer une approche basée sur la similarité géométrique et la transposition de la préhension à des objets similaires, afin de fournir au nouveau moteur de positionnement du mannequin une préhension plausible meme pour un outil inconnu du mannequin. Cette approche comporte plusieurs étapes. Lorsqu’un objet inconnu est présenté au mannequin dans l’environnement virtuel, le système cherche dans une base de données d’objets typés un objet géométriquement similaire au nouvel objet. Le système va ensuite transposer l’information de préhension propre à cet objet typé vers le nouvel objet, pour transmettre cette information de préhension au moteur de positionnement du mannequin.

Afin d’évaluer cette solution, une base de données a d’abord été créée. Il a fallu dans un premier temps choisir une liste d’objets tests, en l’occurrence, des outils usuels de l’industrie, tels qu’un marteau, une perceuse, un tournevis, une clé mixte, etc. Pour chacun des outils sélectionnés, une ou plusieurs actions sont considérées. En effet, il peut y avoir, d’une part, plusieurs façons d’utiliser un même outil. Il peut également être nécessaire, d’autre part, de définir des actions ‘génériques’, telles que « saisir pour déplacer » l’outil.

Dans une seconde étape, nous avons vérifié l’impact de l’anthropométrie sur la préhension. Puisque nous souhaitons enregistrer, pour chaque objet typé, une préhension par couple outil/action, il fallait déterminer si une préhension plausible pour un homme au 50ème centile pouvait aussi être plausible pour une femme au 5ème centile ou un homme au 95ème centile. Si une préhension de référence moyenne s’était avérée inutilisable pour des anthropometries éloignées, il aurait fallu inclure dans la base de données des triplets outil/action/anthropométrie. Les différents essais réalisés montrent que l’impact de l’anthropométrie sur la préhension est limité et qu’il est adéquat d’inclure uniquement la préhension d’un homme au 50ème centile au sein de la base de données.

Finalement, il fallait évaluer la possibilité de transférer la préhension d’un outil de la base de données à un outil inconnu mais géométriquement similaire. La première étape consiste à retrouver dans la base de données un outil connu géométriquement similaire au nouvel outil. Dassault Systèmes offre son propre moteur de recherche géométrique, et nous avons souhaité tester cette solution. Nous avons observé des résultats encourageants, cependant, certains tests indiquent qu’il reste du travail à faire.

Dans l’hypothèse où la recherche d’outils géométriquement similaires se déroule bien, nous souhaitions évaluer la capacité de transférer l’information de préhension de l’outil typé vers l’outil géométriquement similaire. La méthode examinée consiste à prévoir des elements géométriques (plan de symétrie, etc.) sur les objets typés, et tenter de retrouver des elements géométriques équivalents sur le nouvel objet géométriquement similaire. Ces elements géométriques sont ensuite utilisés comme contraintes de recalage entre les deux outils. Une fois le recalage réalisé, il est possible de transférer la préhension de l’objet typé vers le nouvel objet.


identifier: Dendane, Mourad Ahmed  (2017). Conception et réalisation d'un capteur passif biomédical implantable et d'un lecteur assurant l'activation et la communication sans fil.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Biocapteurs.

subject: Transducteurs biomédicaux Conception et fabrication.

subject: Prothèses internes Conception et fabrication.

subject: Conception technique.

subject: Systèmes d'identification par radiofréquence.

subject: Données Transmission.

subject: implant

subject: RFID

subject: biomédical

subject: capteur

subject: implantable

abstract: La mise en application de principes d’ingénierie pour établir un pont entre la médecine et la biologie conduit à d’audacieuses possibilités dans le domaine de la santé. La prémisse de ce mémoire est qu’il est possible d’adapter la technologie d’identification par radiofréquence (RFID) pour activer et pour communiquer avec une plateforme implantable servant d’interface à une large variété de capteurs miniaturisés. L’implantation d’un capteur souscutané a pour avantage de fournir une variété de données autrement hors d’atteinte en empruntant une approche non-invasive. Le projet démontre la réalisation d'un système RFID opéré à 13.56 MHz qui permet la communication avec un thermomètre implantable prévu pour être porté au poignet et l’alimentation de ce dernier de manière inductive par un bracelet externe. Le capteur demeure complètement passif et ne s’allume qu’au moment où le bracelet émet son champ électromagnétique. Il est à noter que ce dernier est contrôlé via Bluetooth Low Energy (BLE) par un appareil mobile, en l'occurrence un téléphone intelligent qui constitue une interface visuelle simple et intuitive présentant les données récoltées sous forme de tableaux et de graphiques. Les résultats obtenus dans le cadre de ce mémoire démontrent, à l’aide d’une série de prototypes d’implants et de bracelets, qu’il est indéniablement possible de mesurer un paramètre corporel interne tel que la température avec une qualité d’acquisition remarquable. Cette technologie de quantification de soi est applicable entre autres dans le domaine médical, sportif, spatial ou militaire.


identifier: Genoyer, Julie  (2018). Comptabilization of PMMA/PS blends by nanoparticles and block copolymers : effect on morphology and interfacial relaxation phenomena.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
viscoélasticité linéaire
rhéologie extensionnelle
mélange de polymères
compatibilisation
nanoparticules
argiles modifiées
effet Marangoni

abstract: In this thesis, the compatibilization mechanism induced by clay nanoparticles in polymer blends was investigated using rheology. To do so, montmorillonite, laponite and halloysite, modified or not, were added to PMMA/PS blends. Linear shear rheology showed that the compatibilization mechanism, especially the coalescence phenomenon, was greatly influenced by the localization of clay nanoparticles. Modified montmorillonite, which was located at the interface, was shown to be the most efficient at inhibiting coalescence among clays and as efficient as a block copolymer with a high molecular mass. The latter is particularly interesting as nanoparticles are cheaper than block copolymers. In this work, special attention was given to relaxations happening in blends. Using linear shear rheology, Marangoni stresses due to a gradient in compatibilizer concentration at the interface was evidenced for the first time in the case of organically modified clay nanoparticles when located at the interface. Finally, submitting blends to elongational flow and subsequent relaxation showed that the relaxation of the droplets after high deformations was faster in the case of clays dispersed in the matrix and slowed down by the interfacial tension in the case of a better dispersion of clays at the interface or in the whole blend.


identifier: Diop, Issa  (2018). Erreur humaine et intégration du cadenassage/décadenassage à la planification de la production et de la maintenance avec demande stochastique dans un système manufacturier flexible.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de tehnologie supérieure.

subject:
commande optimale de la production
maintenance corrective
cadenassage / décadenassage
erreur humaine

abstract:
Le cadenassage/décadenassage (C/D) est une obligation légale au Québec selon l’article 188.2 du règlement sur la santé et la sécurité du travail, RSST (D. 1187-2015, a. 3). Récemment, en septembre 2015, le conseil d’administration de la Commission des normes, de l'équité, de la santé et de la sécurité du travail (CNESST) a entériné un projet de règlement plus sévère visant à introduire dans le RSST des dispositions plus spécifiques sur le C/D et les méthodes de contrôle des énergies dangereuses. Les modifications apportées viennent préciser notamment les responsabilités de chaque intervenant.

Ce projet de recherche traite un problème de processus décisionnels des systèmes de production. L'objectif principal vise le développement d'une politique de commande optimale, robuste et souple, facilitant l'intégration du C/D à la planification de la production et de la maintenance corrective (MC) dans un système manufacturier flexible (FMS). La finalité est de minimiser les coûts totaux de production intégrant les coûts d’inventaire et de pénurie et d’inciter de manière durable, par le biais du C/D, le travailleur ainsi que l’employeur à render leurs lieux de travail sécuritaires. À cet égard, la prise en considération du FMS dans un environnement incertain a permis de mettre en exergue l’importance de l’erreur humaine (EH) à la gestion conjointe de la production et de la MC intégrant les procédures de C/D selon l’article de la CNESST susmentionné.

Le FMS sous étude est constitué d’une machine produisant deux types de produits (M1P2) pour répondre à deux types de demandes. Le système est sujet à la défaillance humaine sous forme d’EH, ainsi qu'à des pannes et des réparations stochastiques.

Une politique de commande optimale de la production et de la MC est développée par le biais d’une approche combinant un formalisme analytique et des méthodes numériques ainsi qu’expérimentaux. Cette dernière est basée sur la simulation, les plans d’expériences et des outils statistiques, ainsi que les algorithmes génétiques. Par ailleurs, une illustration numérique et une analyse de sensibilité seront présentée pour exprimer l'utilité et l'efficacité de l'approche proposée.

In fine, il sera déterminé le taux de production qui minimise les coûts escomptés d’inventaire et de pénurie dans un horizon de planification infinie. Cette approche permet de définir les processus de décision optimaux à moindre coût et réalistes d’intégration du C/D dans un FMS tout en prenant en compte l’influence de l’EH à la politique de commande optimale de la production et de la maintenance.


identifier: Tlili, Ghada  (2018). Gestion de la récupération de données dans les systèmes de stockages infonuagiques.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
systèmes de stockage dans l’infonuage
OpenStack Swift
ordonnancement des requêtes

abstract: Avec l’émergence du Big Data, de nombreuses entreprises s’appuient de plus en plus sur l’infonuage pour stocker et extraire d’énormes quantités de données afin de bénéficier de l’évolutivité et des performances offertes par les services de stockage en nuage. En conséquence, le temps de récupération de données est devenu d’une importance primordiale pour les utilisateurs de l’infonuage. Cependant, les systèmes de gestion de données actuels ne sont pas optimisés pour réduire ce temps parce qu’ils suivent la stratégie Premier Entré Premier Servi (PEPS) pour répondre aux requêtes des utilisateurs. Nous avons constaté que cette stratégie, d’une part, ne convient plus aux préférences des utilisateurs qui exigent de nos jours la récupération des données avant des échéances. D’autre part, elle ne favorise pas la maximisation de bande passante assurant le transfert des données entre les serveurs de l’infonuage et les utilisateurs. Dans ce mémoire, nous présentons deux solutions d’ordonnancement de requêtes de fichiers, baptizes DA et DA-Resch, qui visent à améliorer la méthode classique de gestion de transfert de données afin de minimiser le temps de transfert et respecter les échéances spécifiées par les utilisateurs. Nous montrons à travers des expériences réelles utilisant le système de stockage de OpenStack (Swift) que, comparé au système client de Swift traditionnel, DA et DA-Resch augmentent significativement le pourcentage de requêtes respectant leurs échéances, réduisent le temps de transfert des données et maximisent l’utilisation de la bande passante.


identifier: Lemonnier, David  (2018). Caractérisation de la vascularisation de la moelle épinière par un algorithme d'ondes planes pour l'imagerie ultrasonore Doppler.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
ultrasons
Doppler
ondes planes
moelle épinière
fantômes

abstract:
Pour les chirurgiens orthopédiques, une des principales difficultés est d’évaluer l’état de la moelle épinière lors de chirurgies. La condition vasculaire est un paramètre représentatif de la fonctionnalité de la moelle et des conditions initiales d’une blessure médullaire. L’imagerie ultrasonore est particulièrement adaptée à une utilisation intra-opératoire. Cependant, les algorithmes présents dans les appareils cliniques actuels ne possèdent pas une résolution spatiale suffisante pour décrire les vaisseaux sanguins de petit diamètre. Une séquence d’imagerie ultrasonore Doppler par ondes planes a été proposée récemment dans la littérature, qui améliore la détection des vaisseaux sanguins, et plus spécifiquement, ceux de petit diamètre. Cette étude vise à adapter cette séquence d’imagerie à la moelle épinière. Les algorithmes d’imagerie par ondes focalisées conventionnel et par ondes planes ont été ajustés en se basant sur une fréquence d’échantillonnage équivalente du signal Doppler, afin d’obtenir un intervalle de vitesses d’écoulement quantifiable semblable. Pour un délai d’émission des ondes identiques, une quantité de données Doppler de l’ordre de 13 fois plus importante est obtenue avec la séquence par ondes planes.

Dans un premier temps, la quantification de paramètres associés à la vascularisation a été réalisée à partir de fantômes représentatifs des vaisseaux médullaires, et les résultats obtenus à partir des deux séquences d’imagerie ont été comparés. En particulier, pour l’imagerie Doppler par ondes planes, les expérimentations menées au cours de ce projet indiquent une amelioration du rapport signal-sur-bruit pouvant atteindre 18 dB, ainsi qu’une estimation plus précise des vitesses et des diamètres de l’écoulement. Pour trois configurations de fantômes différentes, l’écart moyen lors de la quantification des débits en comparaison avec les valeurs théoriques était de 25%, alors que les valeurs étaient presque doublées avec l’algorithme par ondes focalisées. Dans un second temps, l’application de l’imagerie ultrasonore avec l’ajout d’un produit de contraste sur une moelle épinière de cochon in vivo a confirmé ces résultats. Une synchronization de l’émission des ondes avec le cycle cardiaque a permis de s’affranchir des variations avec ce paramètre. De plus, l’ajout d’un délai entre deux séquences d’émission a conduit d’une part à une destruction plus lente des micro-bulles, et a d’autre part laissé le temps au produit de contraste de remplir de nouveau les vaisseaux intra-médullaires. Un plus grand nombre de vaisseaux sanguins était détecté lors de l’application de la séquence d’imagerie Doppler par ondes planes. Plus spécifiquement, les veines et les artères spinales étaient visualisées, ainsi que certains vaisseaux intra-médullaires. L’introduction d’une blessure par lâcher de poids dans le protocole expérimental a par ailleurs permis d’évaluer l’étendue de la région vasculaire endommagée.

L’ensemble des résultats obtenus au cours de ce projet de recherche indique que l’algorithme d’imagerie ultrasonore Doppler par ondes planes apporte une amélioration significative dans la caractérisation de vaisseaux représentatifs de la vascularisation de la moelle épinière et permet de quantifier plus précisément les paramètres associés. Ces observations pourront être plus finement détaillées par l’utilisation de fréquences d’émission des ondes plus élevées ou par l’application d’un algorithme de reconstruction non-linéaire suite à l’injection de produit de contraste. Ces observations suggèrent qu’une séquence d’imagerie ultrasonore Doppler par ondes planes peut être utilisée pour caractériser et quantifier le débit sanguin médullaire. A long terme, une utilisation en salle d’opération pourrait apporter des informations complémentaires aux chirurgiens orthopédiques.


identifier: Oudni, Louiza  (2018). Génération automatique de cartes de profondeur relative par utilisation des occlusions dynamiques.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
carte de profondeur relative
flot optique
segmentation
occlusions dynamiques
conversion automatique 2D à 3D

abstract:
L’insuffisance de contenu 3D est un frein majeur à l’expansion des téléviseurs 3D. La generation automatique de contenu 3D à partir de contenu 2D ordinaire constitue une solution possible à ce problème.

En effet, plusieurs indices de profondeur sont présents sur des images ou vidéos 2D, ce qui rend la conversion automatique 2D à 3D possible. Parmi ces indices, les occlusions dynamiques, qui permettent d’attribuer un ordre relatif aux objets adjacents, offrent les avantages d’être fiables et présentes dans tous les types de scènes.

L’approche pour convertir du contenu 2D en 3D, proposée dans ce mémoire, repose sur l’utilisation de cet indice pour générer des cartes de profondeur relative. L’analyse du mouvement, avant et arrière entre deux trames consécutives, permet le calcul des occlusions dynamiques. Le mouvement considéré est calculé par une version modifiée du flot optique Epic-Flow propose par Revaud et al. en 2015. Les modifications apportées au calcul de ce flot optique ont permis de le rendre cohérent en avant-arrière sans détériorer ses performances. Grâce à cette nouvelle propriété, les occlusions sont plus simplement calculées que dans les approches présentes dans la littérature. En effet, contrairement à l’approche suivie par Salembier et Palou en 2014, la méthode de calcul des occlusions proposée ne nécessite pas la coûteuse opération de l’estimation de mouvement par région selon un modèle quadratique. Une fois les relations d’occlusions obtenues, elles permettent de déduire l’ordre des objets contenus dans l’image. Ces objets sont obtenus par une segmentation qui considère à la fois la couleur et le mouvement.

La méthode proposée permet la génération automatique de cartes de profondeur relative en présence de mouvement des objets de la scène. Elle permet d’obtenir des résultats comparables à ceux obtenus par Salembier et Palou, sans nécessiter l’estimation de mouvement par région.


identifier: Nguyen, Tung Ngoc  (2018). Noise propagation in power converter : modeling and attenuation approaches.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: découplage

subject: EMI

subject: filtre

subject: propagation du bruit

subject: modélisation du convertisseur de puissance

subject: carte de circuit imprimé

abstract:
In this thesis, an analysis of noise propagation and complete design guidelines for low noise low power circuit of a power converter is presented. In literature, majority of publication deal with noise propagation in the high power circuit resulting in high EMI, which may not pass EMI standards. Unfortunately, EMI standards are not relevant to solve EMI issues in the board level. Consequently, this thesis focuses on noise propagation in the low power circuit, consisting of sensing and control circuits. Noise in the low power circuit can create noisy feedback signals, leading to bad performance and poor reliability converter. In order to resolve this issue, this thesis helps the designers to understand well noise in low power circuit in term of its existence, source and propagation paths. Based on this knowledge, noise mitigation techniques are developed to ensure the performance and reliability of the power converter. The proposed methods can be applied in the early design stage or improving noise profile of a complete converter.

This thesis begins with the experimental observations of noise in the low power circuit of a typical Buck converter in several operating points of the high power circuit and different components of low power circuit. Based on the experimental results, the noise propagation paths are analyzed without considering differential (DM) and common modes (CM) separately. To further understand the effects of converter design on noise profile, the fundamental parts of the low power circuit including Gate driver, passive devices and low power rails supplying all functional circuits, are studied. These researches result in the proposed models of Gate driver at high frequency, the General Impedance Representation (GIR) of passive devices, and the computational model of the low power rails, which will be presented in the contents of this thesis. Furthermore, the noise mitigation techniques are developed to reduce noise in the low power circuit based on knowledge of these aforementioned parts. Noise is attenuated locally at the Gate driver by using Y-capacitor. In addition, the GIR and 2D model of low power rails provide powerful tools for optimal design. In each part of this thesis, the literature review, proposed models/approaches, computational and experimental results will be presented to validate the effectiveness of the thesis contributions.


identifier: T. Bachand, Alexandre  (2018). Formulation d'enrobés bitumineux de type ESG10 et GB20 avec incorporation de particules de verre.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
enrobé bitumineux
verre
recyclé
bitume
PCG
orniérage
module complexe

abstract:
Présentement au Québec, la majorité du verre que nous recyclons se retrouve par la suite dans les centres d’enfouissement. En fait, cette situation est essentiellement causée par la presence de verre mixte qui ne peut être exploité pour fabriquer de nouveaux produits, car il est constitué de plusieurs types de verre. Le verre mixte se crée essentiellement lorsque les différentes bouteilles et contenants se brisent et se mélangent lors du transport vers les centres de tri. Étant donné que le prix de vente aux centres de transformation est trop élevé, les entreprises s’en départissent comme ils le peuvent et les centres d’enfouissement sont souvent l’alternative la plus économique. Pour contrer ce problème, un projet d’envergure en collaboration avec la Société des Alcools du Québec (SAQ) et visant la récupération du verre a été mis en place au Laboratoire des Chaussées et Matériaux Bitumineux (LCMB) de l’École de technologie supérieure (ÉTS).

Ce mémoire vise à évaluer la faisabilité d’incorporer des particules de verre dans les enrobes bitumineux afin d’obtenir des propriétés semblables ou meilleures aux enrobés conventionnels. Pour ce faire, deux types d’enrobés ont été étudiés soit, un ESG10 qui est un enrobé utilisé en couche de roulement et un GB20 qui est utilisé comme couche de base. Pour le ESG10 et le GB20, un enrobé conventionnel ainsi que des enrobés contenant 10% de verre recyclé, et dont certains ont subis une réduction de la teneur en bitume, ont été fabriqués. Pour tous les enrobés, la performance a été évaluée selon trois critères : 1) l’aptitude au compactage à la PCG, 2) la résistance à l’orniérage et, 3) le module complexe.

Les résultats expérimentaux ont entre autres montré une meilleure performance à l’orniérage des enrobés avec verre lorsqu’il y a réduction de la teneur en bitume comparativement à l’enrobé de référence. Également, on constate que l’ajout de particules de verre n’a pas d’effets significatifs sur la rigidité de l’enrobé. On remarque aussi que l’aptitude au compactage est semblable entre l’enrobé conventionnel et un enrobé avec verre contenant le même volume de bitume effectif. Globalement, la faisabilité d’incorporer des particules de verre dans un enrobe de type ESG10 et GB20 a été prouvée.


identifier: Pourreza Katigari, Mohammadhossein  (2018). Analytical and finite element study of residual stresses in the transition zone of hydraulically expanded tube-to-tubesheet joints.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
dudgeonnage du tube
dudgeonnage hydraulique
assemblage tubes-plaque à tubes
zone de transition
contraintes résiduelles

abstract:
The process of tube expansion has been the subject of much research throughout the years. The first study conducted by Oppenheimer (1927) was dedicated to the mechanical rolling technique of expanding the tube. In fact, initial investigations were mainly concentrated on the manufacturing process of tube expansion, and no attention was paid to tube failure due to the other parameters arising in this process. In 1966, Toba A. alerted researchers to the fact that the highest residual stresses at the tube transition zone are the origin of tube failure, because they cause stress corrosion cracking. Later, in 1976, Krips and Podhorsky modeled the new hydraulic expansion method to expand the tube, which has several advantages in comparison with mechanical rolling. These improvements are the accurate determination of expansion pressure and the longitudinal uniform expansion.

This new method reduces the level of tensile residual stresses at the transition zone which, under a corrosive environment, are the main contributors to crack propagation and, ultimately, tube degradation. Therefore, the analytical and finite element analysis of this zone is the subject of this study. The evaluation of the residual stresses, taking into account as many factors as possible in tube expansion, is the objective of the study. It is worthy to note that influence factors such as tube strain hardening and reverse yielding in the transition zone are not part of this work.

The study begins with the development of an analytical model in which the Von Mises yield condition for a rigid-plastic circular cylindrical shell subjected to axially symmetric loading is considered. The expansion pressure level is limited in order to avoid the tubesheet plastic deformation, although its effect is not significant on the transition zone stresses.

The material behavior is assumed to be elastic perfectly plastic (EPP). The results disclosed that three different regions in the transition zone of the tube should be considered: full plastic, partial plastic and elastic regions. The elastic beam foundation theory and the plasticity theory are used to determine the residual stresses in these regions. The validation of the analytical model is conducted by comparing the results obtained with those of the finite element analysis using ANSYS Workbench 16.2. The results show a good agreement between the two models. Nonetheless, some limitations should be considered in order to obtain reliable analytical residual stresses at the transition zone of an expanded tube.


identifier: Samaei, Sepideh  (2018). Stability and catechol modification of chitosan hydrogels for cell therapy.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
hydrogels de chitosane
stabilité
catéchol
modification
adhésion tissulaire
biomatériaux

abstract:
Injectable hydrogels based on chitosan (CH), a polysaccharide biopolymer that is soluble in acidic conditions, are increasingly used for biomedical and pharmaceutical applications. To achieve the prospective applications, low viscosity before and during injection, rapid gelation, high mechanical properties, tissue-adhesion and biodegradation are required. In order to be used for cell therapy, excellent cytocompatibility is also mandatory. Merging all required properties in one formulation is still an issue as of today.

The recently designed thermosensitive CH hydrogels at Laboratory of Endovascular Biomaterials (LBeV) by using novel gelling agents, exhibit strong mechanical properties, cytocompatibility and tunable gelation time. For possible clinical transfer, the stability of the CH and gelling agent solutions is of great importance. The first objective of this master research is to study the stability of chitosan solution, gelling agents, and chitosan hydrogel over time under different storage conditions, to define how long and in which condition the storage of chitosan and gelling agents is possible while they keep their rheological properties and gelation kinetic.

The results showed that CH solution and gelling agents that stored at low temperature (4- 5°C) had less changes in comparison to those stored at room temperature.

In a second step, in order to improve the adhesive properties of the gel, the chitosan was modified by covalent grafting of catechol groups and the properties of the obtained hydrogel were characterized by studying, in particular, the impact of the addition of hydrogen chloride (HCl) in the solution of chitosan. The grafting protocol of catechol has been improved to avoid oxidation during manufacture and we have shown that hydrogels gelling at human body temperature can be formed by this method. The concentration of HCl tends to improve the adhesive properties, but to reduce the strength of the hydrogels and gelation kinetic. This study is a significant first step towards the development of a thermosensitive, cohesive and adhesive hydrogel. The next steps will be to optimize the hydrogels, to improve the understanding of the chemical mechanisms involved, and to evaluate their potential for cellular encapsulation.


identifier: Kamousi Alamdari, Mahdi  (2018). 2D ice trajectory in the flow field of Joukowski airfoil.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
CFD
trajectoire de la glace
profil de Joukowski
ingestion de glace
givrage en vol
dégivrage.

abstract:
Inflight icing and ice shedding as an important problem in the aviation industry have been studying in recent decades both experimentally and numerically. In recent years, the numerical approach has been privileged to simulate ice accretion and ice piece trajectory due to its cost and time efficiency. This study aims to investigate the influence of the different characters of the ice piece and airfoil on the probability of ice ingestion by an aft-mounted engine. In this order, the flow field of the Joukowski airfoil and 2D trajectory of a square plate ice piece in this flow field will be simulated.

Velocity field of Joukowski airfoil is simulated and used to compute aerodynamic forces on the square plate ice piece. Trajectories for square plate ice particles in uniform flow fields are compared with the literature to validate the developed code. As the ice shedding is associated with uncertainties regarding its initial conditions, Monte-Carlo method is used to have a statistical study on this phenomenon. Ice pass probability map around the airfoil is generated to investigate the influence of airfoils’ parameters such as thickness, camber and angle of attack as well as the influence of ice’s shape and mass on the trajectory of the ice piece. Ice shedding is investigated separately for upside and downside of the leading edge.

Initial condition of ice shedding is found to be an important factor in ice trajectories. Results show that ice ingestion probability by engine changes for different set of parameters of airfoil and ice piece. Thicker and more curved airfoils impose less ice ingestion risk. Airfoil’s angle of attack has different influence on the probability map depending on the location of the ice shedding. Rectangular and sphere ice particles are more likely than square ice pieces to pass through the engine. Also it is shown that Magnus effect has an important influence on the ice trajectories which cannot be ignored in ice trajectory simulations.


identifier: Kabba, Moussa  (2018). Coretic : nouvelle écriture des règles pour améliorer l'isolation et la composition en SDN.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
SDN
Openflow
isolation
composition
plan de contrôle
plan de données
plan de gestion
hypervision
table de flux
mode réactif
mode proactif
mode interprété

abstract:
SDN (Software Defined Networking) est une nouvelle architecture réseau qui permet d’apporter une solution à la complexité des tâches des équipements réseaux. Cette architecture permet de séparer le plan de données, chargé d’acheminer les données, du plan de contrôle qui fournit les règles de gestion des flux. Au-dessus du plan de contrôle, s’ajoute le plan de gestion qui permet d’envoyer des instructions au plan de données en utilisant un langage évolué. Les travaux de recherche apportent des solutions pour permettre l’isolation des trafics, la composition des plans de contrôle et pour la gestion des flux au niveau du plan de gestion en SDN. Les solutions actuelles d’isolation et de composition présentent des techniques de gestion des entrées de flux ayant des faiblesses. Certaines utilisent des informations de la couche 2 du modèle OSI (Open System Interconnection) (Ahmed, Mohamed Fekih. 2015). Effectuer l’isolation en se servant des informations de la couche 2 entraîne une génération de plusieurs entrées dans les tables de flux, ce qui affecte les performances. D’autres solutions utilisent une seule table de flux pour insérer les règles de plusieurs contrôleurs (Jin, Xin. 2015). Ceci entraîne une cohésion faible des tables concernées. Un couplage élevé est aussi constaté par l’utilisation de plusieurs tables reliées entre elles (Dixit, A. 2014). Quant aux solutions au niveau du plan de gestion, elles ne permettent pas à plusieurs plateformes de programmation de haut niveau d’utiliser un contrôleur commun.

Dans ce travail de maîtrise, il est proposé Coretic qui vise à améliorer l’écriture des règles dans le plan de données pour l’isolation et la composition. Étant donné que le rôle du plan de contrôle est confié au plan de gestion utilisant les plateformes de programmation de haut niveau, ce travail propose une solution permettant d’isoler le trafic des plans de gestion en utilisant un contrôleur commun. Coretic pour atteindre ses objectifs se sert des informations de la couche 3 du modèle OSI et de plusieurs tables de flux. Des tests de performance ont permis de montrer que Coretic offre de meilleures performances dans l’isolation et la composition. La solution d’hypervision des plans de gestions ne crée pas une degradation importante des performances. Coretic à la suite des tests effectués apporte les contributions suivantes :

• Apport d’une nouvelle approche d’isolation et de composition de plans de contrôles basée sur l’utilisation de tables multiples et de l’utilisation d’adresses IP de la couche 3.
• Apport d’une solution d’hypervision des plans de gestion.

Ces contributions permettent d’améliorer les performances dans le plan de données. La cohésion des tables de flux est renforcée, car ces tables reçoivent chacune des politiques bien précises. Le couplage devient faible aussi, car Coretic laisse les tables traiter les flux en toute indépendance. Avec Coretic, il est possible d’utiliser qu’un seul contrôleur pour isoler le traffic de plusieurs plans de gestion.


identifier: Nazemi, Faranak  (2018). Identify and quantify the thermodynamics and kinetics aspects of fast tempering in martensite low-alloy medium carbon steel used for aerospace application.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
chauffage par induction
transformation
cinétique
coalescence
mûrissement d’Ostwald
cémentite
acier AISI 4340
dureté

abstract: Induction heating, a fast and popular localized heat treatment process is increasingly used in aerospace industries that require good fatigue and wear resistance. Due to the induction highheat exposure, transformation towards equilibrium state of martensite in over-tempered zone (loss of hardness) happens between the hardened surface layer and the core of the part by a series of thermally activated phenomena. In order to understand over tempering behavior, the kinetics of cementite coarsening in tempered martensite AISI 4340 steel system with initial hardness 460 HV has been investigated. Microstructural investigation and modeling have been undertaken to understand the material response during tempering at 550 °C, 650 °C, and 700 °C. Different methods to reveal precipitates have been tested and compared. A statistical analysis was performed on microstructural measurements such as size, volume fraction, and morphology. On the other hand, the coarsening behavior of this multicomponent alloy system has been investigated using kinetics and thermodynamics thanks to DICTRA software. This computational tool can handle complex alloys and was used to model the precipitation resulting from tempering effect. Modeling results indicate that the coarsening resistance of 4340 alloy system is achieved not only by Cr and Mn partition to cementite at the early stage of tempering but also at later stage of tempering by partitioning element Mo in cementite, and also provided by partitioning of Ni and Si in the matrix at later stage of tempering. These results highlight the remarkable coarsening resistance of AISI 4340 steel even for prolonged tempering. Also due to low temperature 653 K (380 °C) chosen for initial tempering, only C can diffuse at this temperature, resulting a thermodynamics paraequilibrium stability, and any further high temperature exposure (over-tempering) will require to reach a new thermodynamic condition preventing rapid cementite growth. An extension of Björklund model is used to validate DICTRA model results. At the end, based on microstructure parameters strength and hardness of over-tempered zone are measured.


identifier: Hnouna, Salma  (2018). Distinction entre la compréhension partagée et la conscience situationnelle d'équipe : une revue systématique de littérature.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
compréhension partagée
conscience situationnelle
conscience situationnelle d’équipe
prise de décision
technologies d’information
revue systématique de la littérature

abstract: L’assimilation correcte de la compréhension partagée (CP) et la conscience situationnelle d’équipe (CSÉ) est fondamentale au sein des environnements organisationnels. Étant donné leur importance, ces deux notions sont largement abordées dans la littérature. Plusieurs travaux étudient la CSÉ et la CP en profondeur, car elles sont considérées comme des piliers dans le processus de prise de décision. Cependant, il existe un manque de synthèse sur l’évolution de ces notions, ce qui les rend difficiles à cerner et à mettre en oeuvre ou même à développer davantage. Aussi, très peu de ces études ont réfléchi aux différences entre la CP et la CSÉ, ce qui pose la question du choix de l’utilisation pertinente de l’une ou l’autre pour traiter une situation de prise de décision donnée. Ainsi cette étude réalise une revue de littérature systématique pour retracer l’évolution au fil du temps des notions de compréhension partagée et de conscience situationnelle d’équipe et pour montrer notamment en quoi elles se ressemblent et en quoi elles diffèrent. En premier lieu, les principaux auteurs qui ont contribué à l’évolution des deux notions séparément ont été déterminés et leurs principales contributions ont été présentées. Puis une comparaison de la CP et de la CSÉ a été réalisée à travers le croisement des différentes définitions des deux blocs. Ce croisement a eu lieu grâce à l’utilisation des éléments récurrents relevés pendant l’analyse exhaustive qui peut être perçue à l’annexe. La synthèse qui en résulte fournit aux lecteurs une vision sur les points d’accord et de discorde existant dans la littérature concernant la CSÉ et la CP. Ainsi, d’une part, cette recherche vise à combler le manque de littérature qui concerne le schema d’évolution de la CP et la CSÉ et en tire profondément sa pertinence. Et d’autre part, les divergences et similitudes identifiées apportent une valeur ajoutée pour les chercheurs en exposant des pistes de recherche future qui méritent d'être explorées.


identifier: Amor, Makram  (2018). Étude de l'électro-conversion d'azote ammoniacal par voie électrochimique.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
azote ammoniacal
traitement électrochimique
zéolite
électro-conversion
rendement
toxicité
énergie consommé

abstract:
La problématique persistante de l’azote ammoniacal et le manque d’efficacité des procédés classiques de traitement des eaux usées à faible température imposent le développement de nouvelles techniques pour satisfaire les normes actuelles sur les rejets contenant ce polluant. Dans ce cadre, le présent projet de recherche vise à élaborer et tester une approche novatrice d’enlèvement de l’azote ammoniacal par l’électro-conversion en présence de catalyseurs zéolitiques, avec ouverture vers l’emploi d’aluminosilicates naturels plus disponibles et moins coûteux.

À cet égard, des ensembles de six électrodes en cuivre-nickel (30 %, 70 % M/M) et en acier (AISI 1018) alternées de couches zéolitiques (clinoptilolite) préalablement saturées d’azote ammoniacal ont été utilisées à cet effet en présence ou absence de chlorures. Un suivi de la perte de masse des électrodes en acier a aussi été effectué tout comme une analyse de leur durée de vie. Les résultats obtenus ont démontré qu’en l’absence de zéolite, les rendements de conversion de l’azote ammoniacal ne dépassant guère 50 %. Dans les mêmes conditions, une meilleure efficacité est obtenue lorsque l’azote ammoniacal est fixé sur la zéolite. Ainsi, les rendements obtenus en présence de chlorures dépassent 93 % dans les cas où des électrodes sont en acier, alors qu’en l’absence de ce chlorures le rendement atteint 83 % dans les mêmes conditions. Le suivi de la perte de masse des électrodes en acier a révélé une diminution de 0,63 % de leur masse pour un potentiel de 5 V après 150 min de réaction. Cette perte de masse pourrait toutefois être minimisée en diminuant le potentiel imposé, favorisant alors la réaction spécifique désirée d’électro-réduction de l’azote ammoniacal tout en limitant l’impact de la diminution du potentiel sur le rendement. Ceci ouvre une voie prometteuse pour l’emploi d’aluminosilicates plus économiques pour le traitement d’effluent riche en azote ammoniacal.


identifier: Ignatowicz, Kevin  (2018). Simulation de trajectoires 3D de plaques planes avec introduction d'un modèle de moment dynamique.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
dégivrage
trajectoires 3D
aérodynamique
plaque plane
moment dynamique

abstract: Les phénomènes de givrage sur les surfaces d’un avion en vol peuvent provoquer des dysfonctionnements de capteurs ou de commandes de vol, en plus de détériorer les performances aérodynamiques de l’appareil. Des systèmes antigivrages, destinés à prévenir la formation de givre, et de dégivrage, qui délogent de la glace déjà formée, sont ainsi montés sur les avions pour lutter face à cette accrétion de glace parasite. Néanmoins, le dégivrage est à l’origine d’une nouvelle menace pour la sécurité de l’appareil en générant des débris de glace qui peuvent impacter la carlingue ou être ingérés par les moteurs. Il est ainsi nécessaire en phase de conception d’un avion de pouvoir estimer la trajectoire des débris potentiels, pour éviter de placer un élément vital de l’appareil, tel qu’un moteur, dans une zone fortement soumise au passage de débris de glace. L’objectif du présent projet de recherche est de développer un outil de simulation numérique de trajectoires 3D de débris de glace de forms sphériques et de plaques planes dans un écoulement CFD. La contribution majeure dans l’implémentation de cet outil est l’introduction d’un modèle de moment dynamique pour la plaque plane en rotation, basé sur une extrapolation 3D d’un modèle bidimensionnel tiré de la littérature. Une approche lagrangienne sera retenue pour étudier les trajectoires des débris de glace. Pour y parvenir, la détermination des efforts aérodynamiques sur le débris en tout point du domaine fluide nécessitera une interpolation dans la solution CFD de l’écoulement ainsi que la détermination à chaque itération de l’orientation du débris dans le cas de la plaque plane en rotation. Après validation vis-à-vis de la littérature pour les deux types de débris, à savoir sphériques et plaques planes, le code de trajectoire sera mis en application dans des champs de vitesse aéronautiques 3D pour simuler des charriages de débris de glace autour, notamment, d’un avion blended-wing-body. Dans le cas de la plaque plane, l’accent sera mis sur la comparaison entre le modèle de moment dynamique développé et un modèle préexistant de la littérature pour comparer le comportement obtenu via le nouveau modèle. Les résultats autour du blended-wing-body serviront à visualiser dans un plan transverse à l’arrière de l’appareil les empreintes des trajectoires des débris, en vue d’un futur travail de placement des moteurs sur l’avion.


identifier: Ben Salah, Mehdi  (2018). Étude de l'efficacité des vêtements de protection contre la pénétration d'aérosols nano et submicroniques dans des conditions proches d'une exposition réelle.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
nanoparticules
aérosol
vêtements de protection
conditions de travail
déformations mécaniques

abstract: Du fait de leur forte croissance d’utilisation à l’échelle industrielle, le développement des nanoparticules, leur préparation et leur intégration dans différents produits impliquent un potentiel d’exposition professionnelle important, plusieurs millions de travailleurs à travers le monde. Or, de nombreuses études ont démontré des effets néfastes lors d’un contact cutané (irritations, dermatites). Plusieurs organismes recommandent par précaution le port de vêtements de protection chimique dits de « type 5 » pour se prémunir d’un quelconque danger. Toutefois, bien que certaines études aient été menées pour évaluer leur performance contre une exposition aux nanoparticules, elles n’ont cependant pas tenu compte des conditions d’une exposition réelle en milieu professionnel. Ce projet a été mené afin de contribuer à l’évaluation de l’efficacité de ces vêtements de protection contre des aerosols nano et submicroniques dans des conditions proches d’une exposition réelle. Pour ce faire, 5 vêtements de protection ont été étudiés : 4 combinaisons intégrales de type 5 et une blouse de laboratoire servant de référence. Dans un premier temps, la déformation des vêtements pendant leur utilisation a été mesurée. Par la suite, des déformations mécaniques simulant cette utilisation en condition réelle des matériaux ont été appliquées simultanément à l’exposition aux particules. Il s’avère que pour la majorité des matériaux, le taux de pénétration est relativement faible. Il a ainsi été montré que les sollicitations mécaniques, dans les contions retenues, n’avaient pas d’impact significatif sur l’efficacité des matériaux de vêtements de protection testés.


identifier: Labbé, Philippe-Alexandre  (2018). Conception d'un convertisseur PUC5 dans un système multicellulaire et multiniveau de basse tension.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
convertisseur multiniveau
nitrure de gallium
onduleurs parallèles
PUC5

abstract: De nos jours, les convertisseurs multiniveaux et modulaires (MMC) sont devenus un des principaux sujets de recherche en électronique de puissance pour plusieurs raisons : faible THD, possibilité de moyennes et hautes tensions, modularité, etc. Or, ils s’adaptent bien mal aux applications de faible tension qui, eux aussi, bénéficieraient de ces avantages. Conséquemment, l’utilisation de cette topologie série engendrerait des cellules dont la tension est très faible, ce qui n’est pas pratique. Une topologie parallèle a été développée qui permet de garder la stratégie modulaire du MMC pour les applications de faible tension. Un onduleur de 5 niveaux de type « Packed U-Cell » (PUC5) a été utilisé pour implémenter l’algorithme. De plus, des transistors au Nitrure de Gallium (GaN) ont été utilisés. Des formes d’onde multiniveaux sont générées au point de couplage commun (PCC) CA à l’aide d’une inductance interbranche et d’un déphasage entre les porteuses triangulaires des cellules. Le contrôle de cette topologie est décentralisé, c’est-à-dire que chaque convertisseur n’a besoin que des paramètres du réseau électrique et d’un pulse de synchronisation. Les résultats de simulation et d’expérimentation sont présentés pour un système autonome et monophasé.


identifier: Elarbi, Mahdi  (2018). APSL : langage de spécification des politiques de sécurité basées sur le contexte pour le contrôle des applications Android.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
applications mobiles
Android
détection de logiciels malveillants
contrôle d'API
réécriture des applications
politiques de sécurité
langage de politique

abstract: Vu l'importance des données personnelles des utilisateurs des smartphones, elles font, malheureusement, l'objet d'une convoitise incessante de la part des pirates. Si la vigilance quant à la diffusion d'informations qui concerne les utilisateurs des applications Android doit être de mise, il est parfois compliqué de contrôler les failles de confidentialité, à cause de nombreuses applications qui ont besoin d'accéder aux informations privées des utilisateurs pour des fonctionnalités légitimes. Ces dernières applications impliquent souvent le partage d'informations privées entre utilisateurs à des emplacements dispersés. Ce partage d’informations peut causer des risques de divulgation des informations confidentielles des utilisateurs. Par conséquent, une solution de contrôle des fonctions APIs des applications Android qui ont besoin d’accéder aux informations privées des utilisateurs doit être proposée. La présente étude, étudie des variétés de solutions connexes, fournit une analyse, et souligne certains de leurs échecs et leurs limites. Par conséquent, nous proposons un cadre de réécriture des applications pour appliquer efficacement des contrôles à chaque application individuellement sans besoin de modifier le système d’Android. En outre, ce cadre appliquera des stratégies de sécurité inter-applications dépendantes au contexte afin de contrôler les fuites de confidentialité entre les différentes applications Android susceptibles de partager les mêmes ressources. En conséquence, les applications modifiées seront forces de communiquer avec notre moniteur d'applications centralisées. Ceci permettre de definer des politiques de contrôles sécurisés basées sur notre langage de spécification .Ces politiques vont permettre aux utilisateurs d'interpréter et d'appliquer leurs règles de sécurité complexes sur leurs applications Android.


identifier: Ben Kilani, Moez  (2018). Multistatic radar optimization for radar sensor network applications.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: réseaux de capteurs radar

subject: détection et positionnement de la cible

subject: operation conjointe des systèmes radar et de communication

abstract:
The design of radar sensor networks (RSN) has undergone great advancements in recent years. In fact, this kind of system is characterized by a high degree of design flexibility due to the multiplicity of radar nodes and data fusion approaches. This thesis focuses on the development and analysis of RSN architectures to optimize target detection and positioning performances. A special focus is placed upon distributed (statistical) multiple-input multipleoutput (MIMO) RSN systems, where spatial diversity could be leveraged to enhance radar target detection capabilities.

In the first part of this thesis, the spatial diversity is leveraged in conjunction with cognitive waveform selection and design techniques to quickly adapt to target scene variations in real time. In the second part, we investigate the impact of RSN geometry, particularly the placement of multistatic radar receivers, on target positioning accuracy. We develop a framework based on cognitive waveform selection in conjunction with adaptive receiver placement strategy to cope with time-varying target scattering characteristics and clutter distribution parameters in the dynamic radar scene. The proposed approach yields better target detection performance and positioning accuracy as compared with conventional methods based on static transmission or stationary multistatic radar topology.

The third part of this thesis examines joint radar and communication systems coexistence and operation via two possible architectures. In the first one, several communication nodes in a network operate separately in frequency. Each node leverages the multi-look diversity of the distributed system by activating radar processing on multiple received bistatic streams at each node level in addition to the pre-existing monostatic processing. This architecture is based on the fact that the communication signal, such as the Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) waveform, could be well-suited for radar tasks if the proper waveform parameters are chosen so as to simultaneously perform communication and radar tasks. The advantage of using a joint waveform for both applications is a permanent availability of radar and communication functions via a better use of the occupied spectrum inside the same joint hardware platform. We then examine the second main architecture, which is more complex and deals with separate radar and communication entities with a partial or total spectrum sharing constraint. We investigate the optimum placement of radar receivers for better target positioning accuracy while reducing the radar measurement errors by minimizing the interference caused by simultaneous operation of the communication system. Better performance in terms of communication interference handling and suppression at the radar level, were obtained with the proposed placement approach of radar receivers compared to the geometric dilution of precision (GDOP)-only minimization metric.


identifier: Ngamaleu Piengang, Fabrice Chilly  (2018). Conception et application d'une méthodologie multicritère floue de sélection de logiciels de planification et d'ordonnancement avancé (APS).  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: prise de décision

subject: planification et ordonnancement

subject: DFQ flou

subject: AHP floue

subject: VIKOR floue

subject: logiciels APS

subject: méthode de prise de décision multicritères

abstract:
Avec la mondialisation, la croissance des entreprises et les besoins de plus en plus exigeants des clients, les défis en termes de planification et d’ordonnancement des opérations en environnement manufacturier ne cessent de croitre. Face à cette situation, les entreprises manufacturières sont dans l’obligation de mettre à jour leurs politiques de planification et d’ordonnancement en adoptant des systèmes et des approches de planifications nouvelles telles que la planification et l’ordonnancement avancés (POA). Dans cet exercice, les entreprises désirant implanter des approches de POA ont généralement deux possibilités. Elles peuvent choisir de développer une solution personnalisée ou alors d’implanter des logiciels commerciaux de POA. La deuxième piste est plus courue de nos jours.

L’objectif de ce travail est d’accompagner les entreprises désirant améliorer la planification et l’ordonnancement de leurs opérations par la sélection et l’implantation d’un logiciel commercial de POA. Plus précisément, le but de ce travail est d’évaluer et de sélectionner parmi les logiciels commerciaux de POA disponibles sur le marché celui qui satisfait au mieux les besoins de l’entreprise. Trois sous objectifs ont été identifiés : la cartographie des processus de planification et d’ordonnancement de l’entreprise, la capture des besoins de l’entreprise et la conception d’une nouvelle méthodologie de sélection intégrant sous incertitude à la fois les besoins de l’entreprise et les critères et sous critères de sélection.

La méthodologie adoptée pour cette étude est celle dictée par la science de la conception, qui permet l’itération du processus de conception afin de perfectionner et de valider les résultats ou les livrables obtenus. Des données sont recueillies auprès d’experts et des preneurs de décisions internes à l’entreprise à l’aide d’entrevues individuelles et de groupes. Par ailleurs, en guise de contributions de cette recherche, trois méthodes ont été conçues. La première méthode permet de cartographier les processus de l’entreprise. La deuxième méthode est destinée à la capture des besoins de l’entreprise tandis que la troisième méthode intègre le déploiement de la fonction qualité (DFQ), l’analyse hiérarchique des processus (AHP) et la méthode VIKOR pour la sélection du logiciel qui satisfait au mieux les besoins de l’entreprise. Cette intégration est rendue possible en mettant en place une version modifiée du DFQ. L’incertitude sur les données provenant des enquêtes adressées aux experts et aux preneurs de décision est considérée par l’utilisation de la logique floue et des variables linguistiques.

L’approche globale de l’étude est appliquée à un cas réel d’entreprise manufacturière. Les résultats montrent la pertinence des méthodes développées face au problème de selection d’un logiciel de POA.


identifier: Noël, Paméla  (2018). Évaluation du confort thermique à la suite d'abaissements de la température de consigne des thermostats en mode chauffage à l'aide de données mesurées in situ et de simulations.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
abaissement de la température
confort thermique
temps de récupération
chauffage résidentiel
données mesurées in situ

abstract:
Les clients résidentiels vivant dans un climat froid ont souvent recours aux abaissements de la température de consigne des thermostats pour diminuer leur consommation d’énergie pendant la saison de chauffage. La plupart des études réalisées sur ces abaissements ont comme but premier de diminuer la consommation d’énergie. Cependant, le confort thermique des occupants, lors de la reprise de la température de consigne, est peu abordé. De plus, les études portant sur l’évaluation du confort thermique sont principalement réalisées en climat chaud.

Dans la présente étude, le confort thermique est évalué à la suite d’abaissements de la température selon la norme ASHRAE 55-2013 et le modèle de Fanger (1972) à l’aide de données mesurées in situ et de simulations. Les données in situ sont recueillies dans les maisons d’expérimentation en énergétique du bâtiment (MEEB) du Laboratoire des Technologies de l’Énergie (LTE) d’Hydro-Québec. Ensuite, les simulations sont effectuées avec le programme EnergyPlus à partir du modèle des MEEB.

Les résultats de la présente étude démontrent que le confort thermique des occupants n’est pas atteint à la suite des reprises de la température de consigne. Le temps de récupération a varié d’un étage à l’autre et selon l’orientation cardinale. Il faut prévoir, afin que le confort thermique ne soit pas affecté, au moins 1 h avant que les conditions intérieures deviennent stables. La comparaison des résultats calculés avec ceux simulés a démontré quelques différences don't des écarts moyens d’indice PMV (vote moyen prévisible) de 0,5 et moins.

La durée et l’amplitude choisies des abaissements de la température pourraient être modifies pour répondre aux besoins thermiques des occupants.


identifier: Garfa, Arbia  (2018). Évaluation de l'évolution des performances et du comportement des enrobés coulés à froid notamment avec matériaux recyclés.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
enrobés coulés à froid
granulats bitumineux recyclés
dégradation des chaussées
vieillissement
comportement mécanique
analyse cycle de vie

abstract:
La dégradation des infrastructures routières est étroitement liée aux aléas climatiques, au traffic et à la composition de la structure des chaussées même. Le manque d’entretien accélère l’évolution des dégradations, ce qui peut imposer parfois le recours à des techniques de réhabilitation coûteuses pour restaurer les propriétés et les performances initiales de la chaussée. Il est donc important de maintenir un réseau routier sécuritaire avec un bon service pour les usagers. Plusieurs techniques d’entretien existent partout dans le monde. Les enrobes coulés à froid, connus sous le nom d’ECF font partie de ces techniques utilisées. Les ECF sont des matériaux bitumineux minces à froid pour couche de surface destinée à apporter de l’adhérence et à imperméabiliser les supports qui répondent aux exigences du développement durable.

Cependant, bien que l’ECF soit considéré comme une solution pour les entretiens routiers, certains aspects concernant ses performances et son évolution dans le temps restent peu maitrisés. La recherche sur les formulations des ECF avec des granulats bitumineux recycles (GBR) est au coeur de l’actualité. La variabilité de ses composants ainsi que la possibilité d’intégrer des GBR constituent dans leur ensemble une complexité dans la compréhension du comportement des ECF. C’est dans ce contexte que s’inscrit cette thèse qui a pour objectif d’étudier et évaluer le comportement des ECF vierges et recyclés vis-à-vis des solicitations mécaniques et thermiques.

Cette thèse a été orientée selon trois principaux axes. La première partie concerne l’amélioration de la formulation des ECF vierges et recyclés. La deuxième partie a été consacrée à l’étude, en laboratoire et in situ, de l’évolution dans le temps du comportement mécanique et comportement thermique des ECF sans et avec GBR. Le troisième volet a permis la réalisation d’une étude environnementale de la technique des ECF. Les travaux présentés ici ont démontré la possibilité de fabriquer des ECF avec GBR, mais avec la nécessité d’adapter formulation, surtout pour obtenir une bonne cohésion. Il est également démontré que le vieillissement thermique affecte les ECF et change leur rigidité et leur résistance à l’orniérage, ce qui a un effet sur leur apport structurel lors d’un dimensionnement de chaussée. L’avantage environnemental des ECF a également été confirmé au cours de cette thèse. Enfin, ce travail a abouti à la réalisation d’un chantier experimental avec des ECF recyclés qui a répondu à toutes les exigences attendues.


identifier: Zarghami, Mahdi  (2018). Short term management of hydro-power system using reinforcement learning.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
production d’énergie hydroélectrique
apprentissage machine
apprentissage par renforcement

abstract:
The fundamental objective in operation of reservoir complex is to specify an optimal decision policy so that it can maximize the expected value of reward function over the planning horizon. This control problem becomes more challenging as a result of existing different sources of uncertainties that reservoir planner needs to deal with. Usually, a trade-off exists between a value of water in storage and the electricity production. The function on the side of the value of water is uncertain and nonlinear in the reservoir management problem and it heavily depends on storage of reservoir and storage of other reservoirs as well. The challenging task is then how to solve this large-scale multireservoir problem under the presence of several uncertainties.

In this thesis, the integration of a novel approach known as Reinforcement Learning (RL) is presented in order to provide an efficient optimization of a large-scale hydroelectric power system. RL is a branch of artificial intelligence method that presents several key benefits in treating problems that are too large to be handled by traditional dynamic programming techniques. In this approach, an agent tries to learn the optimal decision continuously so as to maximize the reward function based on interacting with the environment. This study presents the major concepts and computational aspects of using RL for the short-term planning problem of multireservoir system.

The developed reinforcement learning based optimization model was successfully implemented on the Hydro-Quebec multireservoir complex located at the Rivière Romaine, north of the municipality of Havre-Saint-Pierre on the north shore of the St. Lawrence. This model was subsequently used to obtain optimal water release policies for the previously-mentioned reservoir complex. The output of the designed model was compared to the conventional optimization methods known as deterministic dynamic programming. The results show that the RL model is much more efficient and reliable in solving large-scale reservoir operations problems and can give a very good approximate solution to this complex problem.


identifier: Roy-Moisan, François  (2018). Étude comparative intergénérationnelle de luminaires horticoles.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
DEL
lampe large spectre
lampe solaire
test comparatif
croissance de plants

abstract: L’optimisation de la croissance des plantes en milieu fermé est en pleins essors. Tous les paramètres de croissance sont maintenant optimisés, tels l’humidité, le contrôle des nutriments, etc.. Par contre, l’optimisation de l’éclairage jusqu’à l’arrivée des DEL, est resté stagnant. La DEL a ouvert de nouveaux horizons. Depuis quelques années, la recherche sur les spectres et l’influence de ceux-ci sur les plants est en accélération. Ces avancées ont permis de voir l’apparition d’une multitude de technologies sur le marché. Est-ce que ces nouvelles technologies surpassent leurs prédécesseurs ? Cette recherche a comparé trois systèmes d'éclairage de génération différente, soit : le tube fluorescent horticole, la DEL blanche et un luminaire multi-DEL modulable reproduisant le soleil. Ceux-ci ont été testés pour deux de leurs aspects, soit la qualité du spectre émis et la croissance des cultivars. Les plantes mises à l'essai sont des plants de basilic (Ocimum basilicum), de menthe (Mentha arvensis), de coriandre (Coriandrum sativum), de laitue frisée (Lactuca sattva) et de ciboulette. Les tests ont été réalisé en trois (3) expérimentations consécutives d’une période de 33 jours chaqune. Les critères de qualification pour la qualité spectrale sont basés sur la norme ASTM E927-10. Les tests établis visaient à comparer l’intégrale de recouvrement, le champ de vision, l’uniformité spectrale et la stabilité temporelle. Pour la croissance, la grandeur du plant et des feuilles ainsi que le diamètre de la tige ont été analysés. Les résultats obtenus démontrent qu’au niveau spectral le luminaire multi-DEL offre une qualité spectrale bien au-devant de ses prédécesseurs. Pour ce qui est de l’expérimentation de croissance, le luminaire multi-DEL offre de meilleurs résultats que les deux autres technologies. Cette recherche a permis de valider les avancées technologiques et qu’un éclairage à large spectre multi-DEL donne des résultats supérieurs par rapport à la dernière génération de DEL blanche.


identifier: Ghibaudo, Marion  (2018). Optimisation du choix des interventions sur un réseau routier existant.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
système de gestion des chaussées
entretien routier
diagnostics de dégradations
monétisation
impacts environnementaux

abstract:
La gestion moderne des chaussées doit relever trois défis cruciaux pour prendre une decision d’intervention adaptée au réseau routier détérioré : gérer un nombre grandissant de données et d’informations, fournir des diagnostics des causes de détériorations fiables et prendre en compte les impacts environnementaux. Les systèmes de gestion des chaussées traditionnels ne sont pas appropriés pour combler ces lacunes à l’origine de choix stratégiques inadéquats et de mauvais investissements.

Dans un premier temps, la fiabilité des diagnostics établis selon les méthodes traditionnelles de la gestion des chaussées est remise en question. Deuxièmement, les émissions polluantes issues de la circulation routière sont monétisées. L’ajout des coûts environnementaux dans l’analyse économique démontre qu’il est désormais indispensable de comptabiliser le volet environnemental pour sélectionner la stratégie d’intervention optimale. Enfin, le format analogique figé, communément utilisé, est critiqué au profit des nouvelles technologies de l’information qui proposent des alternatives de gestion prometteuses.

Dans ce contexte, l’objectif principal de ce mémoire est de proposer une amélioration du processus de décision et de gestion des chaussées, par la comptabilisation des impacts environnementaux et par le développement d’une plateforme graphique et numérique qui rassemble, confronte et valorise des données techniques, économiques et environnementales. En conclusion, les contributions de ce mémoire ont pour vocation de permettre aux administrations routières de prendre des décisions d’investissements optimales aux niveaux technique et économique, et de réaliser des interventions plus respectueuses de l’environnement, de la santé et du bien-être des populations. Ce projet s’inscrit dans la perspective du développement durable des chaussées.


identifier: Lyassami, Mountadar  (2018). Simulation numérique de la trempe à l'eau d'une pièce forgée de grande dimension : effet de la macroségrégation et de la taille des grains.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
traitements de trempe
simulation FEM
variation de la taille des grains
variation de teneur en carbone

abstract: La présence des hétérogénéités chimique, appelée macroségrégation, et la variation de la taille de grains sont deux défauts principaux qu’on observe dans des blocs d’aciers de grandes dimensions. Ces défauts influencent grandement la microstructure, en particulier la proportion des phases, qui ultimement détermine la sévérité de la distorsion de la pièce finale ainsi que ses propriétés mécaniques. Afin de réduire le taux de non-conformité dans les pièces produites, il est important de quantifier l’impact des variations de la composition chimique et taille de grain sur la proportion des phases formées lors de la trempe. Dans ce projet, l’effet de la variation en composition chimique et taille de grains sur l’évolution de la microstructure lors de la trempe d’un bloc d’acier de grandes dimensions a été prédit en utilisant le logiciel de simulation par éléments finis, Forge® NxT 1,1. Actuellement, ce genre de simulation n’est peu ou pas encore appliqué aux lingots de grandes dimensions. Une nouvelle méthode pour la simulation des lingots de grandes tailles ayant une composition hétérogène et taille de grains différentes est proposée. Il est montré que la macroségrégation et la variation de la taille de grains ont un impact significatif sur le temps de début et de fin de transformation ainsi que la fraction volumique des phases. La validation des résultats de simulation a été effectuée sur des éprouvettes prises à différentes localisations (surface, quart et coeur) du bloc d’acier étudié. Des tests de dilatométrie et diffraction des rayons X ont été utilisés afin de déterminer la fraction volumique de la martensite, bainite et d'austénite résiduelle pour chaque condition expérimentale. Les résultats de la simulation ont été comparés aux données expérimentales.


identifier: Brahmi, Abdelkrim  (2018). Nonlinear control of multiple mobile manipulator robots transporting a rigid object in coordination.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
groupe de robots manipulateurs mobiles
commande adaptative
coordination
espace Cartésien
force interne

abstract:
This doctoral thesis proposes and validates experimentally nonlinear control strategies for a group of mobile manipulator robots transporting a rigid object in coordination. This developed approach ensures trajectory tracking in Cartesian space in the presence of parameter uncertainty and undesirable disturbances.

The objective of the creation of robots in the early sixties was to relieve man of certain hard jobs such as: handling a heavy object, and repetitive tasks which are often tiring or even sometimes infeasible manually. Following this situation, several types of manipulator robots were created. Naturally, the need for robots having both locomotion and manipulation capabilities has led to the creation of the mobile manipulators. Typical examples of mobile manipulators, more or less automated, are the cranes mounted on trucks , the satellite arms, the deep-sea exploration submarines, or extra-planetary exploration vehicles.

Some operations requiring the handling of a heavy object are difficult to achieve by a single mobile manipulator. These operations require a coordination of several mobile manipulators to move or transport a heavy object in common. However, this complicates the robotic system as its control design complexity increases greatly. The problem of controlling the mechanical system forming a closed kinematic chain mechanism lies in the fact that it imposes a set of kinematic constraints on the coordination of the position and velocity of the mobile manipulator. Therefore, there is a reduction in the degrees of freedom for the entire system. Further, the internal forces of the object produced by all mobile manipulators should be controlled. This thesis work was focused on developing a consistent control technique for a group of mobile manipulator robots executing a task in coordination. Different nonlinear controllers were simulated and experimentally applied to multiple mobile manipulator system transporting a rigid object in coordination. To achieve all objectives of this thesis, as a first step, an experimental platform was developed and mounted in the laboratory of GREPCI-ETS to implement and validate the different designed control laws. In the second step, several adaptive coordinated motion/force tracking control laws were applied, ensuring that the desired trajectory can excellently tracked under uncertainties parameters and disturbances.