Liste des Thèses de doctorat
Développement d'électrodes modifiées à base de films minces électroactifs. Application à la détection électrocatalytique
Au travers de ce projet de thèse, nous nous sommes fixés pour objectif la mise au point de nouveaux matériaux fonctionnels appliqués en électroanalyse. Il s'agit de développer de nouvelles électrodes modifiées ayant de grandes performances analytiques par dépôt de films minces métalliques à base d'argent ou de cuivre sur un substrat non-conducteur de verre époxy ; ou encore, par une dispersion de microparticules d'un métal noble à propriétés catalytiques, tel que le palladium, sur la surface d'un film polymère conducteur, tel que le polypyrrole électrogénéré sur silicium. Pour ce faire, nous avons opté pour la technique de dépôt par bain chimique afin de réaliser les dépôts métalliques d'argent et de cuivre ; et pour les méthodes électrochimiques de déposition, à savoir l'électropolymérisation et l'électrodéposition pour synthétiser les films composites palladium-polypyrrole. L'étude de la réactivité électrochimique des électrodes élaborées a pour objectif d'envisager leur utilisation comme capteurs voltammétriques dédiés à la détection de différentes substances d'intérêt pharmaceutique ou biomédical, telles que le peroxyde d'hydrogène, le formaldéhyde et l'acide ascorbique. La démarche que nous avons entreprise afin d'améliorer les caractéristiques analytiques de nos électrodes consiste à mettre en synergie les propriétés physicochimiques des dépôts et la réactivité électrochimique des électrodes élaborées en étudiant l'effet des paramètres de synthèse les plus influents de sorte à maîtriser leur influences sur les performances électrocatalytiques des électrodes, ainsi pour assurer une bonne reproductibilité des mesures. Voir les détails
Mots clés : Argent, capteur, Electrode modifiée, couches minces, composites, Polypyrrole
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
Génération d’un réseau sur puce au format VHDL RTL à partir d’unemodélisation de haut niveau UML par raffinement
Dans le passé, les systèmes embarqués et numériques ont été confinés surtout aux systèmesinformatiques. Aujourd'hui, ces systèmes sont appliqués dans un grand nombre de domaines etd’appareils tels que les télévisions numériques, les systèmes de communication, les radars, lessystèmes militaires et les instrumentations médicales. L’un des plus grands challenges au niveaude la conception de ces systèmes est l’interconnexion entre ses différents modules. Les réseauxsur puce (NoC) constituent un nouveau paradigme d’interconnexion pour les systèmes sur puce(SoC). Ils ont été proposés comme une solution prometteuse pour résoudre les problèmesrencontrés au niveau des interconnexions classiques.L’augmentation de la taille du réseau provoque plusieurs inconvénients, comme laréduction au niveau de la bande passante et la fréquence de fonctionnement et une augmentationau niveau de la latence et la consommation de l’énergie. Dans le présent document, nousprésenterons une nouvelle approche appliquée pour les réseaux sur puce (topologie Mesh 2D)afin de résoudre les problèmes rencontrés dans les architectures classiques. Cette approche estbasée sur une combinaison entre une stratégie de placement des modules, un routage XY à deuxniveaux et une technique de clustering basée sur la charge de communication entre les modules.Afin d’accélérer la conception de cette structure, nous avons utilisé une approche despécification orientées modèles à base de l’Ingénierie Dirigée par les Modèles (IDM). Nousavons utilisé le paquetage RSM pour modéliser la topologie Mesh 2D à base de cluster et lepaquetage à machine d’état ou encore le paquetage d’activité pour la modélisation de l'algorithmede routage XY à deux niveau (intra-cluster et inter-cluster). Voir les détails
Mots clés : Réseaux sur puce, Algorithme de routage dynamique, Clustering, Topologie Mesh, Systèmes sur puce
La Contribution du Contrôle Direct de Couple d'une MAS Alimentée par des Onduleurs Multi-Niveaux en Appliquant l'intelligence Artificielle (Logique Floue-Réseau de Neurone).
Actuellement, avec la progression de l’électronique de puissance et celui de commande, il est possible d’obtenir la même performance des machines asynchrones (MAS) et des machines asynchrones à double stator (DSIM) que celles à courant continue. Les derniers développements de commande du (MAS/DSIM) 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 et à double stator 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 (MAS/DSIM).Cette étude est basée sur la technique de diagnostic (Détection/Localisation) des défauts au niveau de l’onduleur par la technique de vecteur du Park et la coordonnées polaires et aussi la proposition du nouveau convertisseur multi-niveau à tolérance de pannes reconfigurable pour poursuivre la continuité du processus de l’ensemble du système. 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 multi-niveaux, machine asynchrone, machine asynchrone à double stator, Commande sans capteur, Commande par logique floue, Réseaux de neurones artificiels, Détection, localisation, Reconfiguration
Modélisation du comportement mécanique des constituants du palmier dattier
Dans les régions arides et semi arides, nous retrouvons les palmiers dattiers en masseet cette richesse joue un role important au dévellopement de ces dernières, spécialement dansl’activité économique et sociale. Sachant que la datte est le fruit des palmiers mais reste à savoirqu’il dispose aussi d’un bois de tronc et de palmes assez important utilisés dans les fabricationstraditionnelles relatives à ces régions ou entant qu’engrais fertilisant les terres utiles, cespratiques sont limitées raison du manque de données scientifiques et techniques dans cedomaine. Dans otre recherche une large base de données techniques aussi physique, technique tmicroscopique définissant l’aspect morphologique des fibres et du bois des variétés Deglet Nour,Mech Degla et El Ghers pris encharge par cette étude de recherche. Des caractérisations on étéréalisées telle que la microscopie optique, le taux d’absorption et le taux d’humidité ont révélésbeaucoup de déductions aussi des tests mécaniques telle que les tests de traction ont été réalisés. Voir les détails
Mots clés : Palmier, palmier dattier, bois, microstructure de bois, caractérisation mécanique, modélisation
Etude structurale et microstructurale d’alliage nanométrique.
Des poudres nanométriques de ZnO dopées au fer ont été obtenues par broyage mécanique pour étudier leurs propriétés structurales et microstructurales en utilisant la diffraction des rayons X (XRD), microscope électronique à balayage (SEM) et le magnétométre à échantillon vibrant (VSM). La poudre pure de ZnO au départ a une structure cristalline hexagonale de groupe d’éspace p63mc ,mais après l’introduction de 1%Fe dans le ZnO, la phase hexagonale de ZnO reste sans changement, tandis que les paramètres microcristaux subissent des variations dues à l’introduction des atomes de fer dans la matrice hexagonale de ZnO pour remplacer ceux de l’oxygène, La taille des cristallites et les microcontraintes s’avèrent fonction du temps de broyage Voir les détails
Mots clés : microstructure, ZnO, Broyage Mecanique, XRD, SEM, VSM
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
COMPORTEMENT STRUCTURAL ET MECANIQUE DES REPARATIONS SUCCESSIVES DES CORDONS DE SOUDURE DANS UN ACIER HSLA
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.