Liste des Thèses de doctorat

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et

Elaboration et étude des couches minces d'oxydes métalliques

BOUFELGHA Fayssal (En préparation)
Thèse de doctorat

Le sujet de recherche de M F.BOUFELGHA porte sur l'élaboration, la caractérisation et l'étude des relations entre la nanostructure et les propriétés physiques des filmes minces d'oxydes métalliques dopés et purs.Notre objectif est d'établir le lien entre les propriétés visées (électriques et optiques) et le paramètres du procédé de dépôt afin de les optimiser selon les applications visées. Le dopage avec les létaux de transition et/ou terres rares améliore les propriétés électriques et optiques des couches minces. Ces couches peuvent être intégrées au sein de cellules solaire ou dans les diodes électroluminescentes.Après l'études bibliographique, le doctorant va élaborer des couches d'oxydes métalliques sans et avec dopage. Par la suite, il va réaliser les caractérisations physiques (épaisseur, rugosité,...), optiques (photoluminescence et transmittance) et électriques (résistivité). Des simulations numériques permettant de remonter aux indices de réfraction n et k des couches à partir des mesures de réflexion et de transmittance. Enfin, pour la valorisation des résultats, le doctorant va entamer la rédaction de l'article et de la thèse. Voir les détails

Mots clés : couches minces, Oxydes métalliques, Terres rares, Photoluminescence, Transmittance, Cellules solaires

Etude de champs ultrasonores rayonnés dans les solides isotropes :Application à la détection de défauts par déconvolution spatio-temporelleet par ondes longitudinales subsurfaciques

DJERIR Wahiba (2015)
Thèse de doctorat

Le travail présenté dans cette thèse consiste en l’étude de la propagation des ondes ultrasonores dans les solides isotropes et l’application de cette étude à la détection des défauts par déconvolution spatio-temporelle et par ondes longitudinales subsurfaciques (LCR). L’objectif de la 1ère application est de proposer des procédures permettant de déconvoluer les effets de la propagation afin d’identifier celui lié au défaut. Les résultats obtenus sur les signaux simulés et expérimentaux sont très satisfaisants. L'objectif de la deuxième application était la caractérisation de l’onde LCR. Cette onde a été utilisée pour la détection de défauts de surface. L’étude a montré que les ondes LCR étaient sensibles aux défauts surfaciques qui présentent une grande profondeur. Voir les détails

Mots clés : Aluminium, défauts déconvolution, spatio-temporelle, ondes longitudinales subsurfaciques (LCR).

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

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

ETUDE DE LA REACTION D’UN GUIDE DE LIGNE D’ARBRE SOUMIS A UNE SURCHARGE SOUDAINE

MASMOUDI Youssef Amine (2018)
Thèse de doctorat

During the last decades, technological development has been directed towardsimproving the performance of mechanical systems to preserve the environment, lighten theinstallations and reduce their production costs. The aeronautical field has particularlyexperienced a significant development concerning the air conditioning systems in aircraft.The key component of these systems is the turbomachinery operating in rotation byaerodynamic bearings. Actually, in flight of the aircraft, these bearings may submit to suddenoverloads due to take-off, landing, turbulence or air holes, which can lead to dysfunction ordamage to these systems. The present work concerns the theoretical study of the dynamicbehavior of air foil bearings subjected to sudden external overloads. It is thus a question oftreating the case of an air bearing constituted of a flexible corrugated foils bearing housing(bumps) supporting a rigid rotor. In order to avoid any possible dry contact between the rotorand the housing, due to sudden or severe external excitations, these foils tend to be deformedby widening the reduced air film thickness. As for numerical modeling, starting from thehypothesis of the mechanics of thin viscous films and the mechanics of continuous media, thedynamic behavior of the air is given by the compressible Reynolds equation. The study of thedynamic behavior of air foil bearing is carried out by modeling three different parts: the air,the rotor and the structure. The fluid behavior is expressed by the unsteady Reynoldsequation, the movement of the rotor is obtained by the fundamental law of dynamics and thedeformations of the structure are determined by a simplified mechanical approach. Thetemporal dynamic problem can be solved using the Verlet algorithm which reducescomputational errors. This algorithm obviously includes the nonlinear air-structure interactionby applying finite difference discretization in implicit scheme and Newton Raphson’s method.The stability of the rotor without external excitations and the convergence of calculations tovalidate the program, are presented. In theory, different cases of external excitation areintroduced to the algorithm to see their effect on the trajectory and on the temporal behaviorof the rotor. Finally, a parametric study combining the influence of external excitations,operating conditions and stiffness of the flexible structure all on the operation stability anddynamic behavior of air foil bearing is presented. Voir les détails

Mots clés : Air foil bearing, elasto-aerodynamic, dynamic behavior, external excitations, compliance, rotor stability

Etude et Simulation des propriétésoptoélectroniques des lasers à puits quantiques

Dehimi Said (2018)
Thèse de doctorat

Ce travail porte sur la modélisation de la structure laser à base d’hétéro-structure àpuits quantique de matériaux semi-conducteur II-VI Cd1-xZnxTe /ZnTe. L’objectif est d’étudierla faisabilité d’un laser fonctionnant en continu pour des longueurs d’ondes courtes du spectrevisible, et cela en optimisant les paramètres importants du laser qui sont le gain optique et ladensité du courant de seuil. A cet effet, nous avons procédé à une étude détaillée de l’ensembledes propriétés du système à puits quantique à base de Cd1-xZnxTe /ZnTe. Nous avonscommencé par présenter les propriétés structurales et de bandes des matériaux semiconducteursde composés binaires II-VI II-VI: ZnTe, CdTe, ainsi que le calcul de différentespropriétés physiques de son alliage ternaire Cd1-xZnxTe, ensuite nous avons déterminé l’énergiede quantification et de transition des hétéro-structure Cd1-xZnxTe/ ZnTe en mettant enconsidération l’effet de la contrainte. Par la suite nous avons calculé le gain optique enfonction de plusieurs paramètres , afin d’obtenir un gain optique maximale dans les émissions(600, 580 et 560 nm) dans la région d’orange, jaune ,vert dans le spectre électromagnétique ,ainsi que la détermination de la densité de courant de seuil . Voir les détails

Mots clés : laser, Puits quantique, CdZnTe, ZnTe, semi-conducteur II-VI

Modélisation et commande d’un système éolienne

KAHLA SAMI (2018)
Thèse de doctorat

Ce travail vise principalement à apporter une contribution à la modélisation, le contrôle et l’optimisation d’un système à énergie renouvelable basé sur l’énergie du vent en utilisant les techniques de commande et d’optimisation modernes. Après la modélisation de la chaîne de conversion d’énergie éolienne complète avec exploitation de la commande MPPT, deux types de contrôle ont fait l’objet de l’analyse pour le contrôle de couple électromagnétique: la commande On-Off et la commande par mode glissant. D’après les résultats de simulation obtenus, la commande On- Off présente de meilleures performances pour un système invariant. Dans le cas où le système est soumis à des variations paramétriques, deux stratégies de contrôle sont apparus comme concurrentielles à la technique de contrôle On-Off à savoir la commande On-Off floue et la commande par mode glissant floue. Les résultats obtenus mettent en évidence l’efficacité des stratégies de commande proposées en terme de robustesse. Afin d'extraire la puissance maximale du SCEE, l'objectif de contrôle peut être formulé comme un problème d'optimisation, et il existe une certaine difficulté à trouver les paramètres du contrôleur. Pour atteindre notre objectif, nous avons opté pour les algorithmes d'optimisation multi-objectifs: MOPSO et POGWO. L’amélioration des résultats obtenus en simulation a été validée comparativement aux travaux des articles cités en bibliographie. Voir les détails

Mots clés : MPPT, Commande On-Off, Mode glissant, logique ‡flou, optimisation, Machine électriques triphasés, Les algorithmes de contrôles, Eolienne, GACE

Etude mécano-fiabiliste des propriétés mécaniques et ténacité des pipelines en acier revêtus

Zelmati Djamel (2018)
Thèse de doctorat

Malgré le développement des modèles de calcul de la durée vie des pipelines en acier pour le transport des hydrocarbures, sous corrosion localisée et défauts de fissuration, il existe encore un manque d'informations sur la corrélation entre les deux paramètres principaux caractérisant la géométrie du défaut à savoir sa profondeur et sa longueur.Le présent travail est une contribution à l’étude mécano-fiabiliste des propriétés mécaniques et de la ténacité des pipelines en acier, afin d’évaluer la durée de vie restante des conduites en acier pour le transport des hydrocarbures, et de corréler les deux paramètres dimensionnels à travers un paramètre commun qui est l'indice de fiabilité. Dans un premier temps, l'étude est menée en appliquant d’une part les méthodes analytiques basées sur le modèle d’Irwin, la méthode B31G, la méthode B31G modifiée, la procédure SINTAP, la méthode DNV-RP-F101, et d’autre part, les méthodes numériques au moyen du Code de calcul Abaqus. Puis dans un deuxième temps, la probabilité de défaillance exprimée par un indice defiabilité β, de la canalisation corrodée, soumise à une pression interne, est estimée en utilisant les méthodes de fiabilité FORM/SORM. Par ailleurs, des analyses de sensibilité ont été réalisées pour différentes géométries de défaut, afin d’identifier le degré d’influence de chacun des paramètres élémentaires de calcul impliqués respectivement dans les modèles analytiques et numériques. Après dans un troisième temps, une étude comparative entre les résultats de fiabilité des pipelines obtenus par couplage des méthodes d’évaluation de la fiabilité avec des modèles mécaniques baséssur les standards les plus utilisés, a permis de nous informer d’une manière réaliste et explicite surles modèles standards.Enfin, l’approche mécano-fiabiliste dans l’étude des propriétés mécaniques et de la ténacité des pipelines en aciers est conclue à travers la corrélation de la durée de vie du pipeline au moyen del’indice de fiabilité β en fonction de la longueur et la profondeur de la fissure. Cette corrélation permet de faire une comparaison directe des modèles de calcul utilisés et donc peut être un outil d’aide à la décision dans la détermination d’un programme d’actions de maintenance préventive ou curative dans les meilleurs délais et en toute sécurité. Voir les détails

Mots clés : pipelines, corrosion, défaut, normes de calcul, Indice de fiabilité, Sensibilité variables

Elaboration et caractérisation de couches minces d'oxyde de zinc dopées aux métaux pour des applications photovoltaïques et en détection de gaz

BOUGHELOUT Abderrahmane (En préparation)
Thèse de doctorat

L’objectif de la thèse été le développement d’un groupe de dépôt de pulvérisation DC, et le dépôt des couches minces des oxydes métalliques (ZnO, AZO, Cu2O…) pour les testé dans quelques applications, dans ce cadre :  Des couches minces de ZnO, d’AZO et de Cu2O ont été déposées en utilisent un groupe de pulvérisation DC monté au labo et par dépôt laser pulsé (PLD) et ça dans différents conditions de dépôt. Un ’étude en fonction la pression partielle d’oxygène dans la chambre de dépôt été effectuée sur des films minces de ZnO et de Cu2O déposé par pulvérisation DC et PLD, respectivement. Comme nous avons menu un traitement thermique par un laser infra rouge sur les couches de Cu2O déposé à différent pression d’oxygènes. Les échantillons ont été caractérisés par photoluminescence (PL), diffraction des rayons X (XRD), Raman, transmissions optiques (UV – vis), microscopie électronique à balayage (MEB) et des mesures électrique (effet Hall). Tous les résultats montrent l’influence de la PO2 sur les films déposés de ZnO et de Cu2O, et le recuit par laser change les différentes propriétés des couches de Cu2O.Des hétérojonctions Cu2O/AZO et Cu2O/ZnO/AZO ont été déposées sur des substrats de verre par dépôt laser pulsé. Les propriétés structurelles, optiques et électriques des films d'oxydes ont été caractérisées. Les hétérojonctions aussi ont été caractérisées, ou le microscope a force (AFM) atomique et le microscope électronique à balayage (MEB) montrent que l’insertion d’une couche de ZnO entre Cu2O et Le film AZO dans l’hétérojonction améliorent la taille moyenne des grains et la rugosité de la surface. Les hétérojonctions présentent des comportements de diode remarquables. La présence d’un film mince intermédiaire en ZnO réduit de manière significative les courants parasites et de fuite à travers la barrière, améliore la qualité de la hétérostructure, rend la bande d’énergie entre les couches AZO et Cu2O plus lisse et éliminer la possibilité de recombinaison d'interface, ce qui conduit à des électrons beaucoup plus longs durée de vie.L’activité photocatalytique des films ZnO et Cu2O a été étudiée au moyen d’essais la photdégradation de la rhodamine B (RhB) et de méthyl orange (MO) sous irradiation à la lumière solaire. Une étude comparative a été réalisée entre le ZnO et le Cu2O pour la décoloration de la Rhodamine B et du Methyl orange sous la lumière solaire. Les résultats ont montré que les films de ZnO présentent une activité photocatalytique plus grande avec la rhodamine B que le méthyle orange, qui présente plutôt une photodégradation plus importante avec les films de catalyseur de Cu2O. En fait, après avoir exposé les films à la lumière solaire pendant 6 h, on a obtenu un taux d'élimination de 81,69% pour le méthylorange sur des films de Cu2O, tandis que pour la rhodamine B, le meilleur taux d'élimination (60,85%) était obtenu avec du ZnO. Voir les détails

Mots clés : couches minces, ZnO, Photovoltaïques, Détection de gaz

Investigation théorique des complexes d’inclusion acide acétylsalicylique:β-cyclodextrine via la méthode AIM et la dynamique moléculaire

BEZZINA Belgacem (2019)
Thèse de doctorat

La mécanique quantique et la dynamique moléculaire ont été utilisées pour étudier l'inclusion d'aspirine neutre et déprotonée dans la cavité de la β-cyclodextrine (β-CD). Tout d'abord, la mécanique quantique a été utilisée pour étudier les propriétés structurelles, énergétiques et topologiques du complexe neutre (ASA: β-CD) et de sa forme déprotonée (ASA–: β-CD). La nature et la force des interactions conventionnelles et non conventionnelles dans ces complexes ont été étudiées. Elle a été réalisée en combinant les critères théoriques d'Atoms In Molecules (AIM) suggérés par Koch et Popelier et la méthode des orbitales atomiques (NBO) à l'aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité corrigée en dispersion (DFT-D3) avec la fonctionnelle B3LYP utilisant la base cc-pvdz dans la phase gazeuse.Tandis que la dynamique moléculaire a été utilisée pour étudier les processus d'inclusion des complexes (ASA:β-CD) et (ASA–:β-CD) pour déterminer l'énergie libre à l'aide de simulations non biaisées et biaisées. De plus, nous avons suivi la formation de liaisons hydrogène entre les molécules d’ASA/ASA– et la β-CD en fonction du temps d’un part, et la formation de liaisons hydrogène entre ASA/ASA– et les molécules d'eau, d'autre part. Voir les détails

Mots clés : Aspirine, Cyclodextrine, Mécanique quantique, Complexes d'inclusion, Simulation par dynamique moléculaire, Liaisons hydrogène.