Liste des Mémoires de Magister
Étude et conception des inductances monolithiques pour des circuits intégrés radiofréquences sur silicium
Les inductances intégrées sur silicium sont des éléments importants dans la conception des circuits Radiofréquence, et plus particulièrement dans les oscillateurs contrôlés en tension (VCO), les amplificateurs à faible bruit (LNA) et les filtres passifs. Le facteur de qualité de ces inductances reste bas car il est limité par les pertes résistives de la piste métallique et les pertes du substrat de silicium. Dansce travail nous proposons une optimisation, permettant de réduire ces pertes afin d'augmenter le facteur de qualité, en utilisant pour cela une technologie CMOS standard, bas coût (c'est-à-dire sans modification spécifique). L'étude s’est faite pour des structures monocouche, des structures multicouches, et pour des structures symétriques. L'analyse des inductances est faite en utilisant l'outil ASITIC pour la simulation, l'optimisation et pour les dessins de masques. Voir les détails
Mots clés : CMOS 0.35µm, inductance monolithique, facteur d’impact, microélectronique
Précipitation de la phase sigma et des carbures de chrome dans les soudures d’acier inoxydable duplex 2205
L’objectif de cette étude est la caractérisation microstructurale et mécanique de la précipitation de la phase sigma (σ) et des carbures de Chrome dans des soudures d’acier inoxydable duplex hypertrempé à partir de trois températures (1050 °C, 1150 °C et 1250 °C) puis revenu à la température de 850 °C. On suivra ainsi l’évolution du taux de la phase sigma et des carbures de Chrome qui précipitent en fonction de l’évolution du taux de la ferrite, de la surface spécifique des joints de grains et du temps de maintien à 850 °C et l’effet de cette précipitation sur la microdureté ainsi que sur la ténacité Voir les détails
Mots clés : phase sigma, carbures de Chrome, acier inoxydable duplex, ténacité, traitement thermique
SIMULATION DU PRINCIPE DE LA MICROSCOPIEACOUSTIQUE AUX BASSES FREQUENCES
Le microscope acoustique utilise une lentille convergente, creusée dans un barreau de saphir, qui permet de créer des ondes réfractées sous divers angles dont l’angle limite dit, angle de Rayleigh. Le faisceau acoustique réfléchi par le matériau à étudier, résulte de la superposition de l’onde qui est réémise normalement, des ondes rayonnantes de Rayleigh et de toutes les autres ondes générées sous incidence comprise entre l’incidence normale et l’incidence sous angle de Rayleigh. Ces dernières, du fait de leur angle d’incidence (sur l’interface eau–échantillon), sont soient, réfléchies totalement soient pénètrent le barreau de saphir et suite aux réflexions multiples, s’atténuent rapidement. En pratique, les ondes « utiles » réémises, sont l’onde spéculaire normale et les ondes rayonnantes de Rayleigh. Ce travail de Magister, porte sur une étude théorique et expérimentale d'un nouvel appareil, dont le fonctionnement se base sur le principe de fonctionnement du microscope acoustique aux basses fréquences. Cet appareil est moins onéreux (le prix du microscope acoustique avoisine les 22000 $), puisqu’il est constitué de trois transducteurs piézoélectriques, disposés convenablement, pour générer et recevoir uniquement, les ondes « utiles » : spéculaire réfléchie et rayonnantes de Rayleigh. Cet appareil sera mis en application pour caractériser mécaniquement un échantillon d’acier inoxydable. Voir les détails
Mots clés : Onde normale, onde de Rayleigh, microcaractérisation, microscope acoustique, signature acoustique.
CARACTERISATION DES MEMBRANESD’ELECTRODIALYSE AU CONTACT DESOLUTIONS DE METAUX LOURDS
L’électrodialyse est une technique reposant sur la séparation à l’aide de membraneséchangeuses d’ions dont les paramètres physico-chimiques jouent un rôle déterminant.Dans ce travail, on a mené des investigations de caractérisation de deux membraneséchangeuses de cations au contact de solutions de métaux lourds plomb et cadmium àdifférentes concentrations. Il s’agit d’étudier les paramètres physico-chimiques : capacitéd’échange, nombre d’ions fixés, nombre d’ions sorbés, potentiel électrochimique,résistance électrique, teneur en eau, nombre de transport et coefficient de diffusion.Les résultats obtenus montrent que la sorption de l’électrolyte et la teneur en eauaugmentent avec la concentration de la solution externe tandis que la résistance de lamembrane diminue avec la concentration de la solution d’équilibrage. Les nombres detransport des ions Cd++ et Pb++ sont respectivement égaux à 1 et 0,85. La permsélectivitédes deux membranes vis-à-vis des ions Cd++ est plus importante que celle des ions Pb++. Lecoefficient de diffusion de l’ion Pb++ dans la membrane CMX est plus important que celuide Cd++ et réciproquement dans le cas de la membrane CDS. Voir les détails
Mots clés : Membranes échangeuses d'ions, caractérisation, propriétés physicochimiques, métaux lourds
Influence des réparations successives sur la qualité d’un joint de soudure en acier H.L.E A.P.I 5 L X52
L’objet de la présente étude consiste à mettre en évidence l’influence des réparations successives sur la qualité d’un joint soudé, sachant que ces réparations constituent un problème majeur dans l’industrie des transports des hydrocarbures. Il s’agit d’étudier les effets des cycles thermiques de soudage sur l’évolution structurale des joints soudés et la zone affectée thermiquement (Z.A.T) ainsi que l’étendue de cette dernière. Nous procédons au soudage et à la réparation, plusieurs fois de suite, d’une éprouvette en acier destiné au transport d’hydrocarbures. Les résultats de l’analyse métallographique et des essais mécaniques montrent l’effet néfaste des réparations, qui portent préjudice à la durée de vie de l’ouvrage concerné. Nous décrivons les moyens, les techniques et les modes opératoires utilisés au cours de notre analyse. Voir les détails
Mots clés : soudage, acier H.L.E, Zone affectée thermiquement, cycle thermique
Décomposition Hiérarchique de Formes Géométriques à l ’aide de Différentes Primitives
La segmentation est la pierre de base de toute analyse d'image. Elle consiste en la partition de l'image en des formes ou des régions homogènes. Devant la diversité des algorithmes de cette étape d'analyse, la description est le mot clé pour décrire les résultats des algorithmes de segmentation dans le but de les représenter sous forme des structures plus exploitables. Dans ce mémoire, nous traitons des problèmes de description et de représentation des formes binaires. Notre développement consiste à décomposer une forme binaire par des primitives et des anti-primitives qui permettent à déborder et à couvrir l’intérieur de la forme. Notre décomposition est basé sur une nouvelle description paramétrique de la forme et qui va de substituer à la description précédemment décrite par la segmentation et on la représente en terme de primitives plus simples, qui, à leur tour, peuvent être représentées par des primitives encore plus simples et ainsi de suite. Cette représentation se base sur une structure graphique qui décrit de manière récursive la décomposition de la forme binaire. Cette structure est l’arbre hiérarchique. Par la suite, des critères d'évaluation des arbres de représentation sont présentés et analysés. Des résultats et des études comparatives obtenus démontrent l'efficacité accrue d'une décomposition en primitives et des anti-primitives de différents types. En effet, la décomposition et la possibilité de la reconstruction des formes sans perte motivent l'utilisation de la représentation arborescente pour divers applications comme l’évaluation de la segmentation elle même. Voir les détails
Mots clés : analyse d'image, anti-primitive, décomposition et reconstruction, description, forme binaire, primitive, représentation, segmentation
Utilisation d’un réseau de neurones artificiels pour la modélisation d’un essai de traction uniaxial – application HDPE –
Les propriétés mécaniques des matériaux sont d’un intérêt considérable puisqu’elles conditionnent non seulement tous les problèmes de leur mise en œuvre et leur mise en forme mais aussi leur comportement en service dans des applications extrêmement diversifiées. Pour un problème déterminé, le choix d’un matériau dépendra de ces propriétés mécaniques telles que la résistance, la dureté ou la ductilité. Il est donc nécessaire de les mesurer avec un certain nombre d’expériences que l’on appelle les essais mécaniques. Dans ce travail, nous voulons effectuer une programmation boite noire (black box), pour modélisé un essai de traction uniaxial. Dans la première partie, on établit une base de données conséquente relative à ce sujet. Les paramètres pris en compte sont les contraintes en fonction des déformations pour des vitesses de déformation prises entre 10-5 - 10-3 s-1, d’un polyéthylène de haute densité (HDPE), corrigées par la méthode de Bridgman. Le réseau choisi est un perceptron à une couche cachée, type feedforward, reconnu pour sa capacité d’approximer n’importe quelle fonction non linéaire. En premier, nous scindons notre ensemble de données en deux sous-ensembles : Le premier pour l’apprentissage, le deuxième pour la validation. Ensuite nous entraînons notre réseau afin qu’il apprenne bien le comportement du HDPE, enfin nous validions et nous testons sa réponse pour des nouvelles valeurs de vitesse de déformation. Voir les détails
Mots clés : traction, polyéthylène, réseau de neurones, feedforward, BRIDGMAN
Reconstruction de champs ultrasonores impulsionnels par déconvolution des effets spatio-temporels du transducteur récepteur
Lors de la mesure de champs de pression ultrasonore, le signal délivré par le transducteur récepteur est affecté par les propriétés de transmission spatio-temporelles de ce dernier. En particulier, la pression est spatialement moyennée en raison de la taille finie du récepteur. De plus, le signal délivré par le transducteur récepteur peut subir une distorsion du fait des variations fréquentielles de sa fonction de transfert. Le but de ce travail est de développer des procédures permettant de déconvoluer les effets spatio-temporels du transducteur récepteur et de sa chaîne de réception, afin de reconstruire le champ ultrasonore avec une meilleure résolution spatiale et temporelle. Ceci constitue un problème inverse dont la résolution a nécessité, d’abord, l’étude du problème direct. Pour cela, nous avons simulé le champ impulsionnel d’un transducteur plan ainsi que la réponse impulsionnelle spatio-temporelle de la chaîne de réception. Ceci nous a permis de déterminer le signal de sortie de la chaîne représentant les « données de mesure ». Le transducteur récepteur considéré était un hydrophone à membrane en PVDF avec des ouvertures de géométrie et de dimensions variées (linéaire, rectangulaire et circulaire). La déconvolution de la réponse impulsionnelle temporelle, qui a été effectuée à l'aide d'un filtre inverse, a donné des résultats performants, quelles que soient les dimensions de l'ouverture et le niveau du bruit du signal « mesuré ». Les résultats de la déconvolution spatiale effectuée à l’aide d’un filtre de Wiener spatial bidimensionnel ont montré la dépendance de la qualité de la reconstruction du rapport signal sur bruit, de la largeur de bande des fréquences spatiales du champ de pression étudié et des dimensions de l'hydrophone. Bien que, les résultats obtenus dans le cas des hydrophones bidimensionnels montrent des écarts entre le champ reconstruit et celui de la pression rayonné (pour un rapport signal sur bruit faible), ceux obtenus, pour des hydrophones à ouverture linéaire (égale à quatre fois la longueur d’onde centrale de l’impulsion ultrasonore) sont d’une très bonne qualité. Voir les détails
Mots clés : ultrason, hydrophone en PVDF, déconvolution, filtre inverse, filtre de Wiener
Influence des traitements de hautes températures sur le comportement structural et mécanique des soudures en acier inoxydable duplex 2205
Dans ce travail, on a étudié l’effet des traitements thermiques sur l’évolution des propriétés microstructurales et mécaniques de soudures en acier inoxydable austéno-ferritique « Duplex » 2205. Une série de traitements thermiques a été réalisée à des températures allant de 800 à 1200°C avec un pas de 50°C. L’équilibre des phases / de l’acier inoxydable duplex 2205 a été considérablement affecté suite à l’opération de soudage. Le traitement entre 800° et 1000°C a causé une fragilisation de la soudure, surtout au niveau de la ZAT ; Cette fragilisation a été provoquée par la formation des carbures M23C6 et de la phase intermétallique aux niveaux des interfaces ferrite/ferrite et ferrite/austénite. Des essais de traction, de dureté et de résilience ont été réalisés pour la caractérisation mécanique des soudures avant et après les traitements thermiques Voir les détails
Mots clés : acier inoxydable duplex 2205, soudage, Zone affectée thermiquement, traitements thermiques équilibre des phases d/g
Étude de la précipitation de la phase sigma et des carbures de chrome dans l’acier inoxydable duplex 2205
Des traitements de mise en solution et de vieillissement sur l’acier inoxydable duplex 2205, ont montré une sensibilité de cet acier à la précipitation des carbures de chrome et de la phase intermétallique Sigma. Ce phénomène devient de plus en plus apparent avec le prolongement la durée de vieillissement. Dans le présent travail, on montre que la précipitation débute au niveau des joints de grains et se propage à l’intérieur des grains ferritiques, provoquant une augmentation de dureté et une chute dramatique de la résilience du matériau. Le mécanisme de cette précipitation est la décomposition eutectoide de la phase ferritique. Voir les détails
Mots clés : acier inoxydable, traitement thermique, précipitation, sigma, carbure de chrome