Liste des Thèses de doctorat
ANALYSE, REGLAGE ET CONCEPTION DES CORRECTEURS PIλDμ D’ORDRE FRACTIONNAIRE POUR LA COMMANDE DES SYSTEMES
Récemment, les opérateurs et les systèmes d’ordre fractionnaire ont investi tous les domaines de la commande classique par leur utilisation dans la conception de correcteurs et d’algorithmes pour la commande des systèmes dynamiques. Malgré l’introduction de beaucoup de correcteurs et d’algorithmes d’ordre fractionnaire, un travail de recherche continu et intensif pour le développement de nouvelles techniques de commande d’ordre fractionnaire est toujours en cours pour le rehaussement et l’amélioration de la qualité des performances et de la robustesse des systèmes de commande. Dans ce travail, des méthodes de conception de correcteurs fractionnaires en utilisant les opérateurs et les systèmes fractionnaires ont été développées pour des systèmes de commande à retour unitaire dont les processus sont représentés par un modèle du premier ordre avec retard afin d’améliorer la qualité de ses performances caractéristiques et sa robustesse. Des exemples illustratifs ont été présentés pour valider l’efficacité et la flexibilité des méthodes proposées dans la conception des correcteurs fractionnaires. Les résultats de simulation obtenus ont été comparés à ceux obtenus en utilisant des correcteurs classiques et d'ordre fractionnaires pour les mêmes systèmes pour montrer l'amélioration des performances caractéristiques et de la robustesse apportées par les correcteurs fractionnaires proposés. Voir les détails
Mots clés :
Etude des propriétés thermodynamiques des fluides purs
Les propriétés thermodynamiques des fluides peuvent être prédites ou optimisées en utilisant les équations d’état globales. L’émergence de ces équations est prometteuse pour la modélisation de procédés mettant en jeu des fluides en conditions supercritiques, capables de reproduire des équilibres de phases avec précision dans des intervalles de températures et de pressions les plus larges possibles. Le premier volet de ce travail détaille l’application du modèle du crossover sur les données expérimentales: pression, masse volumique et température (P,?,T) des composés suivants : propane, n-heptane , excepté l’argon étudié dans un précédent travail de recherche. Les résultats nous mènent à la détermination d’un système de paramètres dépendant de chaque substance afin d’établir une équation d’état, L’ajustement des données expérimentales de la chaleur spécifique isochorique (Cv) permet de déterminer les paramètres calorifiques pour l’obtention d’une équation fondamentale. Le deuxième volet de ce travail fournit une comparaison de l’équation d'état de l'argon précédemment formulée [A. Rizi, A. Abbaci, J. Mol. Liq. 171, 64 (2012)] au diamètre de la courbe de coexistence liquide-vapeur de l'argon. En outre, les diamètres de la courbe de coexistence du propane et du n-heptane ont été étudiés. Des résultats satisfaisants ont été obtenus. Voir les détails
Mots clés : équation d’état, modèle du crossover, région critique, propane, n-heptane.
Les techniques de reconnaissance de Formes Application : à la reconnaissance de l’écriture Arabe
Le domaine de la reconnaissance de l’écriture arabe manuscrite a reçu un intérêt de recherche intensif aux cours des deux dernières décennies et se concrétise aujourd’hui par un grand nombre d’applications opérationnelles. Malgré ces avancées, le problème reste ouvert à la recherche et à l’expérimentation à cause des caractéristiques morphologiques complexes du manuscrit arabe qui sont à l’origine de la défaillance des traitements. Les travaux de recherches présentés dans cette thèse s’inscrivent dans ce cadre et constituent une contribution au domaine de la reconnaissance de l’écriture arabe manuscrite. Dans un premier temps, nous proposons une approche globale basée sur une combinaison parallèle de classifieurs pour la reconnaissance hors ligne de mots arabe manuscrits. Le système développé s’articule autour de quatre modules distincts : prétraitement, extraction de primitives, classification basée sur deux types de classifieurs : SVM et k plus proches voisins flou et un module de combinaison. Des expériences ont été effectuées sur des images de la base de référence INF/ENIT ont montré l’efficacité du système proposé.En second temps, nous présentons un nouvel algorithme de segmentation en caractères des mots arabes manuscrits. Cet algorithme est fruit d’une coopération entre un ensemble de règles morphologiques spécifiques à l’écriture arabe (AMS) et un classifieur SVM mono classe, dont la tache principale consiste à accepter ou rejeter les points de segmentation primaires générées par le module AMS. Il a montré de bons résultats de segmentation sur des mots extraits de la base de données de référence IFN/ENIT. Voir les détails
Mots clés : reconnaissance de l’écriture arabe manuscrite ; combinaison de classifieurs ; séparateurs à vaste marge ; k plus proches voisins flou ; la transformée en cosinus discrète, histogrammes des gradients orientés ; segmentation.
Simulation des propriétés électriques d'une jonction à base de nitrure de gallium. Application au détecteur de rayonnement
Le nitrure de gallium (GaN) est l'un des composés semi-conducteurs les plus intéressants, bien adaptés pour fonctionner dans n'importe quelle application dans laquelle la température ou le niveau de radiation pourrait endommager l'électronique conventionnelle. Récemment, la détection du rayonnement ultraviolet (UV) au moyen de dispositifs à base de GaN a suscité un grand intérêt dans de nombreux domaines importants, nécessitant des détecteurs à haute performance, à faible courant d'obscurité et à haute sensibilité. Dans ce travail, nous avons évalué, au moyen d'une étude de simulation en utilisant le simulateur de conception assistée par ordinateur (TCAD) Silvaco-Atlas, les caractéristiques électriques de deux types de photodétecteurs UV: le premier est un photodétecteur à barrière de Schottky (Pt / n-GaN) tandis que le deuxième est un photodétecteur "p+-n-n+" à base du composé ternaire Al0.17Ga0.83N. Les caractéristiques électriques densité de courant - tension et réponse spectrale monochromatique, sous différentes intensités de lumière UV en polarisation inverse et directe, ainsi que les effets de la température et les pièges sont présentées. Les résultats de simulations, ont montré que les densités de courants sous des tensions de polarisation inverse et dans l’obscurité, sont extrêmement faibles. Par contre, en illuminant les détecteurs par des rayons UV avec différentes intensités, nous avons montré que les densités de photo-courants augmentent de plusieurs ordres de grandeur, ce qui confirme l'utilité des structures étudiées pour la détection des rayons UV. D'autre part, on a constaté une réduction significative de la réponse spectrale des détecteurs étudiés, sous l'effet de la présence de certains niveaux de piégeage. Voir les détails
Mots clés : simulation, GaN, Photodétecteur, Ultraviolet, température, Réponse spectrale
Contribution à la caractérisation et synthèse de pigment de peinture à base de calamine. Evaluation de la qualité et analyse des incertitudes sur les propriétés.
The iron oxide pigment consists of 53.18% iron with a siliceous matrix. The calamine itself contains 73.83% iron. The density of the pigment and calamine is respectively ρ=3.0665 g/cm3 and ρ=5.4203 g/cm3. The pigment is of oolitic structure. Calamine has a homogeneous structure of the three iron oxides. The grain size of the compounds is between 0.6 and 40 μm with a D50 of less than 8 μm. Their specific surfaces are 1.6 and 1.5 m2/g. The calamine has an ability to keep its magnetization unlike the pigment which has a low magnetization.Simultaneous Thermal analysis shows a mass increase of 3.602% between 400 and 1000 °C for calamine and exotherm equal to 1.128 W/g. For the iron pigment, this analysis shows an overall mass loss equal to 11.05% accompanied by heat absorption equal to 1.926 W/g. For the iron pigment, this analysis shows an overall mass loss equal to 11.05% accompanied by a heat absorption equal to 1.926 W/g. Concerning the mixtures with 5, 10, 15, 20, 25 and 35% of calamine, we find a decrease of the loss of mass. The flow of heat takes a polynomial pace increasing.The SEM observations show a homogeneous structure of the calamine composed of grains of iron oxides of different sizes ranging from 1 μm to 10 μm and aggregates of small particles. As for the iron oxide pigment, it is composed of aggregates of grains more or less rounded formed of oxides of iron and gangue. The EDS analysis shows a dominance of the iron element for both materials. The optical measurement spectra show that the three compounds do not absorb any visible radiation and absorb significant fluxes in the near UV. They reflect all the incident radiation in the visible but reflect very little near UV radiation. The X-ray diffraction of calamine shows that the crystalline phases of its constitution are mixtures of wustite, magnetite and hematite. As for the iron oxide pigment, it is composed of the following crystalline phases: goethite, hematite, fayalite, silica, phosphorus pentoxide, and hausmannite. The prediction model that we developed deals with the modeling of mass loss and thermal behavior as a function of the mixing rate by a combined model of "neuronal network NN" and the MTCS simulation, which allowed us to calculate this mass loss and the corresponding energy variation. The model based on the neural network approach, by its high precision, offers us a reduced range of uncertainties compared to the linear model. Voir les détails
Mots clés : Pigment iron, scale (calamine), iron oxides, grinding, Simultaneous thermal analysis, X-ray diffraction, spectrophotometry.
Étude des propriétés structurales électroniques et thermodynamiques de l’alliage quaternaireZn1-xMgxSeyTe1-y
First-principles calculations are performed to study the structural, electronic and thermodynamic properties of Zn1-xMgxSeyTe1-yalloys using the full potential-linearized augmented plane wave method (FP-LAPW) within the density functional theory (DFT). In this approach the Perdew-Burke-Ernzerhorf generalized gradient approximation (PBE-GGA) was used for the exchange-correlation potential. Moreover, the modified Becke Johnson approximation (mBJ) was also used for band structure calculations. First for the MgX binary compoundsvarious phases were considered in order to confirm the most stable one and to predict the transition pressure between different phases. The lattice constant for theternary alloys exhibits a small deviation from the Vegard's law. The microscopic origins of the gap bowing were explained by using the approach of Zunger and co-workers. The bowing of the fundamental gap versus composition predicted by our calculations is in good agreement with available theoretical data. In addition, we have studied the thermal properties of these alloys using the Debye model implemented in Gibbs program. Finally, the energy band gap of Zn1-xMgxSeyTe1-y quaternary alloys lattice matched to InAsandZnTesubstrats was investigated. To our knowledge this is the first quantitative theoretical investigation on Zn1-xMgxSeyTe1-y quaternary alloys and still awaits experimental confirmations. Voir les détails
Mots clés : Zn1-xMgxSeyTe1-y Quaternary alloys, Functional density (DFT), Approximation of the generalized gradient (PBE-GGA), mBJ approximation, InAs and ZnTe substrates
ETUDE ET SIMULATION DE L’ENDOMMAGEMENT DES PIECES MECANIQUES DE REVOLUTION
Les roues dentées, principales pièces mécaniques de révolution connaissent beaucoup d’amélioration grâce à l’apport de nouveaux matériaux comme les polymères. Cependant elles sont sujettes aux différents phénomènes de détérioration comme l’usure, la fatigue, le fluage, qui restent peu connus. La compréhension de ces phénomènes permet d’une part de mieux appréhender l’optimisation des paramètres de fonctionnement dans les applications industrielles et d’autre part d’augmenter leur durée de vie. Ainsi le présent travail s’inscrit dans ce cadre et consiste en une contribution à l’étude et simulation de l’endommagement des roues dentées en polyamides particulièrement l’usure des flancs des dents de roue.La première partie de cette étude est dédiée à l’approche expérimentale qui a permis de faire le suivi de l’évolution de l’usure d’une roue dentée en PA66, dans trois conditions de contact : à sec, dans l’eau et dans le mélange eau-détergent et aussi de voir le comportement tribologique des engrenages combinés, polyamide-polyamide. La deuxième partie consiste à analyser les résultats d’usure et de caractérisation du matériau avant et après usure afin de modéliser et de simuler le comportement à l’usure d’un engrenage en polyamide.Les résultats expérimentaux menés dans un cas réel comme le lave-linge qui a fait l’objet du banc d’essai, montrent que l’usure apparaît dans la saillie de la dent et est plus exprimée à la tête de la dent qu’au niveau du diamètre primitif. Par ailleurs, les dents travaillant dans l’eau subissent une usure qui mènent vers l’arrêt de la machine après 3.5 millions de cycles. Elle est deux fois plus rapide que l’usure observée dans une dent travaillant à sec. Les observations et analyses morphologiques du comportement à l'usure des dents par Microscopie Électronique à Balayage (MEB) permettent de constater que la détérioration dans les engrenages en PA66 est générée par une combinaison de deux types d’usures abrasion et adhésion avec un effet partiel de la déformation plastique dans certains endroits d’engrenage. C’est le cas de la dent d’injection où l’usure est plus exprimée.L’analyse profonde des profils de l’usure sur le flanc des dents a permis d’une part de développer un modèle géométrique qui montre l’évolution de l’usure, et d’autre part d’établir un modèle mathématique qui prend en compte le profil du nouveau flanc de la dent, provoqué par l’usure. Une loi polynomiale d’ordre deux est retenue sur la base de cinq mesures longeant le profil de la dent de la tête jusqu’au diamètre primitif. Un coefficient de correction de l’usure kw a été intégré pour corriger les courbes de tendance avec les courbes réelles. Enfin, cette loi prend en compte le comportement à l'usure dans les flancs des dents en fonction de la nature du milieu environnant pour servir d’un modèle de prédiction de la durée de vie des engrenages en polyamide. Voir les détails
Mots clés : tribologie, Engrenage, Polyamide PA66, Environnement, Modélisation.
ELABORATION ET CARACTERISATION DE MELANGES A BASE DE PVC PARTIELLEMENT BIO-SOURCES
L’objectif de ce travail est de remplacer les plastifiants toxiques à base de phtalate par des mélanges de plastifiants d’origine biosourcés dans les formulations de poly chlorure de vinyle (PVC). A cet effet, l'huile de tournesol époxydée (HTE) a été synthétisée à partir de l’huile de tournesol (HT). Ensuite l’HTE est transestérifiée pour produire l'ester méthylique de l'huile de tournesol époxydée (EMHTE). L’époxydation et la transestérification sont confirmées par la mesure de l’indice d’oxyrane et par la spectroscopie infrarouge (IRTF). Les mélanges de l’HTE et de l’EMHTE avec le diesters d’isosorbide (DEI) et l'acétylcitrate de tributyle (ATBC) ont été utilisés pour réaliser différentes combinaisons de ces plastifiants dans des formulations à base de PVC. Les propriétés thermiques, mécaniques, morphologiques, rhéologiques et physico-chimiques ont été étudiées en utilisant différents techniques comme la coloration, l'analyse thermogravimétrique (ATG), la calorimétrie différentielle à balayage (DSC), l'analyse thermomécanique dynamique (DMTA), la traction, la microscopie électronique à balayage (MEB), la volatilité, la migration, l’essai sur le mélangeur interne (plastographe) et la transmission de la lumière. Ces caractérisations ont montré que la stabilisation du PVC est améliorée par l'addition de l’HTE ou de l’EMHTE dans les mélanges de plastifiants par rapport au DEHP. Le DEI et l’ATBC diminuent la Tg et la contrainte et ils augmentent l’allongement à la rupture des films de PVC. La perte de masse par volatilité et par migration diminue dans les mélanges plastifiants par rapport à un seul plastifiant. La transmission de la lumière diminue avec la présence de l’HTE et l’EMHTE. Voir les détails
Mots clés : Epoxydation, Transestérification, Plastification, HTE, EMHTE, ATBC, DEI., PVC
ELABORATION ET CARACTERISATION DES COUCHESMINCES SUR LES ACIERS PAR LES METHODES NONDESTRUCTIVES
Le but de cette étude est l’évaluation et la caractérisation par les méthodes non destructives, les courantsde Foucault et les courants de Foucault pulsés, l’effet des traitements thermiques sur des aciersfaiblement alliés et des aciers inoxydables duplex ainsi que sur des couches minces élaborés parélectrodéposition.Des caractérisations structurales par microscope électronique à transmission (MET), des caractérisationsmécaniques (dureté, résilience,…) et électrochimiques ont été effectuées sur les aciers traités.Les couches minces protectrices contre la corrosion sont élaborées à partir d'un bain de nickel et del'alumine avec une variation de la quantité d'alumine de 5-20g / l. La morphologie de la surface et lamicrostructure des revêtements Ni-Al2O3 ont été déterminées au moyen de la microscopie électroniqueà balayage (MEB) et de la diffraction des rayons X (XRD). Les résultats obtenus de la mesure de ladureté par nano-indentation, la mesure de l'épaisseur et les essais électrochimiques ont abouti à uneaugmentation de la résistance à la corrosion lorsque la quantité d'alumine augmente. Il a été trouvé unebonne corrélation entre les résultats obtenus à partir des essais non destructifs et les méthodestraditionnelles. Voir les détails
Mots clés : corrosion, revêtement, traitement thermique, contrôle non destructif, couches minces.
Elaboration et caractérisation de céramiques ZnO-TiO2.
L'orthotitanate de zinc (Zn2TiO4) de structure spinelle inverse a été préparée par la méthode solide en deux étapes. La première étape consiste à broyer mécaniquement un mélange de poudres de ZnO et TiO2 avec un rapport molaire de 2:1 dans un broyeur planétaire à haute énergie sous atmosphère d'argon. Les poudres broyées ont été ensuite calcinées à 900°C pendant 2 heures, puis pressées en pastilles et frittées pendant 4 heures à 1100°C à l'air. La formation des phases, la microstructure, la morphologie de surface et les propriétés optiques ont été étudiées par diffraction des rayons X, spectroscopies Raman, infrarouge à transformée de Fourier (FT-IR), microscopie électronique à balayage couplée à la spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie (EDX), microscopie à force atomique et spectrophotométrie UV/visible. Les résultats des rayons X de la poudre broyée pendant 6 h révèlent la présence de Zn2TiO4 nanocristallin (15,5 %,
Mots clés : Broyage mécanique, Système ZnO-TiO2, DRX, SEM