Liste des Thèses de doctorat
Conception et Commande des alimentations des Plasmas d’Arc
L’amélioration de la qualité de soudage avec un contrôle précis du taux de dépôt et de la pénétration de soudure est toujours un objectif visé dans les procédés MIG/MAG (Metal actif Gas-Metal Inert Gas) et TIG (Tungsten Inert Gas) aussi appelés GMAW (Gas Metal arc Welding) et GTAW (Gas Tungsten arc Welding). L’implémentation des techniques de commande et de contrôle innovantes permettant d’atteindre ou d’approcher ce but nécessite une source de courant contrôlable en tension et courant avec des formes particulièrement adaptées. Le travail que nous proposons sera devisé en deux parties : conception et amélioration d’une source d’alimentation basée sur la technologie onduleur à commutation douce à hautes fréquences pour optimiser son volume et son poids ce qui est adéquat dans le soudage automatisé et robotisé. Commande et contrôle du plasma d’arc généré lors du procédé de soudage en jouant sur les variables principales qui l’affectent en particulier le courant, la tension et ses formes ainsi que la polarité. Les techniques de Commande et de contrôle prendront en charge la vitesse de dévidage du fil fusible pour le procédé MIG/MAG et du métal d’apport pour le procédé TIG. Donc, un circuit d‘asservissement en boucle fermée sera proposé dans le but d’obtenir une séquence de soudage garantissant une haute qualité de l’opération de soudage tant sur l’aspect géométrique que sur l’aspect métallurgique et résistance mécanique. Voir les détails
Mots clés : Electronique de puissance Onduleur à commutation douce, Soudage à l’arc, Procédés GTAW et GMAW, Modélisation et commande de soudage à l’arc.
Soudage hétérogène Aluminium-Magnésium avec les procédés TIG et FSW
L’assemblage hétérogène des alliages d’aluminium-magnésium est un domaine tout récent et très peu étudié quand il s’agit d’assemblage bout à bout et surtout pour les faibles épaisseurs. On retrouve parmi les procédés de soudage appliqués le TIG, MIG, FE (faisceau d’électron), Laser et ces dernières années l’émergence du procédé FSW (Friction Stir Welding). Nous portons notre étude sur ce dernier (FSW) et sur le procédé TIG avec courant Alternatif et courant pulsé. Cette étude présentera deux problématiques, l’une opératoire qui rentre dans la maitrise des paramètres de soudage des deux procédés (effets et influences) et l’autre sur l’interaction des sources de chaleurs sur les comportements métallurgique et mécanique des jonctions par les deux procédés. Pour cela, du point de vu opératoire l’étude portera sur l’assemblage Al-Al et Mg-Mg et enfin sur la jonction Al-Mg. La thermographie infrarouge pour le profil de température et plusieurs techniques de caractérisation seront appliquées dans ce travail à savoir qu’en plus de la microscopie optique et électronique, la diffraction par électrons rétrodiffusés (EBSD), la DRX, les profils de microdureté et les essais de traction par corrélation d’images seront mises en œuvre. Voir les détails
Mots clés : soudage hétérogène, soudage TIG, soudage FSW, soudage, Aluminium, Magnésium
Contribution à l’étude des propriétés physiques des pérovskites dans différentes phases structurales.
Les matériaux de structure pérovskite ont été et font toujours l’objet de nombreuses études (les condensateurs diélectriques, dispositifs piézo-électriques, les cellules photovoltaïques). Les différentes études effectuées sur les matériaux de type pérovskite démontrent la richesse de cette famille. Peu de composées pérovskites présentent la structure idéale cubique, la maille est en fait plus ou moins déformée. Notre travail est motivé par le manque de travaux concernant différentes phases structurales des pérovskites (cubiques, orthorhombiques, hexagonales,…etc.) ainsi que la possibilité de transition entre eux. La recherche de la phase fondamentale et les propriétés physiques appropriées représentent en fait l’objectif global de la thèse. Pour accomplir ce travail, on va utiliser une méthode ab initio. La méthode repose sur la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT). Voir les détails
Mots clés : Perovskite, DFT, ab-initio, FP-LAPW.
Conception et commande des alimentations des plasmas d’arc relatifs au soudage.
L’amélioration de la qualité de soudage avec un contrôle précis du taux de dépôt ainsi que la profondeur de pénétration sont toujours des objectifs visés dans les procédés de soudage MIG/MAG (Metal actif Gas-Metal Inert Gas) et TIG (Tungsten Inert Gas). L’implémentation des techniques de commande et de contrôle innovantes permettant d’atteindre ou d’approcher ces objectifs nécessite une source de courant contrôlable en tension et courant avec des formes particulièrement adaptées. Le travail que nous proposons sera articulé sur deux parties : -Conception et amélioration d’une source d’alimentation basée sur la technologie onduleur à commutation douce à hautes fréquences adaptée au soudage automatisé et robotisé. -Commande et contrôle du plasma d’arc généré lors du procédé de soudage en jouant sur les variables principales qui l’affectent en particulier le courant, la tension et ses formes ainsi que la polarité. Les techniques de Commande et de contrôle prendront en charge la vitesse de dévidage du fil fusible pour le procédé MIG/MAG et du métal d’apport pour le procédé TIG. Donc, un circuit d‘asservissement en boucle fermée sera proposé dans le but d’obtenir une séquence de soudage garantissant une haute qualité de l’opération de soudage tant sur l’aspect géométrique que sur l’aspect métallurgique et résistance mécanique. Voir les détails
Mots clés : Plasmas d’arc, GMAW, GTAW, TIG, MIG-MAG, Electronique de puissance, Onduleur à commutation douce, Modélisation et commande de soudage à l’arc.
Etude et réalisation de structure pérovskite non stœchiométrique PbTiO3-d pour des applications ferroélectrique.
Les céramiques occupent un domaine technologique très important. L’isolation thermique, communication, et médical. Cette thèse propose l’étude de matériau PbTIO3 non stœchiométrique pour des applications piézoélectriques. Nous voulons étudier la synthèse des deux oxydes PbO et Ti3O5 par voix solide en fonction de la taille des grains et la température de calcination. Une étude sera menée pour affirmer la ferroélectricité du matériau.L’objectif de ce travail consiste de trouver une structure originale de la structure Pirovskite PbTiO3 dont les propriétés ferroélectriques promettent d’être plus performantes. Voir les détails
Mots clés : PbTiO3, piézoélectrique, Ti3O5, PbO, non stœchiométrique
Elaboration et caractérisation de matériaux céramiques
The aim of this work is the elaboration and the development of new ceramics piezoelectric without lead with performance like the PZT. Our interest focuses on the choice of the material used, the mastery of elaboration techniques and microstructure and piezoelectric characterization. Voir les détails
Mots clés : Céramique; Frittage; Microstructure; Propriétés piézoélectriques.
Synthèse, structure et propriétés magnétiques des couches minces de Co et CoNi élaborées par électrodéposition
Dans ce travail nous avons retenu une voie électrochimique pour l’élaboration des couches minces a base Co et CoNi sous une variété de conditions présentent différentes propriétés (morphologie, structure, composition chimique, propriétés magnétiques…). Chacune de ces propriétés a nécessité donc des méthodes d’analyse appropriées. De ce fait, le microscope à force atomique nous a permis d'étudier la morphologie (aspect qualitatif) et la topographie (aspect quantitatif) de surface descouches de nickel élaborées par Chronoampérométrie et Voltampérométrie cyclique ,la microscopie électronique à balayage couplée à l’analyse élémentaire par rayons X a présenté un outil intéressant pour la caractérisation morphologique et compositionnelle des films déposés. Ainsi, la diffraction des rayons X est toujours le moyen qui nous informe sur la structure cristalline des couches obtenues. Voir les détails
Mots clés : électrodéposition, couches minces, Co, CoNi, AFM
LA CONTRIBUTION DU CONTROLE DIRECT DE COUPLE D'UNE MAS ALIMENTEE PAR DES ONDULEURS MULTINIVEAUX EN APPLIQUANT DE L'INTELLIGENCEARTIFICIELLE (LOGIQUE FLOUE-RESEAU DE NEURONE).
Actuellement, avec la progression de l’électronique de puissance et celui de commande, il est possible d’obtenir la même performance des machines asynchrones que celles à courant continue. Les derniers développements de commande du moteur asynchrone ont vu l’émergence de différentes structures basées sur le contrôle vectoriel comme le contrôle direct du couple DTC. Cette stratégie de commande permet de calculer les grandeurs de contrôle qui sont le flux statorique et le couple électromagnétique à partir des seules grandeurs liées au stator sans l’intervention de capteur mécanique de la machine asynchrone pour un entraînement électrique avec une source de tension multi-niveaux. De plus, cette structure ne nécessite pas l’application d’une commande à modulation de largeur d’impulsion (MLI) sur l’onduleur multi-niveaux, ce qui améliore, très nettement, les performances dynamiques des grandeurs contrôlées . Cet ensemble convertisseur-machine reste cependant restreint à la limite inférieure de gamme des fortes puissances, du fait des contraintes électriques subies par les semi-conducteurs et de leur faible fréquence de commutation . Cette étude consiste à l'optimisation de l’algorithme DTC à multi-niveaux, en appliquant plusieurs approches pendant la conception des tables de commutations afin d’améliorer les résultats classiques notamment la réduction d’ondulation du couple. Les résultats obtenus dans la DTC classique sont encore améliorés en appliquant la technique de la logique floue ainsi que les avantages des réseaux de neurones artificiels. Cet objectif comprend une amélioration de la réponse dynamique du système, ainsi que les performances en régime statique, particulièrement la minimisation des pulsations du couple électromagnétique de la machine asynchrone. Des simulations numériques sur Matlab/Simulink ont été implantées pour valider les méthodes proposées. Voir les détails
Mots clés : commande direct du couple, onduleur à multiniveaux, moteur asynchrone, Commande sans capteur, Commande par logique floue. Réseaux de neurons artificiels.
Synthèse et étude de matériaux Cu(Al.Ga)Te2 à structure chalcopyrite en couches minces.
Le sujet de recherche ambitionne la réalisation de couches minces à base de matériaux à structure chalcopyrite en vue de développement de nouvelles applications dans le domaine de l’énergie solaire photovoltaïque. Des recherches de nouveaux absorbeurs à base de cuivre sans indium sont menées actuellement à travers le monde. Nous proposons de faire la synthèse par broyage mécanique des matériaux Cu(Al.Ga)Te2 pollycristallins à structure chalcopyrite et leurs élaborations en couches minces par évaporation thermique de la poudre synthétisée. La compréhension des relations entre propriétés optiques, cristallochimiques et mécanismes de croissance de ces nanostructures est impérative pour réaliser les applications envisagées. Voir les détails
Mots clés : Cu(Al.Ga)Te2, Chalcopyrite, Semi-conducteurs, Evaporation, Cellule solaire.
Application de la théorie de Judd–Ofelt pour l’étude des transitionsintra-configurationnelles des ions terres rares insérés dans nano-cristaux -
Les matériaux inorganiques activés aux ions terres rares sont largement employés comme des matériaux pour la détection des rayonnements nucléaires, lasers et autres applications dans le domaine photonique. La lumière émise sous l’influence des rayonnements excitatrices peut avoir des transitions dipolaires électriques 5d - 4f ou/et les transitions dipolaires magnétiques 4f-4f comme origines. Dans ce type de matériaux et sous formes des cristaux massif, Il est bien connu que les propriétés optiques ,telles que les transitions d’absorption, d’excitation et d’émission, des ions de terres rares trivalents, dépendent fortement de la matrice cristalline hôte. Ces transitions peuvent être décrites par l’application de théorie de Judd-Ofelt(JO). Cette théorie peut fournir des informations sur plusieurs paramètres spectroscopiques importants tels que, les forces des transitions radiatives, les rapports de branchements ainsi que les durées de vies radiatives théoriques des niveaux d’énergies. En général, les paramètres de Judd-Ofelt, sont obtenus à partir des spectres d’absorption et/ou d’excitation des matériaux sous formes des monocristaux. Du point de vue fondamental, dans le cas des cristaux massifs, de dimensions macroscopiques et malgré qu’il existe encore jusqu’à maintenant quelques ambigüités, les phénomènes impliqués dans de luminescence sont aujourd’hui assez bien connus avec leurs problèmes associés. Par contre, dans le cas des nanomatériaux ces phénomènes peuvent être altérés par le confinement spatial (rapport surface sur volume), ce qui constitue une problématique scientifique importante, ainsi que la détérioration de structure idéal du matériau scintillateur. Par voie de conséquence, le développement passe par la compréhension de ces altérations et modifications qui est devenu récemment un défi scientifique.Les matériaux à l’échelle nanométriques sous présentes en général sous formes des poudres ce qui rends l’enregistrement des spectres d’absorptions difficulté voir non exploitable .De ce fait, l’évolution des paramètres de JO en fonction de taille et la morphologie des nano cristallites sont inconnus et non encore exploités. L’objectif de cette thèse de doctorat est d’adapter les calculs de Judd-Ofelt déjà utilisé pour les spectres d’absorption en utilisant les spectres d’émission terres rares dans plusieurs exemples de ces matériaux à l’échelle nanométrique solides. Cette implémentation sera effectuée à travers la maitrise de la théorie de Judd-Ofelt et l’élaboration d’un programme de calcul, à travers lequel, on pourra extraire les paramètres spectroscopies, les forces des transitions radiatives, les rapports de branchements ainsi que les durées de vies radiatives théoriques des niveaux d’énergies. Voir les détails
Mots clés : judd ofelt, ions terre rare, nano-cristaux JO