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Contribution au Diagnostic des Défauts dans les MachinesTournantes par Analyse Multirésolution
La fonction principale de la surveillance vibratoire des machines tournantes est de fournirdes connaissances sur l’état de fonctionnement réel de la machine à chaque moment sansarrêter la ligne de production. Ceci permet d’éviter les pertes de production et améliore lafiabilité et la sécurité.La transformée en ondelettes (TO) est l’une des techniques les plus importantes detraitement du signal vibratoire qui peut être utilisé pour détecter et diagnostiquer les défautsdes machines tournantes. Néanmoins, les limites de cette technique sont les suivants: Il fautune présélection de l’ondelette mère convenable et le niveau approprié de décomposition quicontient les informations nécessaires pour le diagnostic des défauts .Afin de résoudre cesproblèmes, une nouvelle approche de diagnostic de défauts de roulements sera développéedans ce travail. Cette nouvelle méthode a l’avantage de ne pas souffrir des limitations destechniques de diagnostic usuelles. Voir les détails
Mots clés : analyse vibratoire, diagnostiquer les défauts de roulement, Transformée de Fourier Rapide, Analyse temporelle, l'analyse de Cepstre, l'analyse de l'enveloppe, transformées en ondelettes
Modélisation du comportement et de l’endommagement des composites à matrice thermoplastique
Ce travail est dédié à l’étude d’une approche avancée basée sur la modélisation du comportement et de l’endommagement des composites à matrice thermoplastique sous chargement de traction, de cisaillement et de compression. En particulier, nous nous sommes intéressés à l’étude de l’endommagement couplé à la rupture des composites à matrice polypropylène renforcés de tissus en jute. L’augmentation de l’utilisation de ces composites dans l’industrie automobile et de sports requiert le développement de modèles constitutifs fiables pour prédire leurs réponses sous des conditions de chargement complexes. Actuellement, les modèles disponibles n’incluent pas le comportement non-linéarité et les instabilités des structures. Ce travail focalise sur le développement d’un modèle d’endommagement tenant en compte des non-linéarités matérielle et géométrique des ces composites. Ce modèle considère tous les dommages dans le plan : endommagement provoqué par la fissuration de la matrice ainsi que ceux dus à la rupture des tissus en jute dans les directions longitudinale et transversale. L’analyse de la propagation de l’endommagement, basée sur un vaste ensemble des résultats expérimentaux, combine différents modèles de la mécanique de l’endommagement afin de développer un modèle pour ces composites à matrice thermoplastique, dont la réponse des composites est gouvernée par un couplage entre l’endommagement et la rupture. Le modèle développé dépend des seuils d’endommagement, de flambage et de rupture des composites tissés provoqués par l’évolution de l’endommagement. Ce modèle est implémenté dans un logiciel d’élément fini (ABAQUS/Explicit) en utilisant la subroutine VUMAT. Les résultats des simulations présentés dans ce travail démontrent que le modèle développé peut prédire correctement la réponse statique obtenue par les mesures expérimentales. Les résultats des simulations, pour les post-flambages et les grandes déformations sont également bien prédits. Voir les détails
Mots clés : Matrice thermoplastique, endommagement, modelisation
Contribution au Réglage de Correcteurs PIαDβ d’Ordre Fractionnaire
In this work, a new tuning method for fractional order PIλDµ controller was proposed. This method consists of designing a fractional PIλDµ controller, in unit feedback control loop, such that the closed loop system will be equivalent to the desired model. The reference model used in this work, which is Bode's ideal transfer function, is a widely used function in the fractional order control domain because of its iso-damping property, which is an important robustness feature. Indeed, the five parameters of PIλDµ are derived analytically from step response of theprocess to be controlled and the parameters of the desired system that was selected form design specifications, and therefore, six steps of calculation allows to calculate the five parameters of fractional PIλDµ. This analytical formulation make the method more practice and very simple. Illustrative examples were presented to validate this new approach. In the second part of this work is an extension of the proposed tuning method. The proposed strategy consists to apply a self-tuned PIλDµ for controlling a speed of a wind turbine in an electric power production plant. Indeed, by using a linearized model about a specified operating point, the controller's parameters were adjusted, with online implementation of the proposed tuning method, to get robust behavior of closed loop system in term of parameters variation. Voir les détails
Mots clés : Bode’s ideal function, fractional PIλDµ controller, iso-damping property, Robustness
Contribution à l'étude de la texture, l'anisotropie et le comportement mécanique des soudure de l'alliage de titane Ti-6Al-4V.
Ce travail de thèse est focalisé sur deux parties : La première partie, la texture de déformation après laminage à froid et après essai de traction d'une tôle de l’alliage industriel Ti-6Al-4V (%en poids) a été étudiée par diffraction des rayons X. L'alliage a été soumis à un laminage à froid à différentes réductions d'épaisseur (de 20% à 60%), puis des essais de traction ont été réalisés selon trois directions par rapport à la direction de laminage (0 °, 45 ° et 90 °). Les résultats expérimentaux ont été comparés à des résultats qui existent dans la littérature et discutées en termes des micro-mécanismes de la déformation plastiques et leur activation. L’anisotropie plastique macroscopique a était étudier par la détermination du coefficient de LANKFORD et un model qui décrit le critère anisotrope des tôles de l’alliage étudié a été appliqué. La deuxième partie concerne l’étude du comportement mécanique des soudures de l’alliage Ti-6Al-4V. Pour cela nous avons réalisé des soudures TIG en cet alliage, diffèrent paramètres et procédés de soudage ont été appliqués, tel qu’un procède manuel et automatique avec une variation de courant et la fréquence de soudage. Malgré les nombreux articles traitant l’évolution de la microstructure et le comportement mécanique des soudures par le procédé TIG des alliages de titane, des informations concernant l'effet de procédé TIG pulsé sur l’évolution de la microstructure et les contraintes résiduelles dans l'alliage Ti-6Al-4V doit être plus détaillé. Pour cela, une grande partie de cette thèse se concentre sur l'effet des procédés de soudage TIG pulsé et non puisées sur la microstructure et les contraintes résiduelles dans les soudures de l’alliage Ti-6Al-4V. Les distributions des contraintes résiduelles sont discutées et liées à l'évolution de la microstructure pour les différents cas de soudage. Nous analysons l’évolution des contraintes résiduelles dans les soudure par la diffraction des rayons X (DRX) en utilisant la méthode des sin2ψ suivant la méthodologie indiquée dans la norme européenne NF EN (2009). Une étude comparative entre deux procédés (manuel et automatique) a été menée et les résultats ont été discutés en termes d’évolution de la microstructure, les contraintes résiduelles et le comportement à la traction des différentes soudures. Voir les détails
Mots clés : texture cristallographique, Contraintes residuelles, Anisotropie
Produits de pulvérisation cathodique magnétron d’alliages légers à base d’aluminium -Caractérisations microstructurales et physico-chimiques-
Ce travail de thèse porte sur l’étude structurale, électrique et magnétique de couchesminces Al1-x-Mnx brutes d’élaboration et traitées thermiquement à 500 °C. Les alliages binaires aluminium-manganèse avec des concentrations de 10 jusqu’à 41 at.% Mn, ont étéélaborés par co-pulvérisation cathodique magnétron (DC) à partir de cibles pures dans uneatmosphère d’argon à basse pression.Plusieurs moyens d’investigations ont été utilisés pour la caractérisation de cesdépôts : la diffraction de rayons X, l’étude de la morphologie et de la composition chimiquepar microscopie électronique à balayage. Les propriétés de transport électrique ont étéétudiées par des mesures d’effet Hall et les caractéristiques magnétiques à la températureambiante ont été évaluées par magnétomètre à échantillon vibrant (VSM).L’évolution de la microstructure a révélé que les dépôts bruts d’élaboration sontmétastables avec une structure cristalline sursaturée en Mn et tend à être amorphe ou malordonnée pour les teneurs en éléments d’addition les plus élevées. Après maintien isotherme à500 °C pendant 1 heure, les analyses DRX révèlent que tous les films tendent à revenir àl’équilibre thermodynamique et montrent des structures cristallines à des degrés différents parrapport au diagramme d’équilibre thermodynamique. Les propriétés électriques etmagnétiques des films Al-Mn après le recuit sont fortement influencées par la concentrationen Mn et par le post-traitement. Voir les détails
Mots clés : alliages aluminium-manganèse, couche mince, PVD, traitement thermique, caractérisations
Contribution à l’Etude du Choix Optimal de l’Emplacement du Dispositif UPFC dans les Réseaux Electriques en Utilisant une des Méthodes Artificielles
With the increasing electric power demand, the operation of power system becomes more complex to operate within the indices power quality, and therefore will become less secure. The advent of Flexible Alternating Current Transmission Systems (FACTS) technology has coincided with the major restructuring of the electrical power industry; it can provide significant benefits in increasing system transmission capacity and power flow control flexibility and rapidity. Several types of FACTS exist and choosing the appropriate device depends on the objectives to reach. Unified Power Flow Controller (UPFC) is one of the most effective FACTS devices for enhancing power system security; however, to what extent the performance of UPFC can be brought out, it highly depends upon the location and parameter setting of this device in the system. A lot of research has been done on determining the optimal locations of FACTS devices in power systems. There are several methods permitting to find the optimal locations of FACTS devices according to specified criteria and constraints. Among these methods are found the Genetic Algorithm (GA) method. The latter is a global search and optimization technique which is based on the mechanisms of natural selection and genetics; it can search several possible solutions simultaneously and do not require any prior knowledge of the objective function. In this thesis, genetic algorithms technique is used to solve the problem of choosing the location and rating of FACTS to install. Five types of FACTS devices have been used in this study namely: SVC, TCSC, TCVR, TCPST and UPFC. These FACTS devices are used to maximize the system loadability in the network. Their position and size are determined using coefficients calculated when the load increases. To validate the efficacy of the technique used, has been applied on many IEEE standard electrical network test (14, 30 and 57 bus) using the MATLAB program. Voir les détails
Mots clés : Indices power quality, FACTS, UPFC, GA, global optimization, objective function, SVC, TCSC, TCVR, TCPST, loadability, MATLAB program
Elaboration et Caractérisation de Couches Minces SnS
The present work deals with the deposition and characterization of tin sulfide thin film for the photovoltaic application. Films were synthesized by spray pyrolysis technique due to its simplicity and low cost. The starting solutions, were composed of tin chloride (SnCl2) and thiourea (CS (NH2)2) as a source of Sn and S respectively. Sets of films were prepared by varying four deposition parameters namely deposition time, solvent, spray flow rate and substrate temperature. After preparation films were subjected of various characterizations: structural, morphological, optical and electrical. The structural characterization indicates that SnS films have an orthorhombic structure with a preferential orientation (111) when prepared at low flow rate, high substrate temperature and distilled water as solvent. However, secondary phases such as Sn2S3, SnO2 and Sn metal are detected in films prepared with methanol as solvent. SEM results indicate the presence of bubbles and craters on the surface of films prepared with methanol, this is due to the sulfur exo-diffusion in form gas of S2. The optical studies show that SnS film has a large absorption coefficient in the visible range; the optical gap value is in the order of 1.3eV suggesting that SnS thin films can be a good candidate for thin films solar cells. The electrical measurements indicate that films prepared at high substrate temperature have a large conductivity. The I-V characterization of the two realized SnS/CdS and SnS/ZnS heterostructures reveal a typical behavior of a heterojunction with a good ideality factor; their characteristics are improved after thermal annealing. The Au/SnS/CdS/FTO heterojunction exhibits a photovoltaic effect but with a poor efficiency. Voir les détails
Mots clés : Tin sulfide, Spray pyrolysis, Thin films, solar cells.
Elaboration électrochimique de nanostructures d’oxyde de cuivre (Cu2O)
Dans ce présent travail, nous avons étudié l’effet du potentiel appliqué sur les différentes propriétésdes nanostructures de Cu2O électrodéposées sur un substrat de FTO à partir d’un bain sulfate. Toutd’abord, nous avons étudié les mécanismes de l’électrodéposition du Cu2O en utilisant les techniquesde la voltamétrie cyclique et la chronoampérométrie. Les mesures de Mott-Schottky ont montré que lesnanostructures du Cu2O électrodéposées à différents potentiels cathodiques possèdent une conductivitéde type p avec une augmentation avec le potentiel de la densité des porteurs de charges de 1.30 à 5.38×1018 cm-3. Les caractérisations morphologiques par AFM présentent un changement remarquable de laforme des grains de Cu2O en fonction du potentiel appliqué. Egalement, la surface des dépôts devientmoins rugueuse lorsque le potentiel appliqué se déplace vers les valeurs les plus négatifs. L’analyse parla diffraction de rayons X a montré que tous les échantillons ont une structure cubique avec uneorientation préférentielle suivant la direction (111). En outre, la taille moyenne des cristallites diminueen augmentant le potentiel. L'analyse par la spectroscopie UV-Vis et la photoluminescence nous apermis de déterminer les propriétés optiques des nanostructures du Cu2O telles que l’absorption, latransmission, l’énergie du gap et les domaines d’émission. La transmission de nos échantillons estélevée est de l’ordre de 70 % dans le visible et le gap optique varie entre 1.61 et 2.24 eV. Laspectroscopie Raman est utilisée pour distinguer les phases présentes dans les nanostructures du Cu2O.Les résultats de l’effet Hall ont confirmé celles obtenus par les mesures de Mott-Schottky. Voir les détails
Mots clés : Cu2O, électrodéposition, Mott-schottky, nanostructures, potentiel cathodique
Étude de matériaux argileux et leur Impact surl’adsorption de certains polluants.
The present work consists to a valorization of available local clay for water remediation. Theused raw material is a clay soil from a region in the south of the Guelma city (Algeria).Several physico-chemical treatments have been realized in order to obtain purified clay. Thecharacterization of the sample clay, performed using XRD, FT-IR, DTA and SEM, show itsmorphology and its texture. Furthermore, the results correlated to the structural analysis,demonstrated that this clay is a disordered kaolinite of type 1:1. The adsorption experimentsof parnitrophenol (PNP) in aqueous medium have been carried out using raw kaolinite andurea-intercalated kaolinite. The results showed that the capacity of PNP adsorption on theintercalated kaolinite is more important than that of raw one. The evaluated experimentalvalues of the adsorption isotherms are in agreement with Langmuir and Freundlich models. Inall cases, the adsorption kinetics follows the mechanism of pseudo-second order. In addition,the thermodynamic study indicates that the adsorption of PNP on raw kaolinite and ureaintercalatedkaolinite is a spontaneous process Voir les détails
Mots clés : soil, characterization, kaolinite, Intercalation, adsorption, Paranitrophenol.
Contribution à l’analyse de l’endommagement des matériauxcomposites
The composite materials with an organic matrix have become a serious competitor to traditional materials in avariety of industrial and domestic areas. However the inter-laminar defects induced during implementation or duringstress are the main sources of its progressive damage. The promotion and use of these materials require the study of themechanical behavior and the various formes of damage. The main of this work is study the mechanical behavior anddamage of tubular composite materials with glass fiber and organic matrix obtained by the filament winding method.The experimental investigation is to cut specimens from composite tube for determination of mechanical tensileproperties and the toughness expressed by the energy release rate of the double cantilever beam specimens atdélamination, and the evolution of resistance with R curves. The aim of numerical study is the modeling of the damagewith element finit method from « ABAQUS » logiciel for determination of the energy release rate. Voir les détails
Mots clés : Composites materials, characterization, damage, fracture, delamination, Cracking