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Composite adaptive dynamic surface control of nonlinear systems in parametric strict-feedback form
In this paper, a composite adaptive dynamic surface control scheme is developed for a class of parametric strict-feedback nonlinear systems. The proposed composite adaptation law uses both the surface error and the estimation error to update the parameters. In addition, by using the dynamic surface control technique, the problem of the explosion of complexity in the adaptive backstepping design is avoided. It is proved that the proposed scheme guarantees uniform ultimate boundedness of all signals in the closed-loop system with arbitrary small surface error by adjusting the design parameters. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed approach for an electrohydraulic actuator system. Voir les détails
Mots clés : Composite adaptation law, direct and indirect adaptive control, dynamic surface control, Lyapunov stability, parametric strict-feedback nonlinear systems
PURIFICATION OF CARBON NANOTUBES
Nanotubes have never ceased to make object of research around the world. The scientific community has high hopes on these nanomaterials seen their exceptional properties and their various applications. The as-prepared CNTs contain impurities such as metal catalysts, amorphous carbon, and multi-shelled carbon particles. These impurities must be removed to realize the intrinsic properties of the CNTs. Purification is an essential issue to be addressed. Here we present an overview of the purification of carbon nanotubes, based on two methods of purification, filtration and acid treatments. Voir les détails
Mots clés : CNTs, Filtration, acidacid treatments treatments
Temperature Evolution, Microstructure and Mechanical Properties of Heat-Treatable Aluminum Alloy Welded by Friction Stir Welding: Comparison with Tungsten Inert Gas
Friction Stir Welding (FSW) is a solid-state welding technique that can join material without melting the plates to be welded. In this work, we are interested to demonstrate the potentiality of FSW for joining the heat-treatable aluminum alloy 2024-T3 which is reputed as difficult to be welded by fusion techniques. Ther eafter, the FSW joint is compared with another one obtained from a conventional fusion process Tungsten Inert Gas (TIG). FSW welds are made up using an FSW tool mounted on a milling machine. Single pass welding was applied to fabricated TIG joint. The comparison between the two processes has been made on the temperature evolution, mechanical and microstructure behavior. The microstructural examination revealed that FSW weld is composed of four zones: Base metal (BM), Heat affected zone (HAZ), Thermo-mechanical affected zone (THAZ) and the nugget zone (NZ). The NZ exhibits a recrystallized equiaxed refined grains that induce better mechanical properties and good ductility compared to TIG joint where the grains have a larger size in the welded region compared with the BM due to the elevated heat input. The microhardness results show that, in FSW weld, the THAZ contains the lowest microhardness values and increase in the NZ; however, in TIG process, the lowest values are localized on the NZ. Voir les détails
Mots clés : Friction Stir Welding, tungsten inert gaz, aluminum, microstructure
Modeling and Simulation of Biaxial Strained P-MOSFETs: Application to a Single and Dual Channel Heterostructure
The objectives of this work are focused on the application of strained silicon on MOSFET transistor. To do this, the impact and benefits obtained with the use of strained silicon technology on p-channel MOSFETs are presented. This research attempt to create conventional and two-strained silicon MOSFETsfabricated from the use of TCAD, which is a simulation tool from Silvaco. In our research, two-dimensional simulation of conventional MOSFET, biaxial strained PMOSFET, and dual-channel strained P-MOSFET has been achieved to extract their characteristics. ATHENA and ATLAS have been used to simulate the process and validate the electronic characteristics. Our results allow showing improvements obtained by comparing the three structures and their characteristics. The maximum of carrier mobility improvement is achieved with the percentage of 35.29 % and 70.59 % respectively, by result an improvement in drive current with the percentage of 36.54 % and 236.71 %, and reduction of leakage current with the percentage of 59.45 % and 82.75 %, the threshold voltage is also enhanced with the percentage of 60 % and 61.4%. Our simulation results highlight the importance of incorporating strain technology MOSFET transistors. Voir les détails
Mots clés : Biaxial strain, CMOS technology, SILVACO-TCAD, Strained silicon layers
Inhibition Effect of 2,2’-bipyridyl on the Corrosion of austenitic Stainless Steel in 0.5M H2 SO4
The corrosion inhibition of AISI309 austenitic stainless steel by 2,2'-Bipyridyl in 0.5MH2SO4 at 298K was studied using the mass loss’ method, the potentiodynamic polarization (Tafel), the linear polarization (LRP), and the electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results showed a mixed inhibition mode and an increase in the charge transfer resistance, due to inhibitor molecules adsorption at steel surface. This latter obeys to Langmuir isotherm. The observation by scanning electron microscopy (SEM) and the analysis by energy dispersion spectrometry(EDS) confirm an inhibitor film’s presence. The calculated inhibition efficiencies are in accordance with 87.78% maximum value. Voir les détails
Mots clés : AISI309, 2, 2'-Bipyridyl, corrosion, EIS, Tafel
Inhibition Effect of 2,2’-bipyridyl on the Corrosion of Austenitic Stainless Steel in 0.5M H2SO4
The corrosion inhibition of AISI309 austenitic stainless steel by 2,2'-Bipyridyl in 0.5MH2SO4 at 298K was studied using the mass loss’ method, the potentiodynamic polarization (Tafel), the linear polarization (LRP), and the electrochemical impedance spectroscopy (EIS). The results showed a mixed inhibition mode and an increase in the charge transfer resistance, due to inhibitor molecules' adsorption at steel surface. This latter obeys to Langmuir isotherm. The observation by scanning electron microscopy (SEM) and the analysis by energy dispersion spectrometry(EDS) confirm an inhibitor film’s presence. The calculated inhibition efficiencies are in accordance with 87.78% maximum value. Voir les détails
Mots clés : AISI309, 2, 2'-Bipyridyl, EIS, Tafel, corrosion, inhibition
Particle characterization by ultrasound using artificial intelligence methods
This thesis presents a study on how microemboli problems can be detected and characterized. It investigates a novel approach to the detection and classification of microemboli using a combination of data mining techniques, signal processing methods, and Radio Frequency information extracted from gaseous and solid emboli instead of the traditionally used Doppler signals processing. Embolic phenomena, whether air or particulate emboli which are particles larger than blood cells, could occlude blood vessels and consequently prevent the normal blood flow to vital organs and surrounding tissue. As a result, it can induce immediate damages like heart attack or ischemic stroke. It is believed that detecting the emboli in early stage could prevent or reduce the associated risks of embolism. Embolus composition (gaseous or particulate matter) is vital in predicting clinically significant complications. Unfortunately, embolus detection using Doppler methods have shown their limits to differentiate solid and gaseous embolus. Radio Frequency (RF) ultrasound signals backscattered by the emboli contain additional information on the embolus in comparison to the traditionally used Doppler signals. Gaseous bubbles show a nonlinear behavior under specific conditions of the ultrasound excitation wave, this nonlinear behavior is exploited to differentiate solid from gaseous microemboli. In order to verify the usefulness of RF ultrasound signal processing in the detection and classification of microemboli, an in vitro set-up is developed at the University of François Rabelais Tours, France in the INSERM U930 laboratory under the direction of Professor A. Bouakaz. Sonovue micro bubbles are exploited to mimic the acoustic behavior of gaseous emboli. They are injected in a nonrecirculating flow phantom containing a tube of 0.8 mm in diameter. The tissue mimicking material surrounding the tube is chosen to imitate the acoustic behavior of solid emboli. Both gaseous and solid emboli are imaged using an Anthares ultrasound scanner with a probe emitting at a transmit frequency of 1.82 MHz and at two mechanical indices (MI) 0.2 and 0.6. Therefore, we acquire four datasets, each dataset consists of 102 samples (51 gaseous emboli and 51 solid emboli). This dataset is exploited to create a number of discriminative features used for the detection and classification of circulating microemboli.First, we employ Fast Fourier Transform approach based on neural network analysis using fundamental and second harmonic components information contained in the RF signal backscattered by an embolus. The proposed approach allows the classification of microemboli with a discrimination rate of 92.85%.Second, we exploit a discrete wavelet transform approach using three dimensionality reduction algorithms; Differential Evolution technique, Fisher Score method, and Principal Component Analysis based on Support Vector Machines in the analysis and the characterization of the backscattered RF ultrasound signals from the emboli. Furthermore, we propose a strategy to select the suitable wavelet filter among 59 mother wavelet functions. The experimental results, based on the selected wavelet function and differential evolution algorithm, show clearly that discrete wavelet transform method achieves better average classification rates (96.42%) compared to the results obtained in the previous method using FFT based approach. The obtained results demonstrated that Radio Frequency ultrasound signals bring real opportunities for microemboli detection and characterization. Voir les détails
Mots clés : Microemboli, classification, Radio Frequency Ultrasound Signals
Synthèse, caractérisation et analyse des propriétés électrochimique et spectroscopiques des films de copolymères issus du : bithiophène et methyl-2furanne
Ce travail porte sur la synthétisé et la caractérisation électrochimique et spectroscopique des films de copolymère obtenus à partir de deux monomères conjugués; le bithiophène et le mèthyl-2furanne. L’électrocopolymérisation a été effectuée par voltampérométrie cyclique (cyclage), sur des électrodes (platine, ITO, acierA304), en milieu acétonitrile/LiClO4, contenant les deux monomères. Les films obtenus sont caractérisés par voltampérométrie cyclique(VC), spectroscopie d’impédance électrochimique (SIE), MEB, EDX, UV-visible et par photoélectrochimie.L’analyse des films obtenus par voltampérométrie cyclique montre des pics anodiques et cathodiques caractéristiques de l’oxydation et de la réduction des copolymères formés. L’étude par spectroscopie d’impédance montre que les propriétés électriques du film varient avec la concentration des deux monomères présents en solution. Les films de copolymère électrodéposé sur l’acier A304 ont été testés comme revêtement protecteurs, dans deux milieux corrosifs (H2SO4 et NaCl).Un déplacement du potentiel de corrosion vers des valeurs positives par rapport à celui de l’acier est observé. Ceci indique que le copolymère obtenu est de type anodique. L’efficacité inhibitrice de ce revêtement a été montrée par le tracé des courbes de Tafel, par une diminution de courant de corrosion, attestant que la présence de ce copolymère sur l’acier A304 améliore sa tenue à la corrosion. Voir les détails
Mots clés : bithiophène, methyl-2furanne, copolymère, électropolymérisation, photocourant, tenue à la corrosion
Etude des propriétés thermodynamiques des fluides pures
notre travail d'étude des propiétés thermodynamiques des fluides pures dans la région critique s'est porté sur le (propane, n-heptane, et l'Argon)pour leurs importances technologques et industrielles.nous appliquons lemodéle de Crossoversur les données expérimentales, pression, température et masse volumique(Ρ,ρ,Τ).les analyses nous ménent a la détermination d'un systéme de paramétre dépendant de chaque substance a fin d'établire une équation d'état.l'ajustement des paramétres éxperimentales de chaleure spécifique isochorique et isobarique(Cv et Cp), permet de déterminer les paramétres calorifiques pour l'obtention d'une équation fondamentale, la fiabilité du modéle de Crossover est vérifiée par la comparaison avec des mesures expérimentales, notre travail s'étend aussi a l'étude de la coexistence liquide vapeur des fluides étudiés,un programme de calcul sur ordinateur, basé sur un langage FORTRON est utilisé. Voir les détails
Mots clés : équation d'état, modéle de crossover, coexistence, fluides pures
Approche analytique du comportement viscoplastique et microstructural d'un acier microallié au Nb-Ti-V lors des essais de simulation à chaud
L'objectif de cette thèse est de fournir des données sur les propriétés mécaniques d’aciers microalliés Nb-Ti-V (HLE) à bas carbone destinés à la fabrication de tubes pour le transport de gaz et de pétrole, obtenus dans le processus industriel et de développer par la même une compréhension globale sur l’évolution microstructurale en termes de paramètres de déformation. Plus précisément, l'objectif principal est de développer un matériau avec un meilleur équilibre des propriétés à partir d’acier microallié existant X60 afin élargir la production vers des grades supérieurs type X80 et cela à partir de la même composition chimique. A cet effet, des essais expérimentaux incluant la dilatométrie, un laminoir pilote et la torsion à chaud (selon une gamme de vitesses de déformation) ont été réalisés pour simuler les séquences de laminage du procédé industriel. Les résultats de ces protocoles expérimentaux ont permis de mettre en évidence l'effet significatif de paramètres de déformation sur l'évolution de la microstructure finale, donc sur les propriétés mécaniques de l'acier étudié, et de faire des propositions technologiques pour obtenir des grades élevés pour ce type d'acier laminé. Un modèle de prédiction de l'évolution de la microstructure de l'austénite lors de la déformation à chaud qui est une étape clé dans la modélisation des transformations de phase a été également développé pour prévenir plus précisément la taille des grains, les fractions recristallisées ainsi que les déformations et les contraintes critiques qui leur sont associées. Ces différentes approches de prédiction des propriétés d’écoulement basées sur les aspects analytiques et sur les observations microstructurales ont permis de déterminer des relations quantitatives des lois de comportement macroscopique tout en décrivant les phénomènes physiques qui sous-tendent les comportements rhéologiques.NB : Ce travail académique, entrant dans le cadre de projet de recherche interne URASM CSC ANNABA (dont Mr Berdjane était chef d’équipe) et une partie de thèse de doctorat, été consacré à l’étude du comportement viscoplastique des aciers HLE. Mr Berdjane a été mandaté officiellement en tant que chef d’équipe laminage par la Direction DRA CERSIM SIDER et l’URASM CRTI Annaba de valoriser une partie technique du projet de recherche de coopération DRA/SIDER-Freiberg Allemagne par un aboutissement à une thèse de doctorat. Voir les détails
Mots clés : Traitements thermomécaniques, aciers HLE, Laminage à chaud, torsion à chaud, comportement viscoplastique, modèle microstructural