identifier: Najjari, Morteza  (2014). Characterization of edge-contact influence on tridimensional elastohydrodynamic film shape, pressure, stress and temperature distributions.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Lubrification hydrodynamique.
Mécanique du contact.
Fluides non newtoniens.
élastohydrodynamique
contact de bord
épaisseur du film
pression
température
contrainte
optimisation
PSO

abstract:
This doctoral project investigates edge contact influence on pressure, lubricant film thickness, temperature, and stress distribution of finite line contacts under an elastohydrodynamic lubrication (EHL) regime. This type of contact represents a common source of problems in engineering structures such as gears, cams and roller bearings, since non-conforming contact surfaces in such structures undergo intense stresses while transferring loads through relatively small contact areas. Additionally, they induce stressconcentration zones at their extremities; as a result, profile modification becomes necessary.

The present study investigates influence of free edges on EHL characteristics of finite line contacts. The initial stage of the research develops a 3D numerical model for the thermal, non-Newtonian EHL of general contact problems. A semi-analytical method (SAM), based on the Boussinesq half-space theory, is combined with a free boundary correction process to provide a fast and precise description of edge contact conditions. A modified finite difference expansion of the Couette term of the Reynolds equation guarantees computational stability, while the Carreau expression defines the shear-thinning response of the lubricant. Free boundary impact on tridimensional stress distribution is also investigated by extending the free-edge correction procedure to evaluate the levels of surface and subsurface stresses using SAM. The stress distribution data derived from this procedure are then contrasted with Finite Element Method (FEM) results using a two-level factorial comparison. Three dimensionless factors — contact slenderness, contact length ratio, and load — are examined. The comparison shows that the new model developed in this thesis provides a high level of precision in the evaluation of stress distributions, while computing more than 125 times faster than FEM simulations. This powerful model is then used to investigate and establish the influence of different roller profile modifications on EHL film shape, pressure and temperature distributions. Based on a series of detailed analyses of different roller profile corrections, it is found that a large radius crowning combined with rounding corners provides the most effective profile adjustment.

In the last step of this study, this newly developed model is combined with a multi-objective particle swarm optimization (PSO) to arrive at formulas establishing crowning and corner rounding radii, which can be applied to the rapid design of optimal rollers. The formulas take into account three dimensionless factors — slenderness, load, and lubricant viscosity — and coefficients for the formulas are derived from the PSO results using a five-level factorial design. By concurrently optimizing three objective functions — contact pressure uniformity, film thickness stability, and maximum load capacity — the predictions of these formulas guarantee optimal profile modifications. This study contributes to the understanding of edge influence on EHL characteristics of finite line contacts, while offering a robust model for axial profile corrections of lubricated contact problems.


identifier: Mechirgui, Monia  (2014). Commande optimale minimisant la consommation d'énergie d'un drone utilisé comme relai de communication.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

type:
Mémoire ou thèse
Non évalué par les pairs

format: application/pdf application/pdf

subject:
Drones Systèmes de commande.
Drones Commande automatique.
Commande linéaire.
Drones Consommation d'énergie.
quadratique
quadrotor
régulateur
commande optimale
LQR adapté

abstract:
Ce projet a pour objectif de mettre en application la commande optimale, plus particulièrement le régulateur linéaire quadratique pour le contrôle de position d’un véhicule aérien sans pilote à quatre hélices connu comme étant un quadrotor. Ce dernier possède une structure symétrique et simple. Ainsi, son contrôle est relativement facile par rapport aux hélicoptères traditionnels.

La commande optimale peut s’avérer être un contrôleur idéal permettant de concilier entre les performances de poursuite et la consommation d’énergie. En pratique, les conditions de linéarité ne sont pas satisfaites, mais certaines élaborations du régulateur linéaire quadratique ont été utilisées dans de nombreuses applications non linéaires avec de bons résultats. Le contrôleur linéaire quadratique utilisé dans le présent mémoire est présenté sous deux formes : simple et adapté à l’état de charge de la batterie. Dans ce projet, on se base sur la structure traditionnelle du régulateur linéaire quadratique et on introduit un nouveau critère qui se base sur l’état de charge de la batterie, dans le but d’optimiser la consommation d’énergie.

Dans ce mémoire, le contrôleur linéaire quadratique est appliqué pour commander le quadrotor. Cette commande est destinée à être utilisée pour contrôler et maintenir la trajectoire désirée pendant plusieurs manoeuvres tout en minimisant la consommation d’énergie. À la fois simple et adapté, le contrôleur linéaire quadratique est mis en oeuvre sous Simulink en temps discret. Le modèle simule la dynamique et le contrôle d'un quadrotor. Les performances et la stabilité du système sont ensuite analysées avec plusieurs tests, du simple vol stationnaire aux trajectoires complexes en boucle fermée.


identifier: Brière-Côté, Antoine  (2014). Caractérisation sémantique des différences entre des modèles CAO par transposition des contraintes géométriques explicites.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Conception assistée par ordinateur.
Dessin géométrique.
Produits commerciaux Cycle de vie.
comparaison
définition
géométrique
produit

abstract:
Représentée au sein des nombreux modèles, la définition géométrique d’un produit évolue continuellement par le travail de nombreux spécialistes qui en utilisent, analysent et modifient les informations, prennent des décisions et engagent des actions à partir de cellesci. Plusieurs fois durant le cycle de vie du produit, une évolution géométrique émanera de l’un de ses modèles dits experts et devra être propagée aux autres modèles afin de préserver la cohérence de la définition du produit, sans toutefois occasionner les mêmes modifications au sein de chacun d’eux. Une transposition efficace du changement entre deux modèles experts distincts repose donc sur une représentation et une interprétation du delta géométrique adaptées au point de vue sur le produit incarné par le modèle expert auquel le changement est propagé.

En considérant la définition géométrique du produit comme l’élément commun de cette fédération de modèles experts, ainsi que la dispersion – par opposition à l’intégration – de ces modèles à travers l’entreprise étendue, cette thèse par articles adopte l’avenue de la comparaison géométrique comme solution à la problématique de la transposition du changement. L’objectif est de développer une approche de comparaison permettant la caractérisation des différences géométriques repérées entre deux modèles d’un composant mécanique par l’entremise d’une sémantique favorisant l’interprétation et l’assimilation du delta géométrique du point de vue particulier d’une discipline. Des considérations particulières sont accordées à la précision du calcul des différences géométriques, à l’intelligibilité de la représentation de ces différences pour des ingénieurs mécaniciens et à la fonctionnalité de la représentation dans une optique de gestion du cycle de vie du produit.

L’état de l’art en comparaison des modèles CAO 3D, selon les perspectives des scénarios d’application, des méthodes de calcul des différences et des outils logiciels existants, a mené aux constats que les applications de la comparaison sont nombreuses et que la transposition du changement se classe parmi celles nécessitant l’identification des différences entre modèles. Ces constats ont été confirmés par des essais logiciels qui ont démontré qu’aucune solution d’identification des différences ne peut être exploitée sans égard aux particularités du scénario à résoudre, en plus de mettre en évidence les carences des solutions existantes en termes de représentation des différences. Un cadre pour la formalisation et la caractérisation des scénarios de comparaison dans le but de mieux les maitriser et les outiller est d’ailleurs proposé.

L’approche de comparaison des modèles CAO 3D présentée exploite les contraintes géométriques explicites, détaillant la géométrie originale selon un niveau d’abstraction familier pour un ingénieur et selon le point de vue particulier de sa discipline, afin de caractériser le delta géométrique qui distingue la géométrie évoluée de l’originale. Cette approche combine la mise en correspondance des éléments topologiques entre les représentations B-Rep originale et modifiée, la transposition du schéma de contraintes géométriques de la géométrie originale vers la géométrie modifiée et la représentation, au sein d’un nouveau modèle inspiré du génie logiciel, de ces associations et des différences qui peuvent en être déduites. Ainsi, il devient possible d’exprimer le delta géométrique caractérisant l’évolution en termes de variations de contraintes dimensionnelles originales et/ou de l’abandon de certaines contraintes géométriques.


identifier: Moulin, Diane  (2014). Développement et évaluation d'une méthode de mesure de la flexibilité du rachis scoliotique.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Scoliose Soins médicaux.

subject: Colonne vertébrale Propriétés mécaniques.

subject: Diagnostics Méthodes non effractives.

subject: Mesures optiques.

subject: Radiographie (Médecine)

subject: scoliose idiopathique adolescente

subject: flexibilité

subject: suspension

subject: non irradiant

subject: in vivo

abstract:
Les propriétés mécaniques rachidiennes in vivo obtenues suite aux tests de flexibilité sont primordiales pour la planification chirurgicale de la scoliose. Bien que ces tests de flexibilité soient couramment utilisés en clinique scoliose, ils ne sont pas préconisés pour le traitement par corsets étant donné la nécessité de radiographies supplémentaires représentant une dose additionnelle importante d’irradiation. Ces indices de flexibilité peuvent également être intégrés aux simulateurs de traitement, soit chirurgical ou par corset, pour personnaliser leur comportement mécanique. Ce projet vise donc à développer et valider une méthode non irradiante pour évaluer la flexibilité des courbures scoliotiques.

Un harnais a été spécialement conçu pour suspendre 37 patients par les aisselles et pour permettre la visibilité de marqueurs radio-opaques placés sur le dos au niveau des apophyses épineuses des vertèbres thoraciques et lombaires. Deux acquisitions ont été prises pour chaque patient, l'une en position debout et l'autre suspendue, pour les méthodes radiographique à base dose (Rx-Cent) et optique avec un système 3D (Op-M).

La réduction moyenne des courbures obtenue par Op-M [3,4 ± 3,2°] diffère significativement de Rx-Cent [9,5 ± 5,2°] (p<0,0005, différence médianes: 7,2°). Toutefois, l’estimation moyenne de l'indice de flexibilité de Op-M [3,5 ± 7,6 °/Nm] n'est pas significativement différente de celle obtenue avec Rx-Cent [1,9 ± 1,1 °/Nm] (p=0,9543).

Le test de suspension présente une très bonne reproductibilité (ICC = 0,777), supportant son utilisation pour la planification des traitements chirurgical et conservateur de la scoliose. La méthode de mesure optique présente des différences significatives avec la méthode radiographique, en ce qui concerne la réduction. Celles-ci peuvent être causées par plusieurs facteurs : (1) erreurs de positionnement des marqueurs externes; (2) mouvement de la peau par rapport aux repères vertébraux osseux; (3) différence entre la courbure vertébrale et celle formée par les apophyses épineuses. En conséquence, une recherche plus approfondie de ces sources de différences doit être menée pour que cette étude puisse supporter le remplacement des mesures radiographiques de la flexibilité du rachis scoliotique par la méthode optique envisagée.

L’utilisation du test de suspension tant dans les cas de traitement conservateur que chirurgicaux présente un excellent potentiel d’amélioration de la planification du traitement orthopédique de la scoliose.


identifier: Lachance Tremblay, Éric  (2014). Incorporation de particules de verre post-consommation dans un enrobé bitumineux de type ESG14.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Revêtements bitumineux Conception et construction.

subject: Verre Déchets Recyclage.

subject: enrobés bitumineux

subject: verre

subject: recyclé

subject: matériaux de chaussées

abstract:
En 2008, environ 244,000 tonnes de verre ont été générées par la société québécoise dont plus de 128,000 tonnes ont été récupérées par divers moyens de collecte. Le recyclage de verre représente une problématique puisque le verre qui se brise durant le processus de collecte et de transport ne peut être réutilisé dans la fabrication de nouveaux produits de verre. Il convient donc de trouver de nouvelle sources d’utilisations pour ce matériau. Puisque la réutilisation de matériaux recyclés dans les matériaux de chaussées est bénéfique d’un point de vue environnemental et souvent comportemental, l’idée d’incorporer des particules de verre post-consommation dans les enrobés bitumineux a refait surface dernièrement au LCMB. Actuellement, l’incorporation des particules de verre postconsommation dans les enrobés bitumineux n’est pas régie par le MTQ.

Le projet réalisé au LCMB visait à vérifier la possibilité d’utiliser des particules de verre post-consommation dans un enrobé de type ESG14 tout en conservant des propriétés et performances équivalentes à celles d'un enrobé conventionnel. Des enrobés contenant différents dosages en particules de verre ont été confectionnés pour étudier l’effet du verre sur les caractéristiques volumétriques, l’aptitude au compactage et sur la résistance à l’orniérage. Ces enrobés ont été formulés selon la méthode de formulation LC du MTQ. Cette étude a permis de cibler un dosage optimal en particules de verre. Par la suite, les performances thermomécaniques (résistance aux basses températures (TSRST), module complexe (E*) et résistance à la fissuration par fatigue), les caractéristiques physiques
(macrotexture et adhérence) ainsi que la durabilité (tenue à l’eau) de cet enrobé avec verre ont été comparées avec un enrobé de référence. Les résultats montrent que les enrobés de type ESG14 avec des particules de verre formulés selon la méthode LC sont plus sensibles à l’orniérage. Par contre, une réduction de la quantité de bitume permet de répondre à ce problème et d’obtenir un enrobé avec verre avec des performances équivalentes à celles d’un enrobé conventionnel au niveau de la résistance à la propagation de fissures à basse température, de la rigidité, de la résistance à la fatigue de même qu’au niveau des caractéristiques physiques. Par contre, l’ajout de particules de verre semble modifier la rhéologie de l’enrobé et a pour effet négatif de diminuer la tenue à l’eau de l’enrobé.


identifier: Pourfard, Atousa  (2014). Évaluation de méthodes de contrôle non destructives (CND) alternatives pour remplacer l'attaque anodique des superalliages de nickel.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Alliages réfractaires Contrôle non destructif.

subject: Nickel Alliages Contrôle non destructif.

subject: Nickel Alliages Microstructure.

subject: Ségrégation (Métallurgie)

subject: Essais par courants de Foucault.

subject: Ondes de Rayleigh.

subject: Dispositifs magnéto-optiques.

subject: Waspaloy

subject: white spots

subject: freckles

abstract: Les superalliages de nickel, comme le Waspaloy, ont trouvé leur place dans différentes industries grâce à leurs caractéristiques particulières, notamment la bonne résistance à la corrosion à haute température. Ce mémoire porte sur l’identification d’une méthode d’inspection non destructive à sec, pour révéler les défauts microstructuraux sur un échantillon usiné de disque de turbine de superalliage de nickel : le Waspaloy. Les précipités intermétalliques augmentent la résistance à la traction, la résistance au fluage, la limite d'élasticité et la limite de rupture du superalliage. Cependant, les défauts microstructuraux, les freckles et les white spots, ont des effets négatifs sur les propriétés mécaniques des superalliages de nickel. Ce document présente une étude approfondie de l’origine et de la nature des freckles et des white spots. Les travaux expérimentaux sont principalement concentrés sur les mesures de conductivité électrique par courants de Foucault et sur les mesures ultrasonores par ondes acoustiques de surface (les ondes de Rayleigh). Pour enrichir la capacité d’analyse, une étude sur la technique de l’imagerie magnéto-optique est également présentée dans ce document. Le contrôle des paramètres de mesure confirme l’efficacité de chaque technique. Ce rapport rend compte des résultats satisfaisants qui pourront servir pour les recherches et les travaux à venir.


identifier: Boudreau-Trudel, Bryan  (2014). Impact et facteurs clés de l'introduction d'équipements miniers innovants : le cas d'une mine souterraine.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Mines Appareils et matérial Innovations.

subject: Mineurs Effet des innovations sur.

subject: Mines Industrie Productivité.

subject: Mines Sécurité Mesures.

subject: Or Mines et extraction Québec (Province) Abitibi-Témiscamingue Études de cas.

subject: mine

subject: innovation

subject: équipement

subject: santé et sécurité du travail (SST)

subject: analyse multiattribut (dominance-based rough set approach)

abstract:
Les entreprises minières naviguent dans un environnement économique cyclique influencé par les prix du marché. À cela, s'ajoute une pression sociale accrue au niveau des conditions de travail et de la sécurité des travailleurs. C'est donc à un contexte hautement concurrentiel que les entreprises de ce secteur sont confrontées. Afin de demeurer compétitives, l'une des solutions qu'elles privilégient est l'acquisition d'équipements innovants.

Toutefois, l'introduction d'équipements innovants ne se fait pas sans heurts. Plusieurs études ont en effet démontré que l'arrivée de nouveaux équipements plus gros, plus puissants et plus sophistiqués a également entraîné des effets négatifs. Parmi ceux-ci notons, les périodes d'adaptation plus longues que prévues. Mais encore, ces équipements sont aussi en cause dans bon nombre d'accidents et de décès, et ce, tant à l'échelle internationale que chez les mines québécoises.

Devant ces constats de succès mitigés, il appert fondamental de mieux comprendre les facteurs de succès lors de l'implantation d'équipements miniers innovants. Dans cette thèse nous proposons l'étude approfondie de ce sujet par une étude de cas réalisée dans une mine aurifère souterraine témiscabitibienne. Dans un premier temps, notre démarche vise à mesurer l'impact de dix projets innovants sur des indicateurs de performance en productivité et en santé et sécurité du travail (SST). Dans un deuxième temps, nous proposons l'utilisation d'un outil d'aide à la décision, l'approche des ensembles approximatifs basés sur la dominance, afin d'identifier les facteurs clés favorisant l'implantation de ces équipements innovants.

Parmi les résultats obtenus, deux facteurs ont été identifiés comme les plus pertinents sur l'ensemble des indicateurs de performance étudiés, soit le niveau d'habileté requis pour maîtriser la technologie et le niveau d'acceptation de cette dernière par les opérateurs. En plus de ces deux facteurs, la qualité du siège et l'expérience des opérateurs ont également été identifiées  comme pertinentes pour expliquer les résultats en SST, alors que le niveau de standardisation du nouvel équipement s'est montré pertinent pour expliquer ceux en productivité.

Nos travaux permettent ainsi à notre partenaire industriel de cibler et de prioriser ses besoins pour que l'implantation d'équipements innovants entraîne dorénavant  une amélioration de la performance en productivité et en SST.

Bien que nos résultats proviennent et se limitent à une étude de cas, l'approche innovante et rigoureuse que nous  proposons à la communauté scientifique et industrielle peut être mise en application à chaque entreprise minière souterraine désirant identifier ses propres facteurs de succès inhérents à son propre environnement. D'autres limites et perspectives offrent des pistes de recherches potentielles sur lesquelles se conclue notre thèse. À ce titre, nous proposons des indicateurs de performance supplémentaires, tels que le nombre de tonnes transportées par les camions et le taux de sévérité des blessures. De plus, une étude similaire, mais prenant en considération les accidents touchant les employés d'entrepreneurs miniers, de même que les accidents survenus lors de réparation ou de maintenance, ajouterait des connaissances complémentaires et intéressantes sur le sujet développé dans cette thèse.


identifier: Tran, Hoang Quan  (2014). Asymmetrical roll bending process study : dynamic finite element modeling and experiments.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Profilage.
Profilage Simulation par ordinateur.
Méthode des éléments finis.
Métaux Travail à chaud.
asymétrique
procédé de roulage
analyse dynamique par éléments finis
force de formage
formage à chaud
étendue de plaque non-cintrée
Ansys/LS-Dyna

abstract:
Roll bending is an efficient metal forming technique, where plates are bent to a desired curvature using forming rolls. This type of sheet forming process is one of the most widely used techniques for manufacturing axisymmetric hollow shapes. Moreover, this process is beginning to be taken into serious consideration by industries for producing large, thick parts such as the conically shaped crown of a Francis turbine runner or of a wind turbine tower.

Because of the numerous processing parameters, reducing the bending force and improving the accuracy of the final shape are significant challenges in the roll bending process. Therefore, the primary aim of this research is to find the strategies for reducing forming forces and improving final part quality by employing numerical and experimental methods. In this thesis, a 3D dynamic Finite Element (FE) model of an asymmetrical roll bending process is developed using the Ansys/LS-Dyna software. The simulation results are then compared with experiments performed with instrumented parts and roll bending machine. The parameters that affect the accuracy of the final shape, the bending forces and the residual strain left in the formed plate have been investigated. Applying this 3D dynamic FE model in an industrial context may predict the forming forces or the accuracy of the final shape’s radius and thus will decrease the setup time before manufacturing.

The forming forces can be reduced by heating the plate. In this research, the relationships between the heating plate temperature and the output parameters of roll bending process such as applied forces and final shape quality have been studied by performing FE simulation and analytical computations. These results yield to a better understanding of the mechanism of the process and provide an opportunity for the design of an efficient heating system to control the heat energy to be input in the plate during the roll bending process.

This research also proposes a new, simple approach for reducing flat areas and forming forces. This approach includes moving the bottom roll slightly along the feeding direction and adjusting the bottom roll location. The FE results indicate that this new approach effectively minimizes the flat area extents and reduces also the forming forces.


identifier: Gosselin, Claude  (2014). Contribution au développement d'une méthode de contrôle des procédés dans une usine de bouletage.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Fabrication Qualité Contrôle.

subject: Bouletage (Minéralurgie)

subject: Fer Industrie et commerce Québec (Province) Port-Cartier.

subject: fraction granulominérale

subject: fraction granulométrique

subject: contrôle de procédé multivariable

subject: matrice de gain de Bristol

subject: directionnalité

subject: fonction de désirabilité

subject: carte EWMA

abstract:
En collaboration avec l'École de technologie supérieure et la compagnie ArcelorMittal, cette thèse présente le développement d'une méthodologie pour le suivi et le contrôle de qualité pour des procédés industriels multivariables. Ce mandat de recherche en innovation a été développé dans l’usine de bouletage d'ArcelorMittal Exploitation Minière (AMEM) à Port-Cartier (Québec, Canada). Dans cette démarche, l'entreprise ArcelorMittal vise le maintien de son niveau d'excellence de classe mondiale et poursuit ses initiatives pour augmenter ses avantages concurrentiels à travers le monde.

Le procédé de la classification hydraulique a été retenu comme un prototype et un laboratoire de développement en raison de son effet sur la compétitivité de l’entreprise et de son impact sur toutes les étapes subséquentes jusqu'à la production finale des boulettes d'oxyde de fer.

Concrètement, le développement de cette expertise en contrôle des procédés et dans le suivi in situ permettra d'établir de meilleures bases de connaissance dans le domaine de la modélisation physique des systèmes complexes, de la réconciliation des données, des observateurs statistiques, de la commande multivariable et du contrôle de la qualité par le suivi en temps réel de la fonction de désirabilité. Le classificateur gravimétrique est modélisé mathématiquement. Avec des perturbations planifiées sur la ligne de production, une procédure d’identification a permis d’obtenir des estimations empiriques des paramètres structuraux du modèle. Une nouvelle campagne d’échantillonnage et une politique inédite pour la collecte et la consolidation des données ont été implantées au niveau de l’usine. L’accès à ces sources privilégiées d’information a permis d’établir de nouveaux seuils pour la gouvernance du procédé et pour son contrôle. Finalement, à la place d’un suivi qualité traditionnel, nous avons implanté une nouvelle stratégie basée sur l’emploi de la fonction de désirabilité. Notre innovation a été, non pas d’employer cette fonction seulement comme un indicateur du taux de satisfaction globale (économique) du procédé, mais de la proposer comme «observateur» de l’état du système.

Les premières étapes d'implantation ont déjà démontré la faisabilité de la méthode ainsi que les nombreux impacts industriels sur l'ensemble des procédés de l'entreprise. Principalement, l'émergence de l'aspect économique sera une variable stratégique pour assurer une meilleure gouvernance des procédés dont les variables de qualité représentent des enjeux stratégiques.


identifier: Tolba, Lamdjed  (2014). Politique de contrôle de production, de qualité et de sélection de fournisseurs.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Production Gestion Qualité Contrôle.

subject: Production Planification.

subject: Industrie manufacturière Gestion de l'approvisionnement.

subject: fiable

subject: manufacturier

subject: non-fiable

subject: système

subject: planification de la production

subject: politique à seuil critique

subject: contrôle de la qualité

subject: contrôle à 100%

subject: sélection de fournisseurs

subject: simulation

subject: plans d’expérience

subject: méthodologie de surface de réponse

abstract:
Le travail présenté dans ce mémoire traite le problème de commande des systèmes manufacturiers non fiable et complexes. Il comprend des politiques de contrôle de production, de la qualité et de sélection de fournisseurs. Généralement, un contrôle de la qualité est effectué par échantillonnage à la réception de la matière première. Le risque que les lots acceptés contiennent une proportion d’items défectueux est omniprésent, ce qui génère des coûts de rejet sur les produits finis. Dans le cas des lots rejetés après échantillonnage, ils sont retournés au fournisseur impliquant des délais et des coûts de pénurie plus grands, ou inspectés en totalité par un contrôle à 100%, générant ainsi des délais et des coûts de contrôle supplémentaires. Notre projet consiste à élaborer un modèle réactif, qui varie selon les niveaux d’inventaires en amont et en aval de la production, qui nous permettra de trouver une politique de commande qui minimisera le coût encouru. En premier lieu, une description du système à l’étude et une approche de résolution seront présentées, puis une comparaison entre la politique de contrôle à 100% et le retour au fournisseur est réalisée, suivi d’une analyse, pour ressortir les paramètres qui font qu’une politique est meilleure que l’autre. Ensuite, une étude comparative entre ces politiques de contrôle et une combinaison des deux que nous noterons politique hybride est menée pour savoir laquelle est la plus avantageuse et dans quel cas l’adopter. Finalement, nous proposons une nouvelle politique de commande combinée à une stratégie de sélection de fournisseurs et nous optimisons ses paramètres afin de minimiser le coût total encouru.

Vu la complexité des problèmes considérés, une approche expérimentale basée sur une combinaison des méthodes statistiques d’optimisation et d’outil de simulation est utilisée afin d’optimiser les paramètres de commande de chaque système étudié. Les modèles de simulations sont conçus en combinant des événements discrets et continus pour modéliser les flux continus ainsi que la nature dynamique et stochastique des systèmes de productions. L’efficacité de l’approche adoptée est vérifiée par des analyses de sensibilité.


identifier: Benmakrelouf, Souhila  (2014). Vers l'identification des profils des joueurs à travers l'analyse des données du jeu basée sur le modèle de régression et le regroupement.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Exploration des données (Informatique)

subject: Jeux sérieux.

subject: Analyse de régression.

subject: Regroupement des documents (Informatique)

subject: joueur

subject: profil

subject: forage de données

subject: modèle de régression

abstract: La personnalisation des jeux sérieux est un facteur important de leur succès et de leur efficacité en tant qu’outils motivants et attrayants dans des domaines tels que l’éducation et la santé. Or, pour y parvenir, le profil du joueur devra être déterminé à travers l’analyse de ses données. Il s’agit d’un grand volume de données, incluant les caractéristiques et les performances du joueur, qui pose des défis concernant les techniques d’analyse à employer et les données à considérer. Notre étude contribue à une meilleure compréhension du cheminement du joueur dans un environnement virtuel par le biais du forage des données du jeu sérieux « Science en jeu ». Elle a pour objectifs l’identification des données pertinentes et des méthodes de forage de données appropriées ainsi que la déduction des caractéristiques des profils des joueurs. Pour cela, nous avons utilisé le modèle de régression linéaire multiple et la technique de partitionnement (K-moyennes). Le premier modèle a montré que le nombre d’accès au jeu, des quêtes visitées et des avantages utilisés contribuent significativement aux scores et aux durées de jeu. Tandis que le deuxième modèle a révélé trois formes de participation des joueurs : débutant, intermédiaire et avancé, qui interagissent avec le jeu selon leur expérience. Ces résultats nous fournissent une première lecture des profils des joueurs qui seraient enrichis avec les données des tests d’évaluation fournis par des experts (ex. enseignants, thérapeutes). Également, le test des méthodes de classification et l’expérimentation du jeu dans le contexte de l’éducation/santé sont à envisager dans des études futures.


identifier: Desharnais, Olivier  (2014). Aircraft conceptual design study of the canard and three-surface unconventional configurations for the purposes of reducing environmental impacts.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Avions Ailes canards Conception et construction.

subject: Avions Carburants Consommation Aspect de l'environnement.

subject: configuration

subject: design

subject: trois-surfaces

subject: design conceptuel d’avion

subject: configuration canard

abstract:
With a constant increase in the demand for air transport and today’s high fuel price, the aerospace industry is actively searching for new operation methods and technologies to improve efficiency and to reduce the impact it has on the environment. Aircraft manufacturers are exploring many different ways of designing and building better airplanes. One of the considered methods is the use of unconventional aircraft configurations.

The objective of this research is to study two configurations, the canard and three-surface, by applying them into a typical high-speed jet aircraft using the conceptual design tools for conventional aircraft available at Bombardier Aerospace (some of them have been modified and validated for the two configurations of interest). This included a weight estimation of the foreplane, an extensive validation of the aerodynamic tool, AVL, and a modification of a physics-based tail-sizing tool. The last tool was found necessary for an accurate foreplane/tailplane sizing, aircraft balancing, establishing the CG envelope and for the assessment of all stability and control requirements.

Then, a canard aircraft comparable to the Bombardier research platform aircraft was designed. Final solutions were not obtained from a complete optimization because of some limitations in the design process. The preliminary results show an increase of fuel burn of 10%, leading to an increase of the environmental impacts. The theoretical advantage of not generating any download lift is clearly overwhelmed by the poor effectiveness of the high-lift system. The incapacity to reach a level of high-lift performance close to the one of conventional high-speed aircrafts mostly explains why the canard configuration was found to have no true benefits in this application.

Even if no final solution of a three-surface aircraft was obtained in this research, this configuration was identified as being better than the canard case according to the information found in the literature. Some past studies concluded that there’s a small improvement in fuel burn over the conventional configuration depending on the application. This unconventional configuration is recognized to have lower trim drag and the capability to fly at minimum drag for all CGs. For this reason, it’s worth continuing the work started in this project to see if a three-surface high-speed jet aircraft could eventually be more efficient.


identifier: Brassard, David  (2014). Étude des effets du climat nordique sur la durée de vie en fatigue en tension des composites unidirectionnels de fibres de verre et d'époxy.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Composites à fibres Fatigue Régions froides.

subject: Composites Effets de l'environnement sur.

subject: Fibres de verre.

subject: Époxydes.

subject: climat

subject: composite

subject: nordique

subject: unidirectionnel

subject: fatigue

subject: effets environnementaux

subject: basse température

subject: humidité

subject: cycles thermiques

abstract:
Le Nord canadien présente un grand potentiel éolien, mais également des conditions d’opérations particulières. Ce mémoire présente une étude des effets du climat nordique sur la durée de vie en fatigue des composites de fibres de verre unidirectionnelles et de matrice époxy.

Une revue de la littérature présente les recherches antérieures à ce mémoire afin de mettre en parallèle les résultats obtenus.

Ensuite, des essais en laboratoire ont été effectués pour recueillir les données nécessaires afin d’étudier les effets individuels et jumelés des basses températures, de la saturation en humidité et des cycles thermiques sur la durée de vie en fatigue en tension.

L’analyse de ces résultats a permis de poser les conclusions suivantes. Les cycles thermiques de 40 °C à -40 °C n’ont pas affecté la durée de vie moyenne des échantillons de composites unidirectionnels. Des effets ont cependant été remarqués quant à l’adhérence de l’interface après la rupture. La saturation en humidité réduit la durée de vie à forte contrainte, mais augmente la durée de vie à faible charge potientellement causée par l’augmentation de la ductilité de la matrice. Aucun effet n’a été détecté pour les échantillons à basse température en condition anhydre. Pour les échantillons saturés en humidité et testés à basse température, une augmentation prononcée de la durée de vie a été remarquée.

Si l’on considère que les composites sont utilisés dans un environnement relativement sec, le climat nordique ne présente pas, malgré notre présomption initiale, d’effets négatifs sur la durée de vie en fatigue des composites unidirectionnels. Il serait pertinent de pousser les recherches plus loin en incluant les composites multidirectionnels afin de vérifier les effets possibles des cycles thermiques sur l’interface.


identifier: Kamkar Zahmatkesh, Niloofar  (2014). Water droplet erosion mechanisms of Ti-6Al-4V.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Titane Alliages Érosion.
Gouttes.
Avions Turbines à gaz Aubes.
Titane Alliages Microstructure.
Texture (Cristallographie)
Impact de gouttelette d’eau
Ti-6Al-4V

abstract:
Water impingement erosion of materials can be a life-limiting phenomenon for the components in many erosive environments. For example, aircraft body exposed to rain, steam turbine blade, and recently in gas turbine coupled with inlet fogging system. The last is the focus of this study.

Inlet fogging system is the most common method used to augment gas turbine output during hot days; high ambient temperature causes strong deterioration of the engine performance. Micro-scaled droplets introduced into the inlet airflow allow the cooling of entering air as well as intercooling the compressor (overspray) and thus optimizes the output power. However, erosion damage of the  compressor blades in overspray stage is one of the major concerns associated with the inlet fogging system.

The main objective of this research work (CRIAQ MANU419 project) is to understand the erosion induced by water droplets on Titanium alloy to eventually optimize the erosion resistance of the Ti-based compressor blade. Therefore, characterization of the water droplet erosion damage on Ti-6Al-4V receives the major importance. The influence of base material microstructure and impact parameters were considered in erosion evaluation in present study.

This work covers the characterization of the erosion damage on Ti-6Al-4V alloy in two parts:
- The water droplet erosion damage through a novel experimental approach. The collected data were processed both qualitatively and quantitatively for multi-aspects damage study.
- The influence of impact velocity on erosion in an attempt to represent the in-service conditions.


identifier: Gatien, Philippe  (2014). Étude d'un ensemble multi-modèle multi-calibration pour la détermination de l'ensemble optimal pour la prévision hydrologique.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Cours d'eau Jaugeage Prévision.

subject: Bassins hydrographiques Amérique du Nord.

subject: Modèles hydrologiques.

subject: Prévision hydrologique.

subject: hydrologie

subject: étiage

subject: multi-modèle

subject: multi objectif

abstract:
Face à la sévérité croissante des étiages, le gouvernement  du Québec veut se doter d’un système de prévision des étiages pour un horizon de 1 à 3 mois. Le but de ce projet était d’optimiser les méthodes de pondération de prévisions hydrologiques d’ensemble provenant de plusieurs modèles calés avec de multiples fonctions objectif.

Les modèles hydrologiques globaux HSAMI, HMETS et MOHYSE ainsi que le modèle distribué HYDROTEL ont été utilisés sur 10 bassins nord-américains. Les modèles globaux ont été calés à l’aide de 9 métriques différentes créant des ensembles de 27 membres pour les 9 premiers bassins. HYDROTEL a été calé avec cinq métriques sur le dixième bassin créant ainsi un ensemble de 32 membres sur ce dernier. Les simulations hydrologiques sur chaque bassin ont ensuite été pondérées à l’aide de 9 méthodes sur des bases annuelle, saisonnière, par type de débits ainsi que par classe d’étiage.

Les trois méthodes de pondération les plus performantes sont le moyennage bayésien (BMA), une variante de la minimisation de l’erreur quadratique selon l’approche de Granger-Ramanathan (GRC), ainsi qu’un algorithme d’optimisation du critère de Nash-Sutcliffe (SCA). La séparation de la pondération par saison, par type de débit et par classe d’étiage présente un avantage lors du calage vu le nombre de paramètres (poids) accrus, mais n’apporte aucune amélioration constante aux résultats en prévision, possiblement due à une surparamétrisation des pondérations.

Finalement, la quantité de membres utilisés a été remise en question. Limiter le nombre de membres de l’ensemble d’un bassin aux douze meilleurs membres selon le critère de Nash a augmenté la performance en validation. Suite à une étude de calage multi objectif, il a été déterminé qu’il est possible d’identifier un ensemble optimal pour maximiser les performances selon le critère de Nash. Par contre, il n’existe pas de corrélation entre les membres sélectionnés pour chaque bassin pour cet ensemble. En limitant la quantité de membres à environ cinq (un avantage opérationnel), certains membres disparaissent tout en conservant une bonne part de performance de l’ensemble maximisant le critère de Nash.

Vu la nature de l’implémentation du système de prévision, la simplicité est cruciale. C’est pourquoi la méthode GRC, qui est simple et beaucoup plus rapide devrait primer sur les deux autres, malgré des performances similaires. De plus, cette pondération devrait être appliquée sur une base annuelle. La réduction de l’ensemble est suggérée dans un cadre opérationnel.


identifier: Sins, Lauranne  (2014). Étude expérimentale et numérique d'arthroplasties totales anatomiques de l'épaule.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Articulation scapulohumérale Lésions et blessures Diagnostic.

subject: Arthroplastie de l'épaule Complications et séquelles.

subject: Articulation scapulohumérale Modèles mathématiques.

subject: Prothèses d'épaule.

subject: Implants orthopédiques.

subject: descellement

subject: glénoïdien

subject: épaule

subject: prothèse totale

subject: modèle numérique musculosquelettique

subject: dynamique inverse

subject: montage expérimental

subject: in-vitro

abstract:
Plus de 15% des opérations de prothèses totales non-conformes d’épaule (NC-TSA) conduisent à des complications, 40% d’entre elles concernant un descellement glénoïdien caractérisé par la perte de fixation de l’implant. Ce problème semble lié aux petites translations de la tête prothétique ainsi qu’aux contraintes appliquées sur l’implant glénoïdien. Ces deux aspects sont influencés entre autres par la différence de rayons de courbure tête-glène (mismatch) et une rupture des muscles de la coiffe des rotateurs. Toutefois, la compréhension des mécanismes en jeu est limitée, notamment du fait de l’absence d’outils biomécaniques adaptés à ce contexte. L’objet de ce projet était donc le développement d’outils expérimental et numérique permettant de quantifier les translations de la tête humérale et le contact tête - glène afin d’évaluer le risque de descellement glénoïdien lors d’une tâche dynamique d’élévation du bras.

Dans un premier temps, un montage expérimental permettant de réaliser une abduction avec rythme scapulo-huméral d’un bras entier est décrit. Celui-ci permet notamment de mesurer les translations de la tête humérale au cours du mouvement. Il a en outre été utilisé afin d’apporter une preuve de concept d’un nouveau design d’implant destiné à réduire le risque de descellement glénoïdien.

Dans un second temps, un modèle musculosquelettique par dynamique inverse de l’épaule est présenté. Il a été développé au moyen du logiciel AnyBodyTM et permet de réduire les limitations liées aux choix de modélisation jusqu’alors utilisés. En particulier, l’articulation glénohumérale couramment modélisée par une liaison sphérique à trois degrés de liberté (DdLs) a été remplacée au profit d’une articulation ponctuelle à 5 DdLs. Pour ce faire, l’algorithme force dependent kinematics a été implémenté, donnant ainsi accès à la mesure des translations de la tête humérale au cours d’un mouvement d’abduction. Par ailleurs, le contact entre les implants a  été ajouté, permettant l’estimation, jusqu’alors impossible dans de tels modèles, de l’évolution du centre de pression (COP) et de la surface de contact au cours du mouvement.

Cet outil numérique permettra de répondre à des questions cliniques en lien avec les NC-TSA. Il a d’ailleurs déjà été utilisé au cours de ce doctorat et a mis en avant que le mismatch optimum serait de l’ordre de 3.4mm, puisqu’il conduit à des translations de la tête humérale minimales et une surface de contact maximale. Un autre enseignement est qu’une rupture du subscapulaire implique une modification du déplacement du COP au cours du mouvement.


identifier: Duchaine, François  (2014). Behaviour study of thick laminated composites : experimentation and finite element analyses.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Laminés (Métallurgie) Propriétés élastiques.

subject: Composites à fibres Propriétés élastiques.

subject: Méthode des éléments finis.

subject: Fibres de verre.

subject: Résines époxydes.

subject: composite

subject: épais

subject: laminé

subject: parois

subject: matériau

subject: caractérisation

subject: épaisseur

subject: FEA

abstract:
In today’s industries, it is common practice to utilize composite materials in very large and thick structures like bridge decks, high pressure vessels, wind turbine blades and aircraft parts to mention a few. Composite materials are highly favoured due to their physical characteristics: low weight, low cost, adaptable mechanical properties, high specific strength and stiffness. The use of composite materials for large structures has however raised several concerns in the prediction of the behaviour of thick laminated composite parts. A lack of knowledge and experience in the use of composite materials during the design, sizing and manufacturing of thick composite parts can lead to catastrophic events.

In this thesis, it was supposed that the elastic material properties may vary with the laminate thickness. In order to measure the influence of the thickness on nine orthotropic elastic material properties (E1, E2, E3, ν12, ν13, ν23, G12, G13 and G23), three categories of thickness have been defined using a comparison between the classical lamination theory (CLT), different beam theories and a numerical 3D solid finite element analysis (FEA) model. The defined categories are: thin laminates for thicknesses below 6 mm (0.236"), moderately thick laminates for thicknesses up to 16 mm (0.630") and thick laminates for thicknesses above 16 mm (0.630").

For three different thicknesses (thin – 1.5 mm, moderately thick – 10 mm and thick – 20 mm), the influence of the thickness on the orthotropic elastic material properties of unidirectional (UD) fibreglass/epoxy laminates has been measured. A torsion test on rectangular bar is also proposed to measure the influence of the thickness on G13 and G23. The nine elastic material properties, in function of the thickness, have been used in CLT and 3D solid FEA model in order to predict the axial Young’s modulus and Poisson’s ratios of cross-ply and quasi-isotropic laminates. Experimental results have also been obtained for those laminates.

The analysis of test results with CLT and FEA showed that the variation of elastic material properties with the thickness is not significant for in-plane problems. On the other hand, a substantial influence has been highlighted on UD elastic material properties driven by the matrix like E2, E3, ν13 and G12.


identifier: Hamel, Clément  (2014). Identification d'un modèle global linéarisé de la dynamique de vol du Cessna Citation X à partir d'essais en vol.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Avions Identification Modèles mathématiques.

subject: Cessna (Avions)

subject: Avions Essais en vol.

subject: Aéronautique Ingénierie des systèmes.

subject: Identification des systèmes.

subject: modélisation

subject: dynamique de vol

abstract:
Un élément clé dans l’amélioration des avions est la disponibilité de modèles précis permettant la synthèse de contrôleurs pour l’amélioration des commandes de vol ou la conception de nouveaux dispositifs aérodynamiques. Ces modèles peuvent être obtenus par des essais en soufflerie, dynamique numérique des fluides et l’identification d’essais en vol.

Cette étude consiste en l’identification d’un modèle de l’avion d’affaire américain Cessna Citation X, depuis la réalisation des essais en vol à la validation des modèles identifiés. Les essais en vol furent effectués sur un simulateur de recherche SimFinity™ conçu et fabriqué par CAE Inc. qui dispose d’une dynamique de vol de niveau D. Le niveau D est le plus haut niveau de précision décerné par la FAA, l’autorité fédérale de réglementation de l’aviation civile aux États-Unis.

Plus de 1.000 essais en vol furent réalisés pour différentes configurations en vitesse (140 à 240 noeuds), altitude (10.000 à 46.300 pieds), masse (24.000 à 33.000 livres) et position longitudinale du centre de gravité (17% à 34% de la corde moyenne aérodynamique). Deux approches d’identification ont été utilisées : l’approche « boîte noire », dans laquelle le modélisateur n’utilise aucune information a priori sur le système étudié, et l’approche « boîte grise » où le modélisateur intègre au modèle ses connaissances mathématiques du système.

Les modèles identifiés ont été validés en utilisant une méthode simplifiée du « Proof Of Match » (POM) et les critères de niveau D de la FAA. Malgré des erreurs expérimentales, de bons résultats furent obtenus avec les deux approches. Notre expérience acquise avec la modélisation du Cessna Citation X et les résultats obtenus nous font cependant recommander l’approche « boîte grise » pour l’identification du modèle global d’un avion car elle permet l’estimation de paramètres ayant un sens physique.

Le modèle identifié du Cessna Citation X se trouve encore en phase de développement et pourrait être augmenté avec les modèles des systèmes de l’avion ou servir de base à un modèle de la dynamique de vol plus complexe. Le savoir-faire acquis avec les essais en vol effectués permettra sans aucun doute la réalisation de nouveaux essais en vol innovants plus adaptés à l’identification des systèmes. Les méthodes employées dans cette étude pourraient être utilisées pour l’identification du modèle des performances du Cessna Citation X. Ceci est le premier mémoire de maîtrise obtenu dans ce projet d’identification de modèles du Cessna Citation X à partir d’essais en vol.


identifier: Ménard, Pierre André  (2014). Concept exploration and discovery from business documents for software engineering projets using dual mode filtering.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Exploration de données (Informatique)
Linguistique informatique.
Documents administratifs.
Logiciels Développement.
acronyme
concept
expression
extraction
ingénierie logicielle
recherche d’information
forage de texte
modèle de domaine
identification d’expression
complexe multimots

abstract:
This thesis present a framework for the discovery, extraction and relevance-oriented ordering of conceptual knowledge based on their potential of reuse within a software project. The goal is to support software engineering experts in the first knowledge acquisition phase of a development project by extracting relevant concepts from the textual documents of the client’s organization. Such a time-consuming task is usually done manually which is prone to fatigue, errors, and omissions. The business documents are considered unstructured and are  less formal and straightforward than software requirements  specifications created by an expert. In addition, our research is done on documents written in French, for which text analysis tools are less accessible or advanced than those written in English. As a result, the presented system integrates accessible tools in a processing pipeline with the goal of increasing the quality of the extracted list of concepts.

Our first contribution is the definition of a high-level process used to extract domain concepts which can help the rapid discovery of knowledge by software experts. To avoid undesirable noise from high level linguistic tools, the process is mainly composed of positive and negative base filters which are less error prone and more robust. The extracted candidates are then reordered using a weight propagation algorithm based on structural hints from source documents. When tested on French text corpora from public organizations, our process performs 2.7 times better than a statistical baseline for relevant concept discovery. We introduce a new metric to assess the performance discovery speed of relevant concepts. We also present a method to help obtain a gold standard definition  of software engineering oriented concepts for knowledge extraction tasks.

Our second contribution is a statistical method to extract large and complex multiword expressions which are found in business documents. These concepts, which can sometimes be exemplified as named entities or standard expressions, are essential to the full comprehension of business corpora but are seldom extracted by existing methods because of their form, the sparseness of occurrences and the fact that they are usually excluded by the candidate generation step. Current extraction methods usually do not target these types of expressions and perform poorly on their length range. This article describes a hybrid method based on the local maxima technique with added linguistic knowledge to help the frequency count and the filtering. It uses loose candidate generation rules aimed at long and  complex expressions which are then filtered using n-grams semilattices constructed with root lemma of multiword expressions. Relevant expressions are chosen using a statistical approach based on the global growth factor of n-gram frequency. A modified statistical approach was used as a baseline and applied on two annotated corpora to  compare the performance of the proposed method. The results indicated an increase of the average F1 performance by 23.4% on the larger corpora and by 22.2% on the smaller one when compared to the baseline approach.

Our final contribution helped to further develop the acronym extraction module which provides an additional layer of filtering for the concept extraction. This work targets the extraction of implicit acronyms in business documents, a task that have been neglected in the literature in favor of acronym extraction for biomedical documents. Although there are overlapping challenges, the semi-structured and non predictive nature of business documents hinders the effectiveness of the extraction methods used on biomedical documents, and fail to deliver the expected performance. Explicit and implicit acronym presentation cases are identified using textual and syntactical hints. Among the 7 features extracted from each candidate instance, we introduce “similarity” features, which compare a candidate’s characteristics with average length-related values calculated from a generic acronym repository. Commonly used rules for evaluating the candidate (matching first letters, ordered instances, etc.) are scored and aggregated in a single composite feature which permits a flexible classification. One hundred and thirty-eight French business documents from 14 public organizations were used for the training and evaluation corpora, yielding a recall of 90.9% at a precision level of 89.1% for a search space size of 3 sentences.


identifier: Ghezal, Aïcha Fadéla  (2014). Compatibilité déformationnelle des bétons autoplaçants pour des utilisations dans les réparations des infrastructures routières.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Béton autoplaçant Fissuration.

subject: Béton autoplaçant Dilatation et retrait.

subject: Béton autoplaçant Fluage.

subject: Béton autoplaçant Propriétés mécaniques.

subject: Superplastifiants.

subject: Routes Entretien et réparations.

subject: réparations minces

subject: fluage flexionnel

subject: retrait de séchage

subject: retrait restreint

subject: compatibilité volumétrique

abstract:
La réparation des infrastructures routières par une couche mince adhérente de béton (réparation mince) est une pratique courante. Cependant, la durabilité de ces réparations est souvent victime d’une détérioration précoce du nouveau matériau de réparation en raison de l’apparition des fissures dues au retrait restreint. Dans ce contexte, l’objectif principal de cette thèse de doctorat a consisté à identifier, à travers le programme expérimental intitulé phase I, les paramètres leviers responsables des déformations différées dans le BAP. Une fois ces paramètres identifiés, le programme expérimental intitulé phase II a été conduit dans des conditions simulant celles des réparations, et l’accent a été mis sur l’essai de l’anneau instrumenté. Les travaux de recherche de la phase I résumés dans l’article 1 ont consisté à sélectionner les meilleurs bétons du point de vue des déformations différées en utilisant le banc de fluage flexionnel. Les résultats obtenus ont démontré clairement que les BAP à base du superplastifiant de la famille du polynaphtalène (PNS) présentent des déformations de fluage flexionnel plus élevées que les bétons à base de polycarboxylate (PC). De plus, cette partie de recherche a démontré la grande variabilité dans les déformations différées des BAP pouvant être mesurée dans le cas des superplastifiants appartenant à une même famille de classification ASTM. Cette variabilité a été constatée suite à l’utilisation de trois différents polycarboxylates (PC1, PC2 et PC3) et a permis d’identifier le PC2 comme le second paramètre levier. Les travaux de recherche menés lors de la phase II  et résumés par les articles 2 et 3 ont consisté à comprendre, en fonction de la nature du superplastifiant et du matériau cimentaire utilisés, l’évolution du comportement restreint des BAP. Il ressort de l’analyse des résultats tel que résumé dans l’article 2 que le développement des propriétés mécaniques de compression, de traction et de module d’élasticité au jeune âge, est retardé  dans l’ensemble des BAP en comparaison au béton de référence. Par ailleurs, la mesure du volume poreux total à l’échéance de 120 jours, a permis de constater qu’en comparaison aux BAP à base du ciment ternaire aux laitiers (TL), les BAP à base du ciment ternaire aux cendres volantes (TC) présentent un volume poreux total plus élevé. Ce résultat expliquerait en partie la valeur élevée du retrait libre de séchage observée sur les BAP-TC comparativement au BAP-TL.

L’étude résumée dans l’article 3 a amené plusieurs points intéressants en ce qui a trait au risque de fissuration de ces bétons. L’étude a permis de réaliser à quel point une seule formulation de BAP peut se manifester avec différents temps de fissuration dépendamment de la nature du superplastifiant. Par ailleurs, cette différence est plus visible au niveau du ciment ternaire aux laitiers (TL) comparativement au ciment ternaire aux cendres volantes (TC), et est expliquée par la tendance du ciment TC à faire plus de retrait de séchage. De plus, sur la base des résultats obtenus, un indicateur du risque de fissuration nommé indice de compatibilité dimensionnel (Idc) a été proposé comme indicateur potentiel pour l’évaluation du risque de fissuration et représente un outil simple permettant de faire un choix sélectif des matériaux candidats. De cette façon, seul l’essai de retrait libre (ASTM C157) et les propriétés mécaniques à savoir, le module élastique et la résistance à la traction doivent être connus.


identifier: Rispal, Samuel  (2014). Discrimination de textures et quantification de rugosité par algorithme d'apprentissage.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Capteurs tactiles.
Rugosité.
Algorithmes génétiques.
Apprentissage Modèles mathématiques.
Toucher.
algorithme d’apprentissage

abstract:
Alors que la recherche en robotique progresse sur la manipulation d’objets, nous nous sommes intéressés à trouver des informations qui pourraient permettre d’améliorer la dextérité du robot si ce dernier en avait connaissance avant la manipulation. Nous supposons que lorsqu’une personne observe un objet, elle intègre en même temps un cetain nombre de ses caractéristiques (forme, texture, rugosité, fragilité, déformabilité...). Ces informations conditionnent son mouvement et lui permettent  de mieux manipuler l’objet. En allant dans ce sens, nous cherchons à donner au toucher un moyen d’acquérir ce type d’informations. Pour cela, l’objectif de notre étude est de proposer un algorithme léger et utilisant des mouvements d’acquisition rapides pour permettre à un robot de distinguer des textures et d’estimer la rugostié. Cet algorithme a pour objectif de pouvoir être utilisé en temps réel.

Dans un premier temps, nous sommes repartis de différentes études sur la discrimination de textures. Nous avons réalisé trois études visant à reconnaître différentes textures malgré des vitesses, des forces ou une orientation d’acquisition différentes. Nous avons aussi fait une étude sur 10 textures fines visant à différencier des textures proches. Pour chaque simulation (RNA ou SVM), optimisée par algorithme génétique, la reconnaissance dépasse 90%. Nous avons noté l’interêt d’utiliser des algorithmes génétiques pour optimiser la simulation. Néanmoins, ces algorithmes sont limités car il est nécessaire d’apprendre une texture avant de pouvoir la reconnaitre.

Dans une seconde étude, nous avons cherché à estimer la rugosité d’un matériau en se basant sur une échelle humaine : nous avons demandé à 30 personnes de donner un indice de rugosité allant de 1 à 10 pour 25 textures. Ensuite, nous avons créé un algorithme cherchant à estimer la rugosité en étalonant notre échelle avec les résultats de nos participants. Nous avons pu voir que l’homme a du mal à définir de manière précise la rugosité sur une échelle de 1 à 10. Malgré quatre propositions d’architecture et différents traitements, l’algorithme a aussi eu des difficultés à généraliser les résultats avec uniquement 25 textures. Une étude avec plus de textures serait nécessaire.


identifier: Thibodeau, Alexandre  (2014). Prédistorsion NARMA d'un amplificateur de puissance RF à caractéristique non monotone et conception d'une plateforme de prédistorsion flexible.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Amplificateurs de puissance.

subject: Amplificateurs de puissance Économie d'énergie.

subject: amplificateur

subject: linéaire

subject: logiciel

subject: monotone

subject: NARMA

subject: non-linéaire

subject: non-monotone

subject: prédistorsion

subject: RF

subject: reconfiguration hardware

subject: équation explicite

subject: FPGA

abstract:
Dans le but d’augmenter l’efficacité énergétique des amplificateurs de puissance RF, l’utilisation de mécanismes de reconfiguration hardware a été suggérée dans la littérature. Dans de telles circonstances, il peut y avoir aggravation des effets non linéaires à un point tel que la courbe d’entrée/sortie d’un amplificateur présente une caractéristique non monotone.

Des techniques de prédistorsion logicielles permettent d’améliorer la linéarité des amplificateurs RF. Certaines tiennent compte de l’effet mémoire. C’est le cas de la méthode de prédistorsion NARMA, qui est particulièrement utile en raison de sa simplicité d’utilisation dans le cadre d’un environnement de développement.

Dans le cas d’un amplificateur dont la caractéristique est  non monotone, il est difficile d’obtenir un modèle de prédistorsion NARMA de façon rapide et déterministe. Au terme d’une analyse mathématique du problème, ce travail introduit une équation explicite qui permet de calculer rapidement et de façon déterministe un module de prédistorsion de type NARMA. Cette équation a été traduite en un algorithme qui a été mis à l’épreuve dans le cadre d’une simulation.

Finalement, la conception d’un système de prédistorsion partiellement réalisé est détaillée. Le but de ce système est d’accélérer le développement en fournissant une flexibilité de configuration et une facilité d’utilisation.


identifier: Bacon Savard, Romy  (2014). Oxydation chimique du pentachlorophénol par le persulfate de sodium activé par la chaleur.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Pentachlorophénol Oxydation.
activation
aqueux
milieu
persulfate
sodium
sol
suspension
thermique
oxydation chimique

abstract: Ce mémoire étudie l’oxydation chimique du pentachlorophénol (PCP), un agent de traitement du bois, par le persulfate de sodium activé par la chaleur. L’activation thermique du persulfate de sodium a été étudiée, en milieu aqueux et en suspension de sol (rapport sol : eau de 1 : 5), à des températures variant entre 23°C et 80°C. Les essais d’oxydation ont été effectués, à 60°C, en milieu aqueux, en suspension de sol, en suspension de sol contenant du carbonate insoluble (teneur en solides de 10 %) et en suspension de sol contenant des métaux typiquement retrouvés sur les sites de traitement du bois, soit : l’arsenic (1500 mg/kg), le cuivre (1500 mg/kg) et le chrome (2000 mg/kg). En milieu aqueux, 99 % du PCP a été dégradé après 6 heures de réaction. Dans les différentes suspensions de sol, les taux d’oxydation du PCP ont été: après 12 heures, 86 % en suspension de sol et 84 % en suspension de sol contenant des métaux et, après 10 heures, 96 % en suspension de sol contenant 10 % de carbonate insoluble. Dans les suspensions de sol, la demande du sol en oxydant (DSO) accélère la dégradation du persulfate et diminue l’oxydation du PCP. Le contrôle du pH est un élément clé pour assurer le succès de l’oxydation chimique du PCP par le persulfate activé par la chaleur.


identifier: Brodeur, Samuel  (2014). Déformation d'une paroi d'acier sous pression jusqu'à la rupture : essais expérimentaux et simulations numériques.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Acier Ductilité Simulation par ordinateur.

subject: Acier Rupture Simulation par ordinateur.

subject: Arc électrique.

subject: Transformateurs électriques.

subject: Méthode des éléments finis.

subject: simulations numériques

subject: analyse par éléments finis

subject: déformation

subject: rupture ductile

abstract:
L’objectif de ce projet est de définir un Modèle par Éléments Finis simple qui évalue la déformation d’une paroi d’acier sous pression jusqu’à la rupture ductile. Les résultats de cette simulation numérique sont requis par le Modèle d’État Quasi-Statique. Ce dernier calcule la quantité d’énergie d’arc électrique qui est confinée par la déformation du réservoir d’un transformateur ou d’une inductance de puissance. Plusieurs essais expérimentaux sont réalisés à l’aide d’un banc d’essai où une paroi d’acier de 3,5 m2 est soumise à une pression statique jusqu’à la rupture ductile. La pression, le déplacement et la déformation de cette paroi d’acier sont mesurés pour faire la comparaison avec les résultats de la simulation numérique. Ainsi, ces essais expérimentaux sont simulés par un MEF détaillé à l’aide du logiciel ANSYS® Mechanical™. Tout d’abord, l’option de non-linéarité géométrique est activée pour cette analyse structurale par Éléments Finis, ce qui veut dire que la rigidité de la structure est ajustée en fonction du déplacement. Les propriétés mécaniques des matériaux proviennent d’essais de traction uniaxiale normalisés. La courbe contrainte-déformation vraie des matériaux est utilisée dans le logiciel EF pour décrire le comportement de la paroi d’acier. La paroi d’acier est maillée en éléments hexaèdres à 8 noeuds de type coque-solide avec cinq points d’intégration dans l’épaisseur. La taille de ces éléments doit être inférieure à 2 mm pour obtenir la convergence des résultats de déformation selon le critère de convergence-divergence de Sinclair (2008). C’est pour cette raison que la technique de sousmodèle est utilisée aux endroits où les déformations sont importantes, elle permet d’avoir un temps de calcul raisonnable avec une petite taille d’élément. Pour ce qui est des connexions de la paroi d’acier, un coefficient de friction statique de 0,8 est appliqué à sa surface supérieure et inférieure. La force de serrage appliquée aux boulons génère une force de friction suffisante pour limiter le glissement de la paroi d’acier.

La validation de l’analyse par éléments finis (AEF) se fait par comparaison avec les résultats expérimentaux jusqu’à la rupture ductile de la paroi d’acier. Les résultats du déplacement vertical moyen de la paroi d’acier en fonction de la pression sont sous-estimés de 6 % par l’AEF. De plus, l’AEF reproduit avec une bonne précision l’effet membrane de la déformation principale de la paroi d’acier. Elle sous-estime la déformation principale en moyenne de 1 % avec un écart de plus ou moins 14 % par rapport aux résultats expérimentaux. Cependant, les résultats expérimentaux au point de rupture sont très sensibles au positionnement de la rosette ce qui augmente l’écart entre les résultats expérimentaux et numériques. La bonne corrélation entre les résultats expérimentaux et numériques au point de rupture de la paroi d’acier est tout de même confirmée. En effet, le MEF surestime la déformation principale en moyenne de 7 % avec un écart de plus 23 % et de moins 15 % par rapport aux résultats expérimentaux. Ensuite, le critère de rupture ductile basé sur la déformation ultime est proposé et appliqué aux résultats de l’AEF afin de valider les résultats à la rupture de la paroi d’acier. Les résultats de la simulation numérique surestiment en moyenne de 11 % la pression du banc d’essai et sous-estiment en moyenne de 1% le déplacement vertical de la paroi d’acier à la rupture. En conclusion, la méthode d’AEF structurale et le  critère de rupture ductile basé sur la déformation ultime sont des approches efficaces pour évaluer avec grande précision le déplacement et la déformation de la paroi d’acier sous pression jusqu’à la rupture.


identifier: Thalla, Pradeep Kumar  (2014). Bioactive coating with low-fouling polymers for the development of biocompatible vascular implants.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Composés bioactifs Synthèse.

subject: Cellules Adhésivité.

subject: Prothèses vasculaires.

subject: Endoprothèses.

subject: Biomatériaux.

subject: bioactif

subject: revêtement

subject: low-fouling

subject: non thrombogénique

subject: adhésion de peptides

subject: facteur de croissance épidermique

subject: microbalance à cristal de quartz avec dissipation

abstract:
The replacement of occluded blood vessels and endovascular aneurysm repair (EVAR) are performed with the use of synthetic vascular grafts and stent grafts, respectively. Both implants lead to frequent clinical complications that  are different but due to a similar problem, namely the inadequate surface properties of the polymeric biomaterials used (generally polyethylene terephthalate (PET) or expanded polytetrafluoroethylene (ePTFE)). Therefore the general objective of this thesis was to create a versatile bioactive coating on vascular biomaterials that reduce material-induced thrombosis and promote desired cell interactions favorable to tissue healing around implants. The use of low-fouling backgrounds was decided in order to reduce platelet adhesion as well as the non-specific protein adsorption and thus increase the bioactivity of immobilized biomolecules.

As part of the preliminary objective, a multi-arm polyethylene glycol (PEG) was chosen to create a versatile low-fouling surface, since the current coating methods are far from being versatile and rely on the availability of compatible functional groups on both PEG and the host surface. This PEG coating method was developed by taking advantage of novel primary amine-rich plasma polymerized coatings (LP). As demonstrated by quartz crystal microbalance with dissipation (QCM-D), fluorescence measurements and platelet adhesion assays, our PEG coatings exhibited low protein adsorption and almost no platelet adhesion after 15 min perfusion in whole blood. Although protein adsorption was not completely abrogated and short-term platelet adhesion assay was clearly insufficient to draw conclusions for long-term prevention of thrombosis in vivo, the low-fouling properties of this PEG coating were sufficient to be exploited for further coupling of bioactive molecules to create bioactive coatings. Therefore, as a part of the second objective, an innovative and versatile bioactive coating was developed on PEG and carboxymethylated dextran (CMD), using the combination of an adhesive peptide (KQAGDV/RGD) and epidermal growth factor (EGF). CMD was chosen as an alternative to PEG due to its better low-fouling properties and the presence of abundant carboxyl terminal groups. Although the QCM-D technique enabled us to optimize the combined immobilization of KQAGDV/RGD and EGF, cell adhesion assay results did not show improvement of vascular smooth muscle cell (VSMC) adhesion on peptide-modified PEG or CMD surfaces.

Among the reasons explaining low cell adhesion on peptides grafted low-fouling surfaces is the difficulty of preventing protein adsorption/platelet adhesion without significantly reducing cell adhesion. Preliminary data in our laboratory indicated that CS could be an ideal substrate to find this compromise. For that reason, the final objective of this PhD consisted in evaluating the potential of chondroitin sulfate (CS) coating by comparing its properties with well-known low-fouling polymers such as PEG and CMD. It was shown that CS presents selective low-fouling properties, low-platelet adhesion and pro-endothelial cell (EC) adhesive properties As demonstrated by QCM-D and fluorescence measurements, CS was as effective as PEG in reducing fibrinogen adsorption, but it reduced adsorption of bovine serum albumin (BSA) and fetal bovine serum (FBS) to a lower extent than PEG and CMD surfaces. Whole blood perfusion assays indicated that all three surfaces drastically decreased platelet adhesion and activation to levels significantly lower than PET surfaces. However, while EC adhesion and growth were found to be very limited on PEG and CMD, cell attachment on CS was strong, with focal adhesion points and resistance to shear stress. CS coatings therefore form a low-thrombogenic background promoting the formation of a confluent endothelium layer, which may then act as an active anti-thrombogenic surface. CS coating can also be used to further graft biomolecules. Combination of LP, CS coating followed by GF immobilization shows great promise as a bioactive coating to optimize the biocompatibility and clinical outcome of vascular implants, in particular vascular grafts.


identifier: Beaufort Samson, Guillaume  (2014). Calibration automatique d'un réseau de capteurs sans fil à effet Hall mesurant la consommation énergétique résidentielle.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Habitations Consommation d'énergie Mesure.

subject: Dispositifs à effet Hall Étalonnage.

subject: Réseaux de capteurs sans fil.

subject: Diaphonie.

subject: Moindres carrés.

subject: analyse

subject: composant

subject: indépendant

subject: rapide

subject: calibration

subject: WSN

subject: HES

subject: LMS

subject: FastICA

abstract:
Un réseau de capteurs sans fil mesurant la consommation énergétique résidentielle de chacun des disjoncteurs du panneau d’alimentation principal d’une résidence est un outil très pratique pour un usager, mais un tel système peut s’avérer dispendieux. Afin de réduire le coût de ce produit, un réseau de capteurs à effet Hall est proposé en alternative aux traditionnels transformateurs de courants. Un système utilisant plusieurs capteurs à effet Hall est beaucoup moins coûteux et est plus facile d’installation grâce à son potentiel de miniaturisation. Par contre, la précision des mesures des capteurs à effet Hall n’est pas la même que celle des transformateurs de courants puisque sa sensibilité dépend de la proximité de celui-ci au fil qu’il mesure, ce qui cause alors des incertitudes au niveau du gain du capteur.

Ce mémoire contribue à l’amélioration de la précision des mesures prises par les capteurs à effet Hall en proposant deux algorithmes numériques afin de faire la calibration des capteurs. Le premier algorithme est l’algorithme des moindres carrés (LMS) qui est simple et peut calibrer les capteurs sans présence de diaphonie tandis que le second est l’analyse en composantes indépendantes rapide (FastICA) qui est un algorithme plus complexe, mais en mesure d’atténuer le problème de diaphonie lorsqu’il est présent.

Suite à la présentation du système et de la théorie liée aux algorithmes, les résultats des simulations et des expérimentations sont présentés pour les deux algorithmes. Pour les résultats de simulation avec LMS, l’erreur moyenne du courant mesuré par capteur pour 3 à 30 capteurs sans diaphonie et avec bruit est de 0,53 ARMS. Pour ce qui est de la combinaison de FastICA et LMS, l’erreur moyenne du courant mesuré avec diaphonie et avec bruit est de 0,55 ARMS pour 3 capteurs allant jusqu’à 0,83 ARMS pour 30 capteurs. Deux types d’installations sont testés pour les résultats expérimentaux. L’algorithme LMS pour les tests sans diaphonie est en mesure de réduire l’erreur moyenne par capteur pour 3 capteurs à 0,47 ARMS pour l’installation 1 (cafetière, fusil à air chaud et purificateur d’air) et à 0,49 ARMS pour l’installation 2 (cafetière, fusil à air chaud et plinthes contrôlées par un thermostat électronique). Puisque les mesures d’un des appareils utilisés pour l’installation 1 sont très bruitées, la combinaison de FastICA et LMS pour les tests avec diaphonie a seulement réduit l’erreur moyenne par capteur pour 3 capteurs à 3,16 ARMS. Par contre, l’erreur est réduite à 0,85 ARMS pour l’installation 2.


identifier: Lacourse, Karine  (2014). Débruitage par ondelettes en neuroimagerie électromagnétique (MEG).  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Magnétoencéphalographie.
Ondelettes.
Localisation acoustique.
Analyse de covariance.
débruitage
multirésolution
localisation de sources

abstract:
L’activité cérébrale au repos se manifeste surtout sous forme d’oscillations spontanées. Ces oscillations sont uniques et doivent être analysées cas par cas avec un rapport signal sur bruit faible. Dans une première partie, ce mémoire porte sur un algorithme et son implémentation numérique pour augmenter ce rapport signal sur bruit par une méthode de débruitage par ondelettes, appliqué ici aux enregistrements de magnétoencéphalographie (MEG). Les méthodes actuelles de débruitage par ondelettes ne considèrent pas la covariance spatiale propre à cette décomposition. Ce travail propose et évalue une nouvelle estimation des données en utilisant la représentation par ondelettes discrètes et un modèle de bruit acquis dans un enregistrement MEG «à vide».

Ces signaux débruités permettent une localisation des générateurs des oscillations spontanées. Dans une seconde partie, ce mémoire porte sur la localisation d’oscillations, dans le cadre de simulations et de signaux réels. Les résultats montrent que la localisation de sources est plus précise (une augmentation moyenne de 8% de la valeur ROC) pour les données débruitées par cette nouvelle méthode de débruitage. En particulier, ce travail précise la définition de la matrice de variance-covariance spatiale présente dans le problème optimisation du Maximum d’Entropie sur la Moyenne (MEM), résolu dans le problème inverse pour la localisation des sources de l’activité cérébrale.


identifier: Martineau Rousseau, Philippe  (2014). Investigation numérique de la perte de rendement à l'avant- distributeur de deux turbines Francis.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Turbines hydrauliques Rendement Modèles mathématiques.

subject: Turbines hydrauliques Rendement Simulation par ordinateur.

subject: Dynamique des fluides numérique.

subject: Turbulence.

subject: Équations de Navier-StokesSolutions numériques.

subject: énergie hydraulique

subject: turbine Francis

subject: réhabilitation

subject: mécanique numérique de fluide

subject: hydroélectricité

abstract:
L’objectif de ce mémoire est de déterminer l’augmentation de rendement due à la modification de l’avant-distributeur par la simulation simultanée de l’écoulement dans les composantes noyées de deux turbines hydrauliques. Cette méthode de simulation, par les équations RANS instationnaires, vise à déterminer l’effet de la réduction de la perte de rendement à l’avantdistributeur sur les composantes avals de la turbine. Pour y parvenir, une méthodologie de simulation, par accroissement de la taille des domaines de simulation, est mise en oeuvre jusqu’à l’obtention des simulations de turbine complète. Les simulations de domaine réduit évaluent l’influence des paramètres de simulation et la possibilité d’un domaine de taille réduite à capter la diminution de la perte de rendement par la modification de l’avant-distributeur.

Les simulations de turbine complète montrent que la source principale de réduction de la perte de rendement provient de la modification même des avant-directrices. Celle-ci élimine le décollement de la couche limite à leur bord d’attaque et l’importante zone de recirculation dans la double-grille. La réduction de la perte de rendement dans la roue diminue en comparaison à celle dans la double-grille. Selon l’analyse des simulations de turbine complète et la comparaison avec celles de bâche avec la double-grille, la roue uniformise l’écoulement à son entrée. Ainsi, la faible variation de la perte de rendement dans la roue provient de la modification de l’écoulement moyen par le décollement de la couche limite à l’avant-distributeur. Ensuite, l’écoulement très similaire à la sortie de la roue, mis à part un point d’opération différent entre la géométrie originale et modifiée, admet une très faible variation de la perte de rendement dans l’aspirateur. L’effet de la seule différence de l’écoulement est également vérifié avec une précision accrue par des simulations d’aspirateur seul.

Ces résultats montrent que la méthodologie numérique utilisée pour les simulations de turbine complète semble incapable de déterminer toute la réduction de la perte de rendement mesurée expérimentalement. Il apparait que les paramètres numériques mis en oeuvre montrent possiblement l’atteinte des limites d’une modélisation RANS de l’écoulement dans l’ensemble de la turbine hydraulique pour déterminer une réduction pointue de la perte de rendement. Pour cette raison, il est préféré l’usage des simulations des composantes fixes en amont de la roue dû aux ressources informatiques nécessaires à leur réalisation par rapport à la précision de leur évaluation de la perte de rendement.


identifier: Martins Aguiar, Ana Beatriz  (2014). Electromagnetic modeling of large hydro electrical generators using 2D finite element method.  Thèse de doctorat électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Générateurs hydroélectriques.

subject: Générateurs synchrones.

subject: Réseaux électriques (Énergie) Pertes d'énergie.

subject: Tores magnétiques.

subject: Générateurs hydroélectriques Modèles mathématiques.

subject: Méthode des éléments finis.

subject: Électricité Production Appareils et matériel.

subject: extrapolation de la puissance de sortie

subject: bobine de stator coupés et contournés

subject: générateur synchrone à pôle saillant

abstract: With the ever increasing of the demand for electrical energy, the need for additional power has already become a reality in the energy supply market. In this context, increasing the power output of existing generators is considered as a promising and beneficial option. Unfortunately, the available methods today do not allow exploiting the full power potential of the existing generators with a precise evaluation of the impact of this increase on the residual lifetime. The challenge in uprating a large existing machine therefore is increasing the output power within the safety limits and without reducing the reliability of the system. One of the goals of Hydro-Québec is to develop new techniques which permit identification of units with potential for up rate. The understanding of the electromagnetic fields inside the generator and their implication in the losses is the first step to fulfil this goal. This thesis focuses on analyzing the electromagnetic field and establishing the magnetic core losses for different machine configurations and operating conditions. The electrical machine in question is a low-speed, salient poles synchronous generator. Initially, a literature review of the related subjects published in the last 20 years was investigated. Secondly, modelling analysis and simulation of large electrical machines using commercial software to compute the losses at the steady state was also done. Moreover, validation of this work and analysis is done using measurements of losses with emphasis on the core losses and magnetic flux density. The core loss matrix generated by FEM was also compared with the thermal calculation and measurements of the hotspots of the machine. The results from FEM simulation in comparison to the experimental measurements are presented for two machines (Manic 21 and Rapide-des-Quinze). The simulation and experimental results were in a good agreement.


identifier: Chabrol, Rémi  (2015). Caractérisation du brasage du Ti-6Al-4V par le Ti-20Zr-20Ni-20Cu dans le cadre d'applications aéronautiques.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Titane Alliages Brasage.
Joints brasés.
Brasage au four.
Titane Alliages Microstructure.
Dureté Essais.
Microdureté.
Aéronautique Appareils et matériel.

abstract:
Cette étude avait pour but de caractériser les microstructures de joints brasés ayant pour métal de base le Ti-6Al-4V et le Ti-20Zr-20-Ni-20Cu comme métal d’apport pour finalement proposer une recette de brasage de ces matériaux dans l’optique d’une industrialisation du procédé pour des applications aéronautiques.

Pour ce faire, la recherche s’est appuyée sur les préparations de surface relatives au brasage en général, en prenant certaines précautions supplémentaires face à la forte réactivité du titane le rendant sensible à de nombreux contaminants. En ce qui concerne le procédé en lui-même, trois températures de 870°C, 875°C et 900°C ont été testées selon des durées s’échelonnant de 5 à 80 minutes de brasage. L’objectif étant de resserrer la combinaison température/durée de brasage vers des valeurs optimales pour la qualité des joints, en cherchant à obtenir une microstructure lamellaire dans l’ensemble du joint. Les observations microscopiques et au MEB ont permis de caractériser les différentes zones caractéristiques des joints et de suivre leur évolution avec l’augmentation du temps de brasage. Les analyses de composition chimique menées sur un MEB ont permis d’identifier et d’expliquer la présence des différentes zones en mettant en particulier en lumière l’homogénéisation des couches présentes avec l’augmentation du temps de brasage. Finalement, des essais de microdureté ont confirmé cette homogénéité par des faibles variations de dureté mesurées. De plus, elles ont permis de mettre en avant le côté néfaste d’un temps de brasage trop faible avec des valeurs de dureté très importantes correspondant à des phases fragilisant le joint. La recette de brasage énoncée est finalement le fruit de ces diverses analyses et propose des ordres de grandeur aux nombreux paramètres entrant en ligne de compte lors du brasage du Ti-6Al-4V.


identifier: Lévesque-Landry, Kevin  (2015). Évaluation de l'intergiciel de communication DDS pour son utilisation dans le domaine avionique.  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject: Middleware.

subject: Traitement réparti.

subject: Avionique.

subject: Systèmes de commande (Vol) Études de cas.

subject: Redondance (Ingénierie)

subject: DDS

subject: intergiciel de communication

subject: système automatique de contrôle de vol

abstract:
Les aéronefs modernes doivent combler de plus en plus de fonctionnalités afin de satisfaire les besoins de la clientèle. De ce fait, les besoins en communications des systèmes avioniques sont grandissants. De plus, la portabilité et la réutilisabilité des applications sont des défis d'actualité dans le domaine avionique. De ce fait, ce projet de recherche vise à faire une évaluation de la technologie d'intergiciel de service de distribution de données (DDS) pour son utilisation dans le domaine avionique. Cette technologie permettrait de réduire la complexité des communications et faciliter la portabilité et réutilisabilité des applications grâce à son interface standardisée.

Dans ce projet de recherche, la norme DDS est tout d'abord étudiée pour cibler les fonctionnalités qui sont utiles au domaine avionique. Les différentes polices de qualité de services sont ainsi étudiées et dénotent la flexibilité de la technologie DDS.

Un intergiciel DDS est également évalué dans un environnement de laboratoire afin de mesurer l'impact de l'utilisation de cette technologie sur les performances de latence ainsi que sur l'utilisation de la bande passante. Les résultats montrent une faible augmentation de la latence moyenne lorsque l'intergiciel DDS est utilisé.

L'intergiciel DDS est également utilisé dans une étude de cas avec un AFCS (automatic flight control system) afin de quantifier les effets de son utilisation sur une application avionique. Les résultats montrent que l'utilisation de l'intergiciel DDS n'empêche pas l'AFCS d'atteindre la stabilité, mais qu'elle ralentit l'atteinte de cette dernière.

Finalement, une étude de cas est effectuée afin de valider que la technologie DDS peut être utilisée pour construire des systèmes redondants. Les résultats montrent que l'intergiciel DDS permet de faire de la redondance de réserve sans avoir un impact visible sur les performances du système redondant.


identifier: Leduc, Catherine  (2015). Évaluation des performances mécaniques de stratifiés carbone-époxy préformés à l'aide de la couture "one-sided".  Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

subject:
Composites à fibres de carbone
Propriétés mécaniques.
Résines époxydes.
Stratifiés.
Composites à fibres de carbone Essais.
Essais de compression.
Essais dynamiques.
Flexion (Mécanique)
Composites Moulage par injection.
préformage
couture « one-sided »
renfort interlaminaire
tolérance à l’endommagement
propriété mécanique
panneau raidi
raidisseur

abstract:
Le moulage par infusion sous vide se prête bien à la mise en forme de pièces en composites de formes complexes ou de grandes tailles, mais il y a un besoin criant d’automatiser le drapage des renforts secs pour que ce procédé rencontre les standards de qualité et d’efficacité de l’industrie aéronautique. Le préformage automatisé des renforts secs à l’aide de la couture « one-sided stitching » (OSS�) est une des techniques de préformage pouvant répondre à ce besoin. Toutefois, la couture peut altérer les performances mécaniques du stratifié et doit donc être utilisée judicieusement.

L’objectif de ce mémoire consiste à évaluer les effets de la couture OSS� sur les performances mécaniques de divers stratifiés afin de formuler des recommandations pour en faire une utilisation idéale pour le préformage d’un panneau raidi. Pour ce faire, les caractéristiques et propriétés de stratifiés cousus sont comparées à celles de stratifiés référentiels (non cousus) à chacune des trois étapes de la démarche expérimentale.

Durant la première étape, les effets de trois paramètres de mise en forme (c.-à-d. le pas de couture, la stratégie de moulage et l’orientation des coutures par rapport à la direction de chargement) sur les propriétés d’un stratifié quasi isotrope sont étudiés à l’aide d’une série d’essais physiques et mécaniques afin de sélectionner les paramètres de mise en forme optimaux pour la suite des travaux. Les résultats montrent que pour minimiser la surépaisseur et l’augmentation de la masse surfacique causées par la couture sans détériorer la résistance à la compression avec trou et la résistance à la compression après impact, le pas de couture doit être maximisé, la préforme doit être retournée entre le montage de couture et celui d’infusion sous vide de manière à ce que le dessus de la préforme soit placé contre le moule et finalement, les lignes coutures doivent être transversales à la direction de chargement.

Durant la seconde étape, les effets de la couture OSS� sur les propriétés mécaniques statiques de trois types de stratifiés sont étudiés. Les résultats des essais de tension, de compression et de flexion montrent que la couture provoque une diminution de la résistance intralaminaire, une augmentation de la résistance interlaminaire et une augmentation globale de la rigidité.

Durant la troisième étape, les effets de la couture OSS� sur la tolérance à l’endommagement de trois types de stratifiés sont étudiés. Les résultats des essais de compression avec trou, d’impact, de compression après impact et de propagation d’une fissure interlaminaire (Mode I) montrent que la couture augmente légèrement la résistance en présence de dommages, augmente l’énergie absorbée par le stratifié durant un impact et augmente drastiquement la résistance à la propagation d’une fissure interlaminaire.

En se basant sur les divers effets de la couture OSS observés, des recommandations en ce qui a trait à l’usage idéal de la couture pour le préformage d’un panneau raidi sont établies. Il est notamment recommandé de (1) minimiser la densité de couture si le panneau est fortement sollicité dans le plan, (2) maximiser la densité de couture si le panneau est susceptible de subir un impact et (3) coudre le voile et la semelle du raidisseur le plus près de la nouille possible pour réduire le risque de propagation d’une fissure interlaminaire.