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Système de chauffage par micro-ondes (2.45 GHz) à haute température destiné au synthèse et frittage des matériaux céramiques
Les procédés utilisant le chauffage micro-ondes pour obtenir de hautes températures nécessaires à la synthèse des phases et à la densification des céramiques sont peu développés durant les dernières années. ces techniques de chauffage présentent des spécificités souvent intéressantes par rapport aux techniques de chauffage conventionnelle, Certains de ces spécificités incluent, cinétique de mise en température, faible consommation d’énergie…, les vitesses de chauffage très rapides (> 100 °C /minute) ne conduisent pas des dommages dû au choc thermique, réduise considérablement la durée et la température du transformation, et donne des microstructures fines et par conséquent des propriétés mécaniques et électrique améliorées. Pour avoir un chauffage à haute température destiné au traitement des matériaux céramiques nous avons adapté dans ce travail un four micro-ondes domestique multimode, pour obtenir une haute température destiné au synthèse et frittage des matériaux céramiques et études de chauffage par micro-ondes. Après la réalisation du système de chauffage, on a synthétisé et fritté des poudres de BaTiO3 dopé à différents pourcentages de Fe2O3(7% ,15%, et 20% mol) à 1200°C pendant 20 minutes dans la cavité micro-ondes multimode. Les résultats obtenus notamment les densités de frittage par chauffage micro-onde étaient considérablement élevés par rapport à celles trouvés par la méthode conventionnelle des mêmes échantillons des matériaux précédant. Voir les détails
Mots clés : micro-ondes, synthèse, frittage, céramiques.
Caractérisation des matériaux utilisés en isolation thermique dans la coulée continue de l’acier
L’utilisation de poudres de la coulée continue dans les aciéries a montré le manque d’information sur les propriétés de ces poudres, aussi la concurrence dans le marché d'acier exige le sidérurgiste pour être plus susceptible aux demandes de client en termes de propriétés, qualité et prix de produit. Dans ce travail, nous avons déterminé les différentes caractéristiques des poudres qui sont utilisées en isolation thermique au niveau des aciéries de l’usine ArcelorMittal-Elhadjar. Plusieurs techniques de caractérisation ont été utilisées pour expliquer la morphologie et la composition de cette poudre anisi que pour démontrer le pouvoir d’isolation. La diffraction des rayons X présent 57% de silice amorphe contenue la poudre de la poche et 45,5% de calcite contenue dans la poudre de lubrification en lingotière. L’étude de fusion de la poudre de poche de coulée montre que la fusion de poudre de poche et de lubrification commence à 1470°C et 1140°C respectivement. Voir les détails
Mots clés : Caractérisation; isolation thermique; matériaux; coulée continue, lurification
Application of Wavelet Transform for Inner Race Fault (IRF) Diagnosis in Bearings of Rotating Machines
On-line vibration monitoring of Rotary Machines is a fundamental axis of development and industrialresearch. Its purpose is to provide knowledge about the working condition of machines at each moment withoutstopping the production line. This method allows avoiding the production losses related to breakdowns and reducingoverall maintenance costs. Bearing fault diagnosis is important in vibration monitoring of any rotating machine.Early fault detection in machineries can save millions of dollars in emergency maintenance cost. In this paper we areinterested to the vibration signal processing by Application of Wavelet Transform for Inner Race Fault (IRF)Diagnosis in bearings, the suggested Technique is applied to real vibratory signals obtained from the Case WesternReserve University Bearing Data Centre. From the monitoring results, the effectiveness of the Wavelet Transformmethod was proven. Voir les détails
Mots clés : Vibration analysis, Fault Diagnosis, Rotating machines, Wavelet transform, Envelope Detection
Elaboration d’un monocristal d’Al pur par la méthode de BRIDJMAN modifiée
La croissance des monocristaux a été développée depuis longtemps pour répondre aux besoins des recherches et des applications fondamentales. Dans ce travail nous avons fait l’élaboration des monocristaux par la méthode de BRIDJMAN modifiée, où nous avons utilisé un germe monocristallin en Aluminium pur élaboré par une technique dite déformation recuit, pour ce faire nous avons utilisé un four à deux zones ; la conception de ce dernier a été réalisé chez nous au laboratoire. Le principe de la méthode est comme suit : Le métal (germe monocristallin en aluminium pur sous forme d’ampoule + lingot en aluminium) est introduit dans le creuset scellé de l’alumine qui lui-même introduit dans le four, dans lequel un gradient de température est établi ; telle que une zone chaude au-dessus du point de fusion, et une zone froide au-dessous du point de fusion. Lorsque la pointe de l’extrémité inférieur du creuset arrive au point où la température correspond au point de fusion du métal, l’initiation de l’opération de monocristallisation commence à partir du germe cristallin préexistant, qui va amorcer le développement du bâton monocristallin, c’est-à-dire ; le métal liquide en se solidifiant, va se déposer couche par couche suivant les plans atomiques du premier germe formé, jusqu'à solidification totale de la masse liquide. La descente est ensuite interrompue, et le refroidissement s’effectue dans le four par diminution graduelle de température des deux zones, dans le but d’éviter les chocs thermiques de l’ensemble échantillon-creuset. Après la vérification du processus de la monocristallisation par l’attaque chimique ainsi que par la Méthode de Laue en retour, Les échantillons obtenus peuvent être utilisés comme un support pédagogique (travaux pratiques) pour la compréhension des phénomènes métallurgiques. Voir les détails
Mots clés : élaboration des monocristaux, méthode de BRIDJMAN, monocristalisation
Application de la diffraction des rayons X à la caractérisation de la microstructure de l’acier inoxydable biphasé 2205
Dans ce travail, une caractérisation par diffraction des rayons X a été réalisée sur des échantillons d’acier inoxydable duplex 2205 afin de suivre la précipitation de la phase σ. Pour cela, une analyse métallographique (microscopie optique) a été réalisée et une caractérisation par diffraction des rayons X a été effectuée sur les échantillons en utilisant le logiciel MAUD (Materials Analysis Using Diffraction). Voir les détails
Mots clés : acier inoxydable 2005, précipitation, MAUD
The Measure of the Length of the Slabs by Artificial Vision
This work consists in automate the measurement of the length of the slabs in the continuous casting machine in a steel mill. This automation will be done by an artificial vision system that implements a camera matrix and embedded vision software. First, we have to make a rigorous selection of attributes such as the margin of the field of vision, the distance between the camera and the slab, the geometric landmarks of the measure, the detection landmark of the arrival of the slab and the optical reference landmark for measure. We also established a relationship between the real length of an object and the number of pixels occupied by its image after a serie of precise tests in order to integrate it in the measure program. The measuring principle is divided into two steps: First, we make a segmentation of each image with a program developed in this sense which aims to differentiate between the slab and the roller train by reading the brightness of each pixel of the acquired image. This segmentation uses the histogram of gray levels of the slab and the roller table which were obtained after the analysis of their images in their real lighting conditions. Then, the slab is measured with another developed program which calculates the abscissa of the detection landmark of the arrival of the slab, tests the value of the gray level of the pixel of this abscissa, gives a decision signal to blowtorches, then retest the value of gray level of the same abscissa to detect the end of the slab and wait the arrival of the next slab. Both programs operate in a loop until the end of the cut of all of the slabs. At each new cutting plane of the slabs we introduce new data according to the customer's command. A study was necessary to establish a criterion for detecting the slab because the value of one pixel can not be a reference and so we chose the reading of 15 points of twenty and this criterion has yielded concrete and reliable results. A simulation with the camera matrix TVC500 and the image processing map PIP was realized in the process laboratory with success and all programs were developed with the C language. On the ground, it will require ensure a stable lighting within the cut area and a good braking system of the carriage or consider a second camera for measuring the lag of the carriage because it represents the origin landmark and thus adjust the measure. Our work will allow a better measure reliability, the possibility of its exploitation for the optimization of the cut and also the improvement of working conditions of the workers. Voir les détails
Mots clés : Artificial vision, pixel, histogram, real time, image, gray level.
ELABORATION D’UN CAPTEUR ÉLECTROCHIMIQUE DESTINÉ À LA DÉTECTIONDES IONS CADMIUM(II)
La détection des cations, anions est habituellement basée sur des membranes organiques. Ces membranes ionosensibles sontgénéralement préparés à partir d’un mélange de polymère de haute masse moléculaire ; d’un plastifiant / photo initiateur ;d’un ionophore et d’un sel lipophilique dissous dans un solvant organique. La performance électroanalytique d’unemembrane sensible repose sur l’ensemble complexe des fonctions des composants qui forment, et nécessite donc souventd’être optimisée. Les protocoles de la mise au point du capteur++ Cd ont été optimisés, le mélange est composé de 8%, 33% et 67 % respectivement calix [4] arène, PVC et DOP , dilué dans 0,5ml de chloroforme, ensuite un volume de5μl a été déposé sur l’électrode en platine, le temps de séchage est 2h c’est le temps nécessaire pour l’évaporation dusolvant ; le conditionnement de la membrane s’effectue par l’immersion de l’électrode modifiée dans une solution de0,1M 2 CdCl pendant 1h de temps. L'étude des transferts d'ions métalliques à l'interface d’électrode modifiéereprésente une base intéressante pour le développement de capteurs électrochimiques toutefois la spectroscopie d’impédanceélectrochimique représente un outil performant permettant d’interpréter le phénomène interfacial électrode /électrolyte. Voir les détails
Mots clés : électrodes modifiées, calix [4] arène, spectroscopie d’impédance électrochimique.
Modélisation thermique 3D du comportement du bain de fusion lors du soudage TIG -source de chaleur mobile-
Dans ce travail nous nous intéressons à la modélisation thermique à la simulation numérique du comportement du bain de fusion lors du soudage TIG (Tungstène Inert Gaz) des tôles d’acier inoxydable 304L.Nous décrivons un modèle mathématique de transfert du flux thermique créé par l'arc électrique du procédé sans métal d’apport. Ce modèle tient compte de l’effet du changement de phase et néglige dans une première approche les effets convectifs dus au mouvement du métal liquide dans le bain. Ce dernier est supposé ayant une surface libre plane. Une simulation numérique en 3D du soudage avec une source de chaleur mobile de forme Gaussien est menée par la méthode des éléments finis. Notre modèle est implanté dans le code du calcul Comsol®4.2.Les résultats obtenus concernent les champs thermiques à différents instants décrivant la progression de la température et la fonction d’interface liquide/solide (fraction liquide). Les résultats obtenus sont en bonne adéquation avec la littérature. Voir les détails
Mots clés : soudage TIG, modélisation thermique, bain de fusion
Surveillance de machines tournantes par la transformée en ondelettes
Les systèmes industriels sont devenus de plus en plus complexes. Leur surveillance est primordiale en raison de la demande d’un rendement élevé, d’une grande sûreté et d’une bonne fiabilité. Diverses techniques de surveillance ont été développées telles que l’analyse des forces dynamiques, la tribologie, l’analyse des vibrations et les techniques non destructives des structures et des machines tournantes. La surveillance par l’analyse des vibrations est essentielle, du fait que les vibrations sont porteuses d’informations qui caractérisent l’état de fonctionnement de certains composants ou éléments mécaniques de la machine. Elle permet de mettre en évidence un grand nombre de défaillances causant une diminution de la durée de vie de la machine telles que le défaut de balourd ou d’équilibrage des parties tournantes, un mauvais alignement d’une ligne d’arbre, des engrenages usés ou endommagés, roulements défectueux, les frottements, etc. La surveillance des vibrations est généralement réalisée par l’analyse de signaux recueillis sur la machine en fonctionnement. Ces mesures, qui représentent en fait, certains éléments de la machine, s’avèrent difficiles à lire à cause de la nature des signaux et de bruit qu’elles peuvent contenir. Toutefois, il existe des méthodes de caractérisation, les plus communes se basent sur les significations de l’amplitude du signal telles que la valeur crête, la valeur crête à crête, la valeur efficace, le kurtosis et le facteur de crête. En effet, ces paramètres sont très utiles pour la détection, par contre ils sont insuffisants pour une surveillance complète. Actuellement et suite au développement des techniques de traitement du signal, il est devenu possible d’extraire l’information utile à partir des données vibratoires. Dans le domaine de la surveillance des vibrations, l’analyse des signaux stationnaires a été en grande partie basée sur l’analyse spectrale ou la transformée de Fourier (TF). En pratique, la plupart des signaux vibratoires sont de type non stationnaire. La représentation spectrale devient limitée et ainsi, toutes les méthodes, basées sur la TF ont plus ou moins, les mêmes limites. Afin de procéder à un diagnostic correct, il est utile de pousser les investigations en utilisant des techniques plus adaptées telle que la Transformée en Ondelettes (TO). Dans ce travail, la TO est présentée en utilisant des mesures réelles acquises par le biais des accéléromètres piézoélectriques, afin d’obtenir l’information la plus détaillée des données mesurées. Voir les détails
Mots clés : surveillance, machine tournante, vibrations, analyse spectrale, Transformée en ondelettes
Structural, electronic properties of compounds AlAs, BAs and AlP, BP
We determine the structural, electronic properties of AlAs, BAs and AlP BP alloys using the full potential-linearized augmented plane wave method (FP-LAPW) within the density functional theory (DFT). The exchange-correlation potential is treated by the generalized gradient approximation (WC-GGA). The investigation on the effect of composition on lattice constant, bulk modulus and band gap shows not linear dependence on the composition. The ground state properties such as lattice constant, bulk modulus, pressure derivative of the bulk modulus are in good agreement with numerous experimental and theoretical data. For the electronic properties, we used the mBJ-LDA approximation. The bowing of the fundamental gap versus composition predicted on the composition is in a good agreement with experiment. Voir les détails
Mots clés : FP-LAPW, DFT, Ternary alloys, bands structure, bowing gap and thermodynamic propertie