Liste des Thèses de doctorat

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et

Simulation et optimisation du transfert thermique lors du soudage par friction malaxage FSW d’un métal

BOUKRAA Moustafa (2019)
Thèse de doctorat

       The Friction Stir Welding (FSW) is an assembling process of parts in the solid phase, without melting the material and without added metal. The basic concept of the FSW process is simple and consists of using a non-consumable rotational tool with a pin and shoulder shaped to provide required weld properties, where the thermal energy is generated by friction among the rotating the different. The aim of this thesis is to propose an optimization strategy using the SQP algorithm (Quadratic Sequential Programming) coupled with 3D transient heat transfer computation were used to improve the FSW process parameters. An optimization method was applied to improve the FSW welding parameters of an AA2195-T8 aluminum-lithium alloy plate. The numerical procedure proposed is based on the optimization of the spatial parameters related to the tool, ie the welding speed, the speed of rotation of the tool, the radius of the shoulder of the tool and the vertical force applied. This study aims to investigate three criteria: the control of the maximum temperature during FSW; the minimization of the HAZ length and finally the reduction of the total welding energy.     The numerical study showed good agreement between the results obtained and the existing experimental data. This good agreement between the results of the two approaches would make it possible to use the proposed numerical model to predict the thermal field and the maximum value of the temperature. The optimization process has demonstrated its robustness and the main results obtained are: The optimal operating conditions allow a gain about 38% of consumed energy by FSW and a reduction of 11 % in the welding time; Applying the optimal parameters permits until a 70% decrease in the length of the Heat Affected Zone (HAZ) at every position on the weld line. Voir les détails

Mots clés : Friction Stir Welding (FSW), Heat transfer, finite volume method, SQP algorithm optimization method.

La Contribution du Contrôle Direct de Couple d'une MAS Alimentée par des Onduleurs Multi-Niveaux en Appliquant l'intelligence Artificielle (Logique Floue-Réseau de Neurone).

BENAOUDA Omar Fethi (2017)
Thèse de doctorat

Actuellement, avec la progression de l’électronique de puissance et celui de commande, il est possible d’obtenir la même performance des machines asynchrones (MAS) et des machines asynchrones à double stator (DSIM) que celles à courant continue. Les derniers développements de commande du (MAS/DSIM) 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 et à double stator 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 (MAS/DSIM).Cette étude est basée sur la technique de diagnostic (Détection/Localisation) des défauts au niveau de l’onduleur par la technique de vecteur du Park et la coordonnées polaires et aussi la proposition du nouveau convertisseur multi-niveau à tolérance de pannes reconfigurable pour poursuivre la continuité du processus de l’ensemble du système. 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 multi-niveaux, machine asynchrone, machine asynchrone à double stator, Commande sans capteur, Commande par logique floue, Réseaux de neurones artificiels, Détection, localisation, Reconfiguration

Simulation des ondes ultrasonores dans des matériaux anisotropes piézoélectriques :application aux capteurs électroacoustiques à ondes guidées

LAIDOUDI Farouk (2019)
Thèse de doctorat

Ce travail est une étude numérique et expérimentale pour l’optimisation des performancesde dispositifs électroacoustiques destinés à la détection. L’effet des paramètres intrinsèques,tels que l’épaisseur de la couche piézoélectrique, la longueur d’onde acoustique et l’inclinaisondu cristal sur la vitesse de phase, le facteur de couplage électromécanique et la sensibilité auxeffets de masse, a été étudié numériquement. La méthode des éléments finis a été utilisée, dansle cas des modes de Lamb dans le ZnO/SiC, pour développer un capteur de pression et dans lecas des modes de Rayleigh, de Sezawa et de Love dans le ZnO/Si pour le développement d’uncapteur multimode destiné à la détection des liquides et des gaz. L’étude numérique etexpérimentale d’un résonateur à harmoniques élevées HBAR à base de ZnO c-incliné sur le Si confirme la possibilité de réaliser des dispositifs miniaturisés et de hautes performances à basede ZnO c-incliné. Les résultats obtenus sont importants pour la conception et la réalisation de dispositifs électroacoustiques à ondes guidées pour la détection. Voir les détails

Mots clés : ondes acoustiques, Eléments finis, Matériaux anisotropes piézoélectriques, Dispositifs électroacoustiques

Etude du Comportement de la barrièreisolante en vue de son optimisation

BENHARAT Samira (2021)
Thèse de doctorat

Ce travail concerneune étude expérimentale du comportement d'un intervalle isolant pointe-plan lorsqu'on lui insère une barrière isolante sous tension alternative et onde de choc de foudre positive. Il s'agit d'examiner la variation de la tension de disruption en fonction des dimensions géométriques de la barrière, de sa position dans l'intervalle et de sa nature. L'examen de l'effet de la pollution est aussi entrevu. En plus de la tension disruptive, les essais se sont intéressés à la forme de la décharge.Les résultats expérimentaux ont été exploités pour établir un modèle numérique basé sur le calcul de la répartition du champ électrique et l'évolution aléatoire de la décharge.Ce modèle reproduit fidèlement les formes de décharges et détermine avec une bonne précision l'efficacité de la barrière en fonction de la largeur, son épaisseur et sa position Voir les détails

Mots clés : isolant solide, système pointe-plan, décharge électrique, efficacité, modélisation numérique

L'effet de l'incorporation de Zn sur les propriétés physiques des couchesminces CdS pour cellules solaires de type (Cd, Zn) S/Cu2SnZnS4

ZELLAGUI Rahima (2021)
Thèse de doctorat

Le but de ce travail est la réalisation des couches minces CdS par la technique Bain chimiquepour l’application photovoltaïque (cellule solaire). En effet, le cadmium est un élémenthautement cancérigène qui bien que présent en très faible quantité en tant que couche tamponet pouvant être recyclé en fin de vie des panneaux, Enfin, au niveau industriel, la synthèse dece composé s’effectue par CBD et entraine une rupture du vide sur la chaine de production,ainsi que des coûts occasionnés par le stockage de réactifs dangereux (cadmium, thiourée,ammoniaque) et le traitement des déchets toxiques pour cela on fait l'étude de l'effet del'incorporation de Zn sur les propriétés physiques des couche minces CdS pour cellules solairede type (Cd, Zn) S/ Cu(Sn, Zn)S2.Des couches minces de CdxZn1-xS ont été déposées sur des substrats en verre par uneméthode chimique simple et économique, c'est-à-dire le dépôt chimique en bain (CBD), pourleurs applications potentielles dans le photovoltaïque. Les propriétés structurales,morphologiques, chimiques et optiques des couches minces déposéesont été étudiées pardiffraction des rayons X, microscopie électronique à balayage, UV-VIS et spectrométrieRaman. Les propriétés structurelles ont révélé que les couches minces déposées présentent à lafois des structures cristallines hexagonale et cubique. Les films minces CdxZn1-xS avec unegranulométrie comprise entre 6 et 25 nm et présentent une transmittance de 50 à 80% dans larégion visible. L'énergie de bande interdite optique de la couche mince déposée se situaiententre 2,6 et 3,6 eV, illustrant leur viabilité potentielle pour dispositifs optoélectroniques etphotovoltaïques. Voir les détails

Mots clés : couche mince, Bain Chimique(CBD), CdZnS, morphologie, propriétés Optique

Génération d’un réseau sur puce au format VHDL RTL à partir d’unemodélisation de haut niveau UML par raffinement

BOUGUETTAYA Abdelmalek (2017)
Thèse de doctorat

Dans le passé, les systèmes embarqués et numériques ont été confinés surtout aux systèmesinformatiques. Aujourd'hui, ces systèmes sont appliqués dans un grand nombre de domaines etd’appareils tels que les télévisions numériques, les systèmes de communication, les radars, lessystèmes militaires et les instrumentations médicales. L’un des plus grands challenges au niveaude la conception de ces systèmes est l’interconnexion entre ses différents modules. Les réseauxsur puce (NoC) constituent un nouveau paradigme d’interconnexion pour les systèmes sur puce(SoC). Ils ont été proposés comme une solution prometteuse pour résoudre les problèmesrencontrés au niveau des interconnexions classiques.L’augmentation de la taille du réseau provoque plusieurs inconvénients, comme laréduction au niveau de la bande passante et la fréquence de fonctionnement et une augmentationau niveau de la latence et la consommation de l’énergie. Dans le présent document, nousprésenterons une nouvelle approche appliquée pour les réseaux sur puce (topologie Mesh 2D)afin de résoudre les problèmes rencontrés dans les architectures classiques. Cette approche estbasée sur une combinaison entre une stratégie de placement des modules, un routage XY à deuxniveaux et une technique de clustering basée sur la charge de communication entre les modules.Afin d’accélérer la conception de cette structure, nous avons utilisé une approche despécification orientées modèles à base de l’Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM). Nousavons utilisé le paquetage RSM pour modéliser la topologie Mesh 2D à base de cluster et lepaquetage à machine d’état ou encore le paquetage d’activité pour la modélisation de l'algorithmede routage XY à deux niveau (intra-cluster et inter-cluster). Voir les détails

Mots clés : Réseaux sur puce, Algorithme de routage dynamique, Clustering, Topologie Mesh, Systèmes sur puce

Etude, conception et simulation numérique d’un transistor MOSFET biaxial contraint

TABERKIT Mohammed Amine (2018)
Thèse de doctorat

Due to the high need for faster electronic devices, with smaller size and higher performances, Researchers and manufacturers of Semiconductor devices make many efforts to face the difficulties and challenges to improve the performances of these semiconductor devices. One of the solutions consists of applying strained silicon on the conventional devices, in such a way that the structure of the MOSFET transistor on a massive substrate known as conventional does not change completely; however, its performances improve. In order to increase the mobility and speed of these electronic devices, Researchers are facing problems related mainly to the reduction in the size of the devices; these problems are known as short channel effects. The aim of this work is to conduct research allowing the study and the computer-aided design of an enhanced architecture of MOSFET transistors called a biaxial transistor using the SILVACO-TCAD process and device simulation software. The results obtained, allowed us then to determine the performances of this device and to compare them to those of the conventional transistor, to show the importance of the introduction of biaxial strain in the improvement of the carrier’s mobility and the devices speed, thus allowing obtaining better performances while continuing the scaling. Voir les détails

Mots clés : Biaxial, Biaxial strain, High-K material, Mobility, MOSFET, SILVACO-TCAD, simulation, Strained Silicon

ETUDE DU COMPORTEMENT HYDRODYNAMIQUE DU BAIN FONDU LORS DU SOUDAGE A L’ARC ELECTRIQUE

Zitouni Abdelhalim (2020)
Thèse de doctorat

Ce travail de thèse a pour objectif d’étudier le comportement thermohydraulique du bain fondu lors du soudage à l’arc électrique. Cette étude a été menée dans le but de concevoir un modèle mathématique et de développer un programme FORTRAN qui permet de résoudre les équations gouvernant le bain de fusion pendant le soudage. Les résultats issus de ce programme peuvent contribuer à la prédiction de la distribution de température pendant le soudage, l’élargissement de la ZAT, le champ de vitesse ainsi que la forme et la taille du bain de fusion. En modélisation mathématique du soudage, l’apport d’énergie modélisé par une source de chaleur surfacique donne de bons résultats lorsque l’épaisseur des pièces à souder est faible. Dans la simulation numérique du comportement thermique du bain de fusion par les méthodes des différences finies et éléments finis, les cycles thermiques calculés par la méthode des éléments finis sont plus proches de ceux mesurés pendant la période de refroidissement. Le modèle du comportement thermohydraulique du bain de fusion basé sur la formulation courant-tourbillon des équations de Navier – Stokes nous a permis de les simplifier par l'élimination de l’équation de la conservation de masse et de champ de pression. Les résultats du calcul montrent que la force de tension superficielle domine les forces motrices dans le bain de fusion et favorise un bain de fusion mouillant. Les résultats du calcul concernent le champ de température, les cycles thermiques, le champ de vitesse et la taille du bain de fusion sont en bon accord avec ceux rapportés dans la littérature. Voir les détails

Mots clés : Modélisation thermohydraulique, soudage TIG, formulation courant tourbillon, simulation numérique

Étude et réalisation de structure pérovskite non stœchiométrique PbTiO3-δ pour des applications ferroélectrique. 

KHIAT Abdelmadjid (2020)
Thèse de doctorat

Dans ce travail de recherche, nous avons élaboré le matériau PbTiO3-δ à partir les oxydes PbO et Ti3O5 en utilisant  la technique réaction à l’état solide dans un four sous vide. Dans ce travail nous avons étudié trois paramètres, le premier c’est l’effet de la température de calcination sur les propriétés structural (DRX, FTIR, RAMAN, EDX), microstructural (MEB) et magnétique (VSM) de PbTiO3-δ et étudié les propriétés diélectrique (pont d’impédance) de matériau élaboré. Dans l’objectif d’amélioration des propriétés magnétique de PbTiO3-δ, dans la deuxième partie nous avons dopé le PT avec un matériau ferromagnétique Fe d’où nous avons varié la quantité de dopant Fe et étudié l’effet de dopage sur les diffèrent propriété structural, microstructural, diélectriques et magnétiques. Dans la troisième partie nous avons étudié l’effet de la pression de vide de calcination sur les différentes propriétés structurales, microstructural, diélectriques et magnétiques de PbTiO3-δ élaboré par la technique réaction à l’état solide. Voir les détails

Mots clés : PbTiO3-δ, Pérovskite, Lacune d’oxygène, Aditifs, DRX, MEB, Raman, Echographies ultrasonore, Relaxeur

Étude et réalisation de structure pérovskite non stœchiométrique PbTiO3-δ pour des applications ferroélectriques

KHIAT Abdelmadjid (2020)
Thèse de doctorat

Dans ce travail de recherche, nous avons élaboré le matériau PbTiO3-δ à partir les oxydes PbO et Ti3O5 en utilisant  la technique réaction à l’état solide dans un four sous vide. Dans ce travail nous avons étudié trois paramètres, le premier c’est l’effet de la température de calcination sur les propriétés structural (DRX, FTIR, RAMAN, EDX), microstructural (MEB) et magnétique (VSM) de PbTiO3-δ et étudié les propriétés diélectrique (pont d’impédance) de matériau élaboré. Dans l’objectif d’amélioration des propriétés magnétique de PbTiO3-δ, dans la deuxième partie nous avons dopé le PT avec un matériau ferromagnétique Fe d’où nous avons varié la quantité de dopant Fe et étudié l’effet de dopage sur les diffèrent propriété structural, microstructural, diélectriques et magnétiques. Dans la troisième partie nous avons étudié l’effet de la pression de vide de calcination sur les différentes propriétés structurales, microstructural, diélectriques et magnétiques de PbTiO3-δ élaboré par la technique réaction à l’état solide Voir les détails

Mots clés : PbTiO3-δ, Pérovskite, Lacune d’oxygène, Aditifs, DRX, MEB, Raman, Echographies ultrasonore, Relaxeur.