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Interaction D'un faisceau acoustique avec une interface liquide-solide rugueuse. Application aux plaques rugueuses périodiques
A travers ce travail de thèse deux principaux objectifs sont visés: (a) la possibilité de détecter expérimentalement l'existence d’une rugosité sur une structure immergée et (b) l’étude de la sensibilité de la méthode proposée. L’étude expérimentale principale porte sur la propagation des ondes de Lamb dans une plaque d’aluminium immergé dans l'eau présentant un réseau de stries périodique sur l’une de ses faces. Il est montré que les ondes réfléchies/converties rayonnées dans l'eau sont détectables bien que leurs énergies soient petites. La relation de phonon est vérifiée pour les modes de Lamb incident et réfléchi/converti pour le réseau immergée. Les coefficients d’atténuation des modes de Lamb incidents se propageant dans la plaque à travers le réseau de stries et rayonnés dans l’eau sont évalués dans le cas de la plaque immergée. Voir les détails
Mots clés : Plaques rugueuses, réseau de stries périodiques, Ondes de Lamb, conversion de mode, relation de phonon, première zone de Brillouin, énergie transportée par un mode de Lamb.
Etude de la dégradation du phénol en milieu aqueux en présence des HPA de type DAWSON
Ce travail porte sur l’utilisation des hétéropolyacides (HPA) de type Dawson comme nouveaux catalyseurs pour la photodégradation des polluants organiques en milieu aqueux. En Effet, l’activité catalytique des HPA a été étudiée pour la photodégradation du phénol sous l’effet d’irradiation UV à 254 nm. En premier temps, les catalyseurs sont synthétisés par substitution des formes acides H6P2W18O62 et H6P2W12Mo6O62 par les cations métalliques suivants: Fe3+, V5+, Cs2+ et Co2+. La structure et la formulation des différents HPA sont déterminées par analyse élémentaire et caractérisation spectroscopique (R.M.N 31P et IR-TF). Ensuite, les activités catalytiques des HPA : H3,5Co2,5P2W18O61,16H2O, H3,5Cs2,5P2W18O62,19H2O, H7VP2W17O62,14H2O et H5FeP2W12Mo6O61,10H2O ont été examinées par une série d’essais de dégradation de solutions de phénol. Les essais de dégradation sont réalisés à température ambiante dans un réacteur photochimique équipé d’une pompe assurant la circulation continue de la solution de phénol en boucle fermée dans le système de dégradation. La dégradation du phénol a été suivie précisément grâce aux deux techniques d’analyses (CLHP et COT). Les HPA ont montré une meilleure activité catalytique dans des conditions acides. La cinétique de dégradation est très rapide et les catalyseurs sont plus efficaces à un pH optimum égal à 2. L’augmentation de la concentration initiale du polluant favorise la réactivité des agents oxydants ceci est mis en évidence par la cinétique de dégradation devenant plus rapide. Les HPA à base de vanadium et de césium montrent une efficacité catalytique relativement meilleure en comparaison aux autres catalyseurs. Dans les conditions optimales le phénol est complètement dégradé au bout de 40 et 45 min en présence de 10-3 M de H7VP2W17O62,14H2O et H3,5Cs2,5P2W18O62,19H2O respectivement. Par ailleurs, l’effet d’inhibition de quelques ions inorganiques sur la photodégradation du phénol tels que les chlorures et les sulfates a été étudié. L’inhibition des chlorures sur la vitesse de réaction d’oxydation du phénol est plus significative. Voir les détails
Mots clés : HPA de type Dawson ; catalyse homogène ; dégradation photocatalytique ; composés organiques ; phénol.
Etude de l’influence de la composition chimique sur la formation de la structure et la tenue à l’usure des fontes au chrome
RésuméLa modification des propriétés d’emploi des fontes au chrome peut être assurée par plusieurs méthodes à savoir la variation de la composition chimique par l’introduction d’éléments d’alliages appropriés, par le traitement thermique ou bien par des traitements mécaniques. Les éléments d’alliages ont fait l’objet de vastes études que ce soit sur les compositions hypoeutectiques, eutectiques ou hypereutectique que sur les fontes faiblement alliées ou fortement alliées. L’enjeu majeur est d’obtenir une fonte qui peut répondre à des exigences de service arrogeant l’exploitant et protégeant la santé économique du fournisseur.Les domaines cimentier, minier et sidérurgique sont trop exigent quant à la résistance à l’usure des pièces qu’ils utilisent dans leurs pratiques quotidiennes de broyage et de concassage. Ces opérations se déroulent dans un environnement très agressif car le broyage et le concassage des matières premières se déroulent sous l’effet des sollicitations d’abrasion et de frottement exposant le matériau à une usure dans le temps.Le présent travail fait l’objet de « l’étude de l’influence de la composition chimique sur la formation de la structure et la tenue à l’usure des fontes au chrome ». La méthodologie adoptée a consisté en un ajout d’éléments chimiques à différent pouvoir carburigène. Il s’agit du manganèse, niobium, vanadium, molybdène et titane. Dans un premier temps le manganèse a été jouté seul, puis combiné avec un, deux et trois éléments. L’analyse chimique, la microscopie optique et MEB ont été utilisées pour caractériser la microstructure des compositions étudiées. La DRX a beaucoup plus été utilisée pour définir le type et la proportion des phases formées ainsi que l’influence apportée par l’addition des éléments d’alliages sur les paramètres cristallins des phases formées. La mesure de la microdureté des phases microstructurales formées est utilisée pour appuyer les conclusions tirées quant à la nature des phases décelées pour chaque composition étudiée. La technique de DSC a donné comportement thermique des compositions étudiées. Les essais d’usure par abrasion et par frottement ont défini le comportement à l’usure des différentes fontes au chrome étudiées et montré l’effet des éléments d’alliages ajoutés sur la variation de la résistance à l’usure. Voir les détails
Mots clés : fonte au chrome, usure, eutectique, éléments d'alliage
COMMANDE PREDICTIVE PAR LA THEORIE DES INTERVALLES FLOUS ET METAHEURISTIQUES
Dans ce travail, un contrôleur prédictif robuste basé sur la théorie des intervalles flous est introduit. Les paramètres variables du modèle du système sont représentés par des intervalles flous. En se basant sur les alpha-coupes et la sortie mesurée, à chaque période d’échantillonnage, un nouveau modèle de prédiction est construit et employé par la MPC pour définir le signal de commande. Cette méthode est cependant coûteuse en termes de temps de calcul. Par ailleurs, dans la deuxième partie de cette thèse, nous analysons l’application des métaheuristiques pour la détermination de la solution optimale en ligne de la commande prédictive. Pour cela, une comparaison entre trois métaheuristiques a été effectuée: algorithme de colonie de fourmis, optimisation par essaim de particules et l’algorithme de recherche gravitationnel. Les résultats montrent que l’algorithme d’essaim de particules converge plus rapidement. Celui-ci a été appliqué (par une étude expérimentale) pour la commande d’un robot mobile à deux roues. Après, une étude par simulation a été réalisée sur l’applicabilité des métaheuristiques multi objective pour la solution de la commande prédictive multi objective. Les résultats obtenus montrent que l’algorithme d’optimisation par essaim de particules multi objectif est encourageant pour les applications temps réel et peut être une alternative aux autres méthodes qui sont généralement plus difficiles à mettre en œuvre. Voir les détails
Mots clés : commande prédictive, intervalle flou, métaheuristiques, optimisation multi- objectifs
Etude de l’influence de la composition chimique sur laformation de la structure et la tenue à l’usure des fontes auchrome
The use properties modification of chromium cast iron can be insured by severalmethods as chemical composition variation, carbide former alloying, by heat treatment and bymechanical processing. Alloying elements have been used in many research works usinghypoeutectic, eutectic, hypereutectic compositions of weakly and high alloyed chromium castirons. The target is to obtain a cast iron with respect of services requirementsCement, mining and steel making industries, in their daily practices of grinding andcrushing, require parts having high wear resistance. These operations take place in a veryaggressive environment because the grinding and the crushing of raw materials take placeunder the influence of the requests of abrasion and of the friction.The object of the present work is aimed on « Study of the chemical compositioninfluence on the structure formation the wear behavior of a chromium cast iron". The usedmethodology consisted of forming element addition. It is about manganese, niobium,vanadium, molybdenum and titanium. At first the manganese was only added to the melt thencombined with one, two and three elements. The chemical analysis, optical and SEMmicroscopy was used to characterize the microstructure of the studied compositions. TheDRX was much more used to define the type and the proportion of the formed phases as wellas the effect brought by the carbide former addition the crystalline parameters of the formedphases. The DSC technique gave thermal behavior of studied compositions, the wear testsdefined the wear behavior and shown the effect of the addition of alloying elements Voir les détails
Mots clés : fonte au chrome, microstructure, usure, Eléments d'addition
Etude de champs ultrasonores rayonnés dans les solides isotropes :Application à la détection de défauts par déconvolution spatio-temporelleet par ondes longitudinales subsurfaciques
Le travail présenté dans cette thèse consiste en l’étude de la propagation des ondes ultrasonores dans les solides isotropes et l’application de cette étude à la détection des défauts par déconvolution spatio-temporelle et par ondes longitudinales subsurfaciques (LCR). L’objectif de la 1ère application est de proposer des procédures permettant de déconvoluer les effets de la propagation afin d’identifier celui lié au défaut. Les résultats obtenus sur les signaux simulés et expérimentaux sont très satisfaisants. L'objectif de la deuxième application était la caractérisation de l’onde LCR. Cette onde a été utilisée pour la détection de défauts de surface. L’étude a montré que les ondes LCR étaient sensibles aux défauts surfaciques qui présentent une grande profondeur. Voir les détails
Mots clés : Aluminium, défauts déconvolution, spatio-temporelle, ondes longitudinales subsurfaciques (LCR).
CONTRIBUTION AU DIAGNOSTIC DE DEFAUTS D’UNE GENERATRICE ASYNCHRONE DANS UNE CHAINE DE CONVERSION D’ENERGIE EOLIENNE
La tendance mondiale à développer des énergies renouvelables a conduite à un accroissement important des parcs éoliens au cours des 20 dernières années. Cependant, vu que les turbines éoliennes sont coûteuses et leur fiabilité est une question très importante, une demande croissante de rentabilité, de fiabilité et de sécurité dans les turbines éoliennes, qui peuvent faire l’objet de pannes ou de dysfonctionnement à un moment donné de leur temps d’utilisation, a conduit à des nouvelles méthodes de surveillance et de commande. D’un autre part, car les génératrices à courants alternatifs utilisées dans les systèmes éoliens qui sont en grande majorité des génératrices asynchrones représentent une partie très importante dans les chaînes éoliennes, un intérêt particulier est porté dans cette thèse à l’analyse et le diagnostic de quelques défauts qu'ils peuvent apparaître dans les machines asynchrones tant au niveau du stator que du rotor. Alors, le travail réalisé, s’inscrira dans le domaine de la modélisation, la détection et le diagnostic des défauts et consistera à l’application de la théorie du traitement de signal au diagnostic des défauts d’une génératrice asynchrone triphasée installée dans une chaîne de conversion éolienne isolée ou raccordée au réseau électrique, et, à valider les résultats dans l’environnement Matlab. Les méthodes de diagnostic proposées dans cette thèse sont appliquées sur des chaines de conversion d’énergies éoliennes en mode contrôlées, ça nécessite l’application des techniques de commande robuste non seulement lorsque le système éolien est sain mais aussi quand le système éolien est en défaut. Deux types de machine électrique sont étudiés dans cette thèse, la machine asynchrone auto-excitée dans un système éolien isolé et la machine asynchrone à double alimentation dans un système éolien raccordé au réseau électrique. Pour le diagnostic de défauts de ces machines électriques, différentes procédures sont proposées en se basant sur différentes méthodes de traitement du signal notamment FFT (Fast Fourier Transform) et DWT (Discrete Wavelet Transform). Pour la commande des systèmes éoliens, la commande fractionnaire qui est basée sur des régulateurs d’ordre fractionnaire est appliquée. Les efficacités des méthodes proposées sont illustrées avec des résultats de simulation. Voir les détails
Mots clés : énergies renouvelables, turbines éoliennes
Fabrication et caractérisation d’un résonateur piézocéramique
Dans ce travail nous avons deux objectifs. Le premier est l'élaboration et l'étude des propriétés électriques et diélectriques des pastilles PbTiO3 en fonction de la pression de pastillage, de la température et de la durée de frittage. Le deuxième est la synthèse et l’élaboration des pastilles de PbTiO3 à partir des poudres de PbO et de Ti3O5 .Les échantillons choisis dans cette étude ont été préparés par la méthode de synthèse par voie solide. Les échantillons ont compactés aux pressions 30, 35, 55, 150 et 300 MPa et subi un frittage aux températures de : 900, 1100 et 1200 C0 , pendant 1, 8 et 24 h. Ceci est dans le but d'optimiser la pression, la température et la durée de frittage pour atteindre une densité maximale (se rapprochant de la densité théorique) et donc des échantillons de meilleure qualité.Différentes techniques de caractérisations ont été utilisées dans cette étude telles que, la diffraction des rayons X (DRX), la microscopie électronique à balayage (MEB), le microscope optique (MO), les mesures électriques d’impédance mètre et la spectroscopie Infrarouge à Transformée de Fourier (FTIR).Les diagrammes de diffraction des rayons X ont indiqué l’effet de pression sur la cristallisation de PbO et PbTiO3 et l’évolution de formation de la phase PbTiO3 en fonction de la température de calcination (850 et 1000 C0).L'étude des propriétés électriques a donné une résistivité plus faible que celle publiée dans la littérature.En fin, l'étude des impédances en fonction de la fréquence a montré le caractère piézoélectrique des échantillons. Voir les détails
Mots clés : Propriétés diélectriques, propriétés piézoélectriques, PbTiO3, PbO, Ti3O5, Structure perovskite, Diffraction des rayons X sur poudre, Ferroélectricité, Analyse microscopique électronique à balayage (MEB), Phase tétragonale, frittage, pression de pastillage, fréquence
Etude des composés n-ZnO et p-ZnO et leur application en optoélectronique
This work entitled "Study of compound ZnO for optoelectronics applications"high lights the physical and chemical properties of this compound II-VI include infamily of transparent oxides. The P-type doping in addition to its N-type doping allows to study the junction ZnO-P-N for its use as a laser diode in the ultraviolet spectrum for these multiple technological applications. The optical confinement of laser radiation within the active layer of the junction is achieved through the use ofproperties of Zn1 -xMgXO compound which changes in the refractive index according to the proportion x of Mg . The use of rate equations of the semiconductor laser will enable us to simulate the operation of the laser diode with regard to fluctuations of the optical signal in time and in the generation of the modulated spectral emission inamplitudes and frequencies centered both on the wavelength λ = 380 nm. Voir les détails
Mots clés : ZnO, semi-conducteur ZnO, Dopage de ZnO, Diode laser
Contribution à l’amélioration d’un modèle simple du laminage des tôles
Au cours du laminage tandem, le passage simultané de la tôle entre plusieurs cages successives ; pose un problème de régulation des tensions inter-cages. Les industriels ont tendance à supposer les tensions égales entre une cage et une autre, c’est-à-dire entre la sortie d’une cage et l’entrée de la cage suivante. Ce qui entraine un problème de régulation des vitesses. En effet, cela donne en général des vitesses différentes entre l’entrée d’une passe et la sortie de la passe précédente. Ce qui peut conduire à des ondulations ou des tensions excessives susceptibles d’engendrer des ruptures des bandes. Afin d’illustrer cette situation, nous proposons de reprendre les données tirés du site du laminoir tandem du complexe sidérurgique Arcelor-Mittal d’El Hadjar en Algérie. Ce laminoir tandem contient cinq cages. L’objet de ce travail est d’arriver à déterminer pour chaque cas, la rectification à apporter pour obtenir des vitesses et des tensions égales entre la sortie de chaque cage et l’entrée de la cage qui la suit. On a présenté d’abord le calcul pour trois cages de [P.MONTMITONET], après on a développé les calculs pour Cinque cages et définir la relation entre les vitesses et les tensions, afin de déduire une formule généralisé quelque soit le nombre de cage.Afin de simplifié notre modèle de calcul, on a développé deux programme Matlab ; -le premier : serre à faire les calculs de laminage(les vitesses, le plan neutre,….) -le deuxième : pour faire les corrections des tensions afin d’obtenir des vitesse égales entre la sortie d’une cage et l’entrée de la cage suivante-Les résultats montrent la convergence des vitesses après la correction des tensions, comme ça , éviter le risque de rupture ou d’ondulation de la bande laminée et les grandeurs pré calculés nous n’éloigne pas de la réalité. Voir les détails
Mots clés : Laminage, Modèle, tôle