Liste des Thèses de doctorat

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et

COMPORTEMENT STRUCTURAL ET MECANIQUE DES REPARATIONS SUCCESSIVES DES CORDONS DE SOUDURE DANS UN ACIER HSLA

Bouzid MAAMACHE (2017)
Thèse de doctorat

Nous proposons, par ce travail, d’étudier l’influence des réparations successives par soudage sur la microstructure et le comportement mécanique de la zone affectée thermiquement (ZAT) d'un acier HSLA X70. L’analyse microstructurale détaillée a montré qu'au-delà de la deuxième réparation, la microstructure de la ZAT subit un changement significatif de la morphologie et de la taille des grains qui croit avec le nombre de réparations. L’analyse des résultats obtenus par la diffraction des rayons X par la méthode de raffinement de rietveld, en utilisant le logiciel MAUD, montre une augmentation de la taille des cristallites et une diminution de la densité de dislocations en fonction des réparations. Par conséquent, on a enregistré une dégradation de la limite d'élasticité et de la ténacité des éprouvettes réparées. Au-delà de la deuxième réparation, les propriétés des joints soudés ne satisfont pas les critères d’acceptabilité définies par les normes appliquées aux transports des hydrocarbures. Voir les détails

Mots clés : acier X70 HSLA, réparation par soudage, Z.A.T, densité de dislocation.

Approche analytique du comportement viscoplastique et microstructural d'un acier microallié au Nb-Ti-V lors des essais de simulation à chaud

Djamel BERDJANE (2017)
Thèse de doctorat

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

Etude des propriétés thermodynamiques des fluides pures

Sabrina LAADJAMA (2017)
Thèse de doctorat

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

Produits de pulvérisation cathodique magnétron d’alliages légers à base d’aluminium -Caractérisations microstructurales et physico-chimiques-

Majda MOKHTARI (2016)
Thèse de doctorat

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'étude de la texture, l'anisotropie et le comportement mécanique des soudure de l'alliage de titane Ti-6Al-4V.

Brahim MEHDI (2016)
Thèse de doctorat

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

Contribution au Réglage de Correcteurs PIαDβ d’Ordre Fractionnaire

Nadir FERGANI (2016)
Thèse de doctorat

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

l'effet de l'incorporation de Zn sur les propriétés physiques des couche minces CdS pour cellules solaire de type (Cd, Zn) S/ Cu(Sn, Zn)S2

Rahima ZELLAGUI (En préparation)
Thèse de doctorat

Le but de ce travail est réalisé les couches CdS par la technique Bain chimique pour l'application photovoltaïque (cellule solaire). En effet, le cadmium est un élément hautement cancérigène qui bien que présent en très faible quantité en tant que couche tampon et pouvant être recyclé en fin de vie des panneaux, Enfin, au niveau industriel, la synthèse de ce composé s’effectue par CBD et entraine une rupture du vide sur la chaine de production, ainsi que des coûts occasionnés par le stockage de réactifs dangereux (cadmium, thiourée, ammoniaque) et le traitement des déchets toxiques pour ce la en fait l'étude de l'effet de l'incorporation de Zn sur les propriétés physiques des couche minces CdS pour cellules solaire de type (Cd, Zn) S/ Cu(Sn, Zn)S2 Voir les détails

Mots clés : couche mince, CdS, Zn, Cellule solaire

Application de la théorie de Judd–Ofelt pour l’étude des transitionsintra-configurationnelles des ions terres rares insérés dans nano-cristaux -

Billal LEGHIGHANE (En préparation)
Thèse de doctorat

Les matériaux inorganiques activés aux ions terres rares sont largement employés comme des matériaux pour la détection des rayonnements nucléaires, lasers et autres applications dans le domaine photonique. La lumière émise sous l’influence des rayonnements excitatrices peut avoir des transitions dipolaires électriques 5d - 4f ou/et les transitions dipolaires magnétiques 4f-4f comme origines. Dans ce type de matériaux et sous formes des cristaux massif, Il est bien connu que les propriétés optiques ,telles que les transitions d’absorption, d’excitation et d’émission, des ions de terres rares trivalents, dépendent fortement de la matrice cristalline hôte. Ces transitions peuvent être décrites par l’application de théorie de Judd-Ofelt(JO). Cette théorie peut fournir des informations sur plusieurs paramètres spectroscopiques importants tels que, les forces des transitions radiatives, les rapports de branchements ainsi que les durées de vies radiatives théoriques des niveaux d’énergies. En général, les paramètres de Judd-Ofelt, sont obtenus à partir des spectres d’absorption et/ou d’excitation des matériaux sous formes des monocristaux. Du point de vue fondamental, dans le cas des cristaux massifs, de dimensions macroscopiques et malgré qu’il existe encore jusqu’à maintenant quelques ambigüités, les phénomènes impliqués dans de luminescence sont aujourd’hui assez bien connus avec leurs problèmes associés. Par contre, dans le cas des nanomatériaux ces phénomènes peuvent être altérés par le confinement spatial (rapport surface sur volume), ce qui constitue une problématique scientifique importante, ainsi que la détérioration de structure idéal du matériau scintillateur. Par voie de conséquence, le développement passe par la compréhension de ces altérations et modifications qui est devenu récemment un défi scientifique.Les matériaux à l’échelle nanométriques sous présentes en général sous formes des poudres ce qui rends l’enregistrement des spectres d’absorptions difficulté voir non exploitable .De ce fait, l’évolution des paramètres de JO en fonction de taille et la morphologie des nano cristallites sont inconnus et non encore exploités. L’objectif de cette thèse de doctorat est d’adapter les calculs de Judd-Ofelt déjà utilisé pour les spectres d’absorption en utilisant les spectres d’émission terres rares dans plusieurs exemples de ces matériaux à l’échelle nanométrique solides. Cette implémentation sera effectuée à travers la maitrise de la théorie de Judd-Ofelt et l’élaboration d’un programme de calcul, à travers lequel, on pourra extraire les paramètres spectroscopies, les forces des transitions radiatives, les rapports de branchements ainsi que les durées de vies radiatives théoriques des niveaux d’énergies. Voir les détails

Mots clés : judd ofelt, ions terre rare, nano-cristaux JO

Synthèse et étude de matériaux Cu(Al.Ga)Te2 à structure chalcopyrite en couches minces.

Amar KASAA (En préparation)
Thèse de doctorat

Le sujet de recherche ambitionne la réalisation de couches minces à base de matériaux à structure chalcopyrite en vue de développement de nouvelles applications dans le domaine de l’énergie solaire photovoltaïque. Des recherches de nouveaux absorbeurs à base de cuivre sans indium sont menées actuellement à travers le monde. Nous proposons de faire la synthèse par broyage mécanique des matériaux Cu(Al.Ga)Te2 pollycristallins à structure chalcopyrite et leurs élaborations en couches minces par évaporation thermique de la poudre synthétisée. La compréhension des relations entre propriétés optiques, cristallochimiques et mécanismes de croissance de ces nanostructures est impérative pour réaliser les applications envisagées. Voir les détails

Mots clés : Cu(Al.Ga)Te2, Chalcopyrite, Semi-conducteurs, Evaporation, Cellule solaire.

LA CONTRIBUTION DU CONTROLE DIRECT DE COUPLE D'UNE MAS ALIMENTEE PAR DES ONDULEURS MULTINIVEAUX EN APPLIQUANT DE L'INTELLIGENCEARTIFICIELLE (LOGIQUE FLOUE-RESEAU DE NEURONE).

Omar Fethi BENAOUDA (En préparation)
Thèse de doctorat

Actuellement, avec la progression de l’électronique de puissance et celui de commande, il est possible d’obtenir la même performance des machines asynchrones que celles à courant continue. Les derniers développements de commande du moteur asynchrone ont vu l’émergence de différentes structures basées sur le contrôle vectoriel comme le contrôle direct du couple DTC. Cette stratégie de commande permet de calculer les grandeurs de contrôle qui sont le flux statorique et le couple électromagnétique à partir des seules grandeurs liées au stator sans l’intervention de capteur mécanique de la machine asynchrone pour un entraînement électrique avec une source de tension multi-niveaux. De plus, cette structure ne nécessite pas l’application d’une commande à modulation de largeur d’impulsion (MLI) sur l’onduleur multi-niveaux, ce qui améliore, très nettement, les performances dynamiques des grandeurs contrôlées . Cet ensemble convertisseur-machine reste cependant restreint à la limite inférieure de gamme des fortes puissances, du fait des contraintes électriques subies par les semi-conducteurs et de leur faible fréquence de commutation . Cette étude consiste à l'optimisation de l’algorithme DTC à multi-niveaux, en appliquant plusieurs approches pendant la conception des tables de commutations afin d’améliorer les résultats classiques notamment la réduction d’ondulation du couple. Les résultats obtenus dans la DTC classique sont encore améliorés en appliquant la technique de la logique floue ainsi que les avantages des réseaux de neurones artificiels. Cet objectif comprend une amélioration de la réponse dynamique du système, ainsi que les performances en régime statique, particulièrement la minimisation des pulsations du couple électromagnétique de la machine asynchrone. Des simulations numériques sur Matlab/Simulink ont été implantées pour valider les méthodes proposées. Voir les détails

Mots clés : commande direct du couple, onduleur à multiniveaux, moteur asynchrone, Commande sans capteur, Commande par logique floue. Réseaux de neurons artificiels.