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et

Estimation de la durée de vie des pipelines HSLA par la méthodologie des surfaces de réponse

Djamel Zelmati, Oualid Ghalloudj, Mohamed Hassani, Abdelaziz AMIRAT  (2017)
Article de conférence

L’objectif de ce papier est l’estimation de la durée de vie restante des pipelines en acier micro-allié et de haute limite d’élasticité (HSLA) en se basant sur la méthodologie des surfaces de réponse. La fonction objective implicite est approximée par un polynôme représentant une surface de réponse quadratique. La présence d’un défaut sous forme de fissure semi elliptique dans la direction longitudinale du pipe acier, destiné pour le transport de gaz, va intensifie le champ de contraintes en tête de fissure et va décroitre la fonction d’état limite. Pour l’étude du comportement mécanique des pipes en acier grade API X70, des essais expérimentaux de traction et de résilience sont réalisés. La modélisation de l’évolution du champ de contraintes le long du ligament afin d’évaluer la valeur du facteur d’Intensité de contraintes. La prise en compte des incertitudes et le couplage entre le modèle mécanique et la méthode des éléments finis basé sur le code commercial ABAQUS est utilisé afin d’évaluer l’indice de fiabilité β et la probabilité de défaillance Pf sous forme d’un outil d’aide à la décision pour éventuels réparation ou remplacement de la portion des pipelines endommagée. Voir les détails

Mots clés : fissure semi elliptique, Fiabilité, surface de réponse, probabilité de défaillance, intensité de contraintes

Reliability of the High Strength Pipeline Steelunder Corrosion Defect

O. GHELLOUDJ, D. ZELMATI, A. GHARBI, D. BERDJANE, C.D. RAMOUL, T. CHOUCHANE  (2017)
Publication

The demand of energy based on hydrocarbons, such as gas and oil, requires construction of more and more newpipelines. Therefore, the assessment of the remaining life of these pipeline structures became increasingly importantto ensure the continuity of production and distribution operations. The reliability of these industrial facilities islargely conditioned by specific characteristics of each system, by its conditions of use and its environment. Generally,the causes of deterioration of hydrocarbon transportation pipelines are related to the presence of apparent defects(pinholes, cracks, corrosion, etc). This study is aimed to estimate the reliability of pipeline structures. The B31Gmechanical model of degradation was used to assess the probability of failure through dimensions of defects. Voir les détails

Mots clés : Reliability, pipeline, Defects, Mechanical Model

Amélioration de la Qualité du Réseau Electrique à l’Aide deCompensateurs Actifs

Hamouda Noureddine (2018)
Thèse de doctorat

This thesis falls within the framework of harmonic depollution of the low voltage electrical networks usingan active power compensators, this pollution is caused by the unlimited use of non-linear loads. The causes, theeffects of these harmonic disturbances and the international standards imposed to protect the consumers againstthese disturbances are presented. Also, several traditional and modern solutions against the harmonic pollution arepresented. We have focused our study on the development of the control techniques of shunt active power filter, Forthis reason, we have based on the development of methods for determining harmonic reference currents based on amultivariable filter (MVF), These new methods are able to correctly extract the reference harmonic currentsnecessary to control the SAPF, after that, we have implemented the modified (p-q) method on the power active filterin order to carry out a global active compensation of the harmonics currents, the behavior and quality of filtering ofthe APF are evaluated with two kinds of electric loads, with different types of electrical network and with aphotovoltaic power source. Then, we have developed two harmonic selective identification methods based onmultivariable filter, which are implemented in real time, in order to realise a selective active compensation ofspecific harmonic currents under low DC link voltage, this work was closed by an experimental validation of anactive power filter (APF) fed by a PMSG-based wind system, for this we implemented three controllers to controlthis system, which are the predictive current controller, Type-2 fuzzy logic controller, and an ANFIS controller. Theexperimental results obtained show that this system is capable of compensating for harmonics and reactive power,and also injected active power into the electrical network. Voir les détails

Mots clés : Harmonic pollution, APF, MVF, global active filter, selective active filter, wind system, PMSG

Etude des Propriétés Mécaniques et de la Ténacité du Polyéthylène Haute Densité Destiné au Revêtement des Pipelines de Gaz

Zelmati Djamel (2005)
Mémoire de magister

Pour bien étudier l’influence de la morphologie des matériaux polymères sur la variabilité  des propriétés mécaniques et de la rupture, nous avons pu déterminer la ténacité à l’amorçage au mode I des PEHD destinés aux revêtement des pipelines gaz, en utilisant des corrélations qui permettent d’obtenir la ténacité à partir des critères en termes de contraintes et des critères énergétiques.   L’étude montre l’influence de l’épaisseur de la couche de revêtement ainsi que la vitesse de chargement sur la variabilité des propriétés mécaniques, et qu’il est possible de mesurer expérimentalement le facteur d’intensité de contrainte en état de contrainte plane  égale à 0.954 , on se basant sur des courbes d’évolution de la contrainte ultime en fonction d’un coefficient englobant la géométrie de l’éprouvette et la longueur de la fissure, ainsi que la mesure expérimentale de la ténacité représentée par  égale 87.95 KJ/m2 , observée par des essais de traction sur les éprouvettes parallélépipèdes d’épaisseur 1mm présentant des longueurs d’entailles différents. Voir les détails

Mots clés : matériau polymère, PEHD, ténacité, facteur d'intensité de contraintes, intégrale J

Study of The Reliability of A Composite Used In The Knee Prosthesis

L. Alimi, M. Boulkra, N. Sassane, S. Boukhezar, M. HASSANI, K. Bedoud, K. BEY  (2019)
Publication

In orthopedic surgery, the effectiveness of the implants used, such as hip and knee prostheses, depends mainly on their geometries and the type of loading to which they are subjected. In this work a probabilistic approach is chosen to study the reliability of a composite structure used in the manufacture of knee prostheses. The purpose of integrating reliability concepts is to consider uncertainty in several aspects including loading and material properties. The reliability index β is an excellent indication of durability and safety for given operating conditions. β is obtained using failure probability and a mechanical model. The critical stress intensity factor (Kc) is adopted as a criterion to the maximum limit of a numerically calculated KI. The results presented are discussed according to the length of the crack (a), and the limit load used. Voir les détails

Mots clés : Reliability analysis, critical stress intensity factor, crack length, load, reliability index

Experimental study of chemically aged HDPE pipe material in toluene-methanol mixture and distilled water

Latifa ALIMI, Kamel CHAOUI, Nacira Hamlaoui, and Khouloud Bedoud  (2019)
Publication

Studying the aging phenomenon of plastic pipes presents simultaneously an economic achievement and a technical challenge for water and natural gas transportation systems. Ver y often, they are exposed to aggressive environmental agents such as UV rays, ambient oxygen, acids, bases and some other so lvents, altering the material microstructure, its physical and chemical properties. The high density polyethylene (HDPE) material degradation and loss of performance are usually the consequence of unwanted changes in mechanical behaviors leading to lower resistance. In this s tudy, we examine the effects of distilled water (DW) and a mixture of toluene-methanol (TM) in contact with an HDPE pipe. Morphological properties such as crystallinity and oxidation induction time (OIT) are in vestigated using DSC method. Tensile tests and thermal analysis show that the TM mixture is much more absorbed by the resin as compared to DW. An increase in crystallinity is observed as established from literature for other organic solutions. Finally, the study gives an idea about property variances and their evolution as a function of the pipe thickness which c an be used as an estimation of the structural heterogeneity of the product. Voir les détails

Mots clés : Pipe; HDPE; Aging; Distilled Water; Toluene-Methanol Mixture; Crystallinity; OIT

Elaboration et caractérisation des couches minces de NiFe élaborées par électrodéposition 

LAKHDARI Delloula (En préparation)
Thèse de doctorat

L’étude des matériaux magnétique à l’état massif ou sous différentes géométries n’a cessé de croitre. L’arrivée de nouveaux procédés de fabrication a permis l’apparition des couches minces, des couches ultra minces et des nano-structures (tel que les nano-vibres a base  des polymeres ). Les propriétés de ces matériaux font toujours l’objet d’études approfondies et ont apporté de nombreuses applications. L’enjeu principal de ces recherches repose sur la miniaturisation et la rapidité de ces dispositifs de stockage des données liées au magnétisme.Le permalloy ou Ni80Fe20 (Py) est l’un des rares matériaux ou il y a eu une continuité entre état de l’art historique des matériaux ferromagnétiques doux massifs et celui des couches minces. De plus, cet alliage bénéficie en couche mince de techniques d’élaboration doubles : par voie chimique (électrolyse) et par voie physique (dépôt en phase vapeur), ce qui en fait la couche  mince ferromagnétique de loin la plus utilisée aujourd’hui dans les laboratoires et dans l’industrie. L’élaboration des couches minces par la méthode de l’électrodéposition est une bonne alternative aux voix physiques. En effet, l’électrodéposition est une technique peu couteuse et facile à mettre en œuvre. Dans ce sujet de thèse, nous nous intéressons à l’étude des propriétés physiques des couches minces de permalloy élaborées par électrodéposition sur des substrats semi-conducteurs et sur des nanostructures Si.  Dans ce sujet de thèse l’étudiante aura à effectuer les taches suivantes : -          Elaboration de couches minces Py par électrodéposition sur des substrats ITO et FTO.-          Caractérisation structurale et microstructurale des couches minces Py et étude de l’influence du type de substrat (ITO et FTO) sur la croissance cristalline et la morphologie.-          Caractérisation magnétique par magnétométrie à échantillon vibrant et par spectrométrie Mössbauer du 57Fe.  -          Elaboration des nanostructures de Silicium. -          Electrodéposition des couches minces de riche en nickel sur des nanostructures à base de polymère et de Si.-          Caractérisation structurale, microstructurale et magnétiques des couches minces de Py électro-déposées sur des nanostructures à base de polymère et de Si.-          Application de ces nanostructures dans le domaine biotechnologie ; capteur de glucose ; capteur anti bactérie.    Voir les détails

Mots clés : electrodeposition, Nickel, Fer, alliage, glucose, Nonostructure

Feedback linearization control based particle swarm optimization for maximum power point tracking of wind turbine equipped by PMSG connected to the grid

Youcef Soufi, Sami KAHLA, Mohcene Bechouat  (2016)
Publication

The main problem regarding wind power systems is the major discrepancy between the irregular character of the primary source (wind speed is a random, strongly non-stationary process) and the exigent demands regarding the electrical energy quality. This paper presents a feedback linearization controller based particle swarm optimization for maximum power point tracking of wind turbine equipped by PMSG connected to the grid, the proposed method which aims at maximizing the power captured by WECS. In order to drive the system to the optimal operating point using the selection of the controller parameters with particle swarm optimization. The obtained simulation results with a variable wind profile show an adequate dynamic of the conversion system using the proposed approach. Voir les détails

Mots clés : Wind turbine, Maximum Power Point Tracking, Feedback linearization control, Particle Swarm Optimization (PSO), Wind Energy Conversion System (WECS)

Particle swarm optimization based sliding mode control of variable speed wind energy conversion system

Youcef Soufi, Sami KAHLA, Mohcene Bechouat  (2016)
Publication

This paper proposes a particle swarm optimization based sliding mode control of squirrel cage induction generator of a variable speed wind energy conversion system. The key feature of sliding mode control is a wisely chosen sliding surface which allows the turbine to operate more or less close to the optimal regimes characteristic. Optimal control parameters which are the convergence speed to the sliding-mode, the slope of the surface and the switching component amplitude of SMC are determined using particle swarm optimization approach. The simulation results prove the viability of the proposed control structure. Voir les détails

Mots clés : Squirrel Cage Induction Generator (SCIG), Wind Energy Conversion System (WECS), Sliding Mode Control (SMC), Particle Swarm Optimization (PSO)

Particle Swarm Optimization Backstepping Controller for a Grid-Connected PV/Wind Hybrid System.

Mohcene Bechouat, Moussa Sedraoui, Youcef Soufi, Laatra Yousfi, Abdelhalim Borni, Sami KAHLA  (2017)
Publication

The current paper investigates Backstepping controller using Particle Swarm Optimization for Photovoltaic "PV"/Wind hybrid system. The tested system was connected to the grid by three-phase inverter commissioned to address current depending on the grid parameters and still deliver its reactive power to zero. Backstepping control is a recursive methodology that uses Lyapunov function which can ensure the system stability. The best selection of Lyapunov function gains values should give a good result. In most of the literatures, the choice was based on the expertise of the studied system using hurwitzienne method considered as heuristic choice. The aim of this work is to propose an optimization using a powerful method commonly called Particle Swarm Optimization "PSO" able to calculate the gains values depending on the grid parameters by minimizing a selected criterion. The simulation results show that the PSO Backstepping controller gives good results shown in the current injected to grid with a small harmonic distortion despite climate change in the wind speed and the irradiation, which also shows the robustness of the applied control. Voir les détails

Mots clés : PV/Wind Grid-Connected, MPPT, Backstepping Controller, PSO, Matlab/Simulink