Liste des Thèses de doctorat

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et

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.

Synthèse, structure et propriétés magnétiques des couches minces de Co et CoNi élaborées par électrodéposition

Alaa BOULEGANE (En préparation)
Thèse de doctorat

Dans ce travail nous avons retenu une voie électrochimique pour l’élaboration des couches minces a base Co et CoNi sous une variété de conditions présentent différentes propriétés (morphologie, structure, composition chimique, propriétés magnétiques…). Chacune de ces propriétés a nécessité donc des méthodes d’analyse appropriées. De ce fait, le microscope à force atomique nous a permis d'étudier la morphologie (aspect qualitatif) et la topographie (aspect quantitatif) de surface descouches de nickel élaborées par Chronoampérométrie et Voltampérométrie cyclique ,la microscopie électronique à balayage couplée à l’analyse élémentaire par rayons X a présenté un outil intéressant pour la caractérisation morphologique et compositionnelle des films déposés. Ainsi, la diffraction des rayons X est toujours le moyen qui nous informe sur la structure cristalline des couches obtenues. Voir les détails

Mots clés : électrodéposition, couches minces, Co, CoNi, AFM

Etude et réalisation de structure pérovskite non stœchiométrique PbTiO3-d pour des applications ferroélectrique.

Abdelmadjid KHIAT (En préparation)
Thèse de doctorat

Les céramiques occupent un domaine technologique très important. L’isolation thermique, communication, et médical. Cette thèse propose l’étude de matériau PbTIO3 non stœchiométrique pour des applications piézoélectriques. Nous voulons étudier la synthèse des deux oxydes PbO et Ti3O5 par voix solide en fonction de la taille des grains et la température de calcination. Une étude sera menée pour affirmer la ferroélectricité du matériau.L’objectif de ce travail consiste de trouver une structure originale de la structure Pirovskite PbTiO3 dont les propriétés ferroélectriques promettent d’être plus performantes. Voir les détails

Mots clés : PbTiO3, piézoélectrique, Ti3O5, PbO, non stœchiométrique

Conception et commande des alimentations des plasmas d’arc relatifs au soudage.

Saad CHAOUCH (En préparation)
Thèse de doctorat

L’amélioration de la qualité de soudage avec un contrôle précis du taux de dépôt ainsi que la profondeur de pénétration sont toujours des objectifs visés dans les procédés de soudage MIG/MAG (Metal actif Gas-Metal Inert Gas) et TIG (Tungsten Inert Gas). L’implémentation des techniques de commande et de contrôle innovantes permettant d’atteindre ou d’approcher ces objectifs nécessite une source de courant contrôlable en tension et courant avec des formes particulièrement adaptées. Le travail que nous proposons sera articulé sur deux parties : -Conception et amélioration d’une source d’alimentation basée sur la technologie onduleur à commutation douce à hautes fréquences adaptée au soudage automatisé et robotisé.  -Commande et contrôle du plasma d’arc généré lors du procédé de soudage en jouant sur les variables principales qui l’affectent en particulier le courant, la tension et ses formes ainsi que la polarité. Les techniques de Commande et de contrôle prendront en charge la vitesse de dévidage du fil fusible pour le procédé MIG/MAG et du métal d’apport pour le procédé TIG. Donc, un circuit d‘asservissement en boucle fermée sera proposé dans le but d’obtenir une séquence de soudage garantissant une haute qualité de l’opération de soudage tant sur l’aspect géométrique que sur l’aspect métallurgique et résistance mécanique. Voir les détails

Mots clés : Plasmas d’arc, GMAW, GTAW, TIG, MIG-MAG, Electronique de puissance, Onduleur à commutation douce, Modélisation et commande de soudage à l’arc.

Modélisation du comportement et de l’endommagement des composites à matrice thermoplastique

Ahcene MOKHTARI (2016)
Thèse de doctorat

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