Recherche avancée sur les thèses de l'INSA de Lyon

  • 610 ressources ont été trouvées. Voici les résultats 1 à 10
Tri :   Date Titre Type de contenu Auteur
Abbas Ghulam. Analysis, modelling, design and implementation of fast-response digital controllers for high-frequency low-power switching converters. 2012 / Thèses / accès numérique réservé
Résumé
Résumé
L'objectif de la thèse est de concevoir des compensateurs discrets qui permettent de compenser les non-linéarités introduites par les différents éléments dans la boucle de commande numérique, tout en maintenant des performances dynamiques élevées, des temps de développement rapide, et une structure reconfigurable. Ces compensateurs discrets doivent également avoir des temps de réponse rapide, avoir une déviation de la tension minimale et avoir, pour un étage de puissance donné, un temps de récupération rapide de la tension. Ces performances peuvent être atteintes par des compensateurs discrets conçus sur la base de techniques de contrôle linéaires et non linéaires. Pour obtenir une réponse rapide et stable, la thèse propose deux solutions : La première consiste à utiliser des techniques de contrôle linéaires et de concevoir le compensateur discret tout en gardant la bande passante la plus élevée possible. Il est communément admis que plus la bande passante est élevée, plus la réponse transitoire est rapide. L'obtention d'une bande passante élevée, en utilisant des techniques de contrôle linéaires, est parfois difficile. Toutes ces situations sont mises en évidence dans la thèse. La seconde consiste à combiner les techniques de contrôle linéaires avec les techniques de contrôles non linéaires tels que la logique floue ou les réseaux de neurones. Les résultats de simulations ont permis de vérifier que la combinaison des contrôleurs non-linéaires avec les linéaires ont un meilleur rendement dynamique que les contrôleurs linéaires lorsque le point de fonctionnement varie. Avec l'aide des deux méthodes décrites ci-dessus, la thèse étudie également la technique de l'annulation des pôles-zéros (PZC) qui annule la fonction de transfert du convertisseur. Quelques modifications des techniques classiques de contrôle sont également proposées à partir de contrôleurs numériques afin d'améliorer les performances dynamiques. La thèse met également en évidence les non-linéarités qui dégradent les performances, propose les solutions permettant d'obtenir les meilleures performances, et lève les mystères du contrôle numérique. Une interface graphique est également introduite et illustrée dans le cas de la conception d'un convertisseur abaisseur de tension synchrone. En résumé, cette thèse décrit principalement l'analyse, la conception, la simulation, l'optimisation la mise en œuvre et la rentabilité des contrôleurs numériques. Une attention particulière est portée à l'analyse et l'optimisation des performances dynamique à haute fréquence et pour de faibles puissances des convertisseurs DC-DC abaisseur de tension. Ces convertisseurs fonctionnent en mode de conduction continue (CCM) à une fréquence de commutation de 1 MHz et s'appuie sur des techniques de contrôle linéaires et non linéaires de façon séquentielle.
The objective of the thesis is to design the discrete compensators which counteract the nonlinearities introduced by various elements in the digital control loop while delivering high dynamic performance, fast time-to-market and scalability. Excellent line and fast load transient response, which is a measure of the system response speed, with minimal achievable voltage deviation and a fast voltage recovery time for a given power stage can be achieved through the discrete compensators designed on the basis of linear and nonlinear control techniques. To achieve a stable and fast response, the thesis proposes two ways. One way is to use linear control techniques to design the discrete compensator while keeping the bandwidth higher. It is well-known fact that the higher the bandwidth, the faster is the transient response. Achieving higher bandwidth through linear control techniques sometimes becomes tricky. All those situations are highlighted in the thesis. The other way is to hybridize the linear control techniques with the nonlinear control techniques such as fuzzy logic or neural network based control techniques. Simulation results verify that hybridization of nonlinear controllers with the linear ones have better dynamic performance over linear controllers under the change of operating points. Along with using the two methodologies described above, the thesis also investigates the pole-zero cancellation (PZC) technique in which the poles and zeros of the compensator are placed in such a way that they cancel the effect of the poles or zeros of the buck converter to boost the phase margin at the required bandwidth. Some modifications are also suggested to the classical control techniques based digital controllers to improve the dynamic performance. The thesis highlights the nonlinearities which degrade the performance, a cost-effective solution that achieves good performance and the mysteries of digital control system. A graphical user interface is introduced and demonstrated for use with the design of a synchronous-buck converter. In summary, this thesis mainly describes the analysis, design, simulation, optimization, implementation and cost effectiveness of digital controllers with particular focus on the analysis and the optimization of the dynamic performance for high-frequency low-power DC-DC buck converter working in continuous conduction mode (CCM) operating at a switching frequency of 1 MHz using linear and nonlinear control techniques in a very sequential and comprehensive way.
Mot(s) clés libre(s) : Convertisseur de puissance, Convertisseur DC-DC, Commande électronique, Annulation des pôles-zéros - PZC, Abaisseur de tension, Bande passante, Mode de conduction continue, Contrôle logique digital, Power electronics, Power converter, DC-to-DC converter, Electronic control, PZC- point of zero charge, Bandwidth, CCM - Continuous conduction mode, Digital logic monitoring
 |  Notice  |  Texte intégral  |  Droits d'utilisation

Abboud Dany. Vibration-based condition monitoring of rotating machines in nonstationary regime. 2015 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
Résumé
Dans les dernières décennies, la surveillance vibratoire des machines tournantes a acquis un intérêt particulier fournissant une aide efficace pour la maintenance dans l'industrie. Aujourd'hui, de nombreuses techniques efficaces sont bien établies, ancrées sur des outils puissants offerts notamment par la théorie des processus cyclostationnaires. Cependant, toutes ces techniques reposent sur l'hypothèse d un régime de fonctionnement (c.à.d. vitesse et/ou charge) constant ou éventuellement fluctuant d une façon stationnaire. Malheureusement, la plupart des machines surveillées dans l'industrie opèrent sous des régimes non stationnaires afin de remplir les tâches pour lesquelles elles ont été conçues. Dans ce cas, ces techniques ne parviennent pas à analyser les signaux vibratoires produits. Ce problème a occupé la communauté scientifique dans la dernière décennie et des techniques sophistiquées de traitement du signal ont été conçues pour faire face à la variabilité du régime. Mais ces tentatives restent limitées, dispersées et généralement peu soutenues par un cadre théorique. Le principal objectif de cette thèse est de combler partiellement cette lacune sur la base d'une formalisation théorique du sujet et d'un développement systématique de nouveaux outils de traitement du signal. Dans ce travail, la non-stationnarité du régime est limitée à celle de la vitesse c.à.d. vitesse variable et charge constante supposée connue a priori. Afin d'atteindre cet objectif, la méthodologie adoptée consiste à étendre le cadre cyclostationnaire avec ses outils dédiés. Nous avons élaboré cette stratégie en distinguant deux types de signatures. Le premier type comprend des signaux déterministes connus comme cyclostationnaires au premier ordre. La solution proposée consiste à généraliser la classe cyclostationnaire au premier ordre à la classe cyclo-non-stationnaire au premier ordre qui comprend des signaux déterministes en vitesse variable. Le second type comprend des signaux aléatoires périodiquement corrélés connus comme cyclostationnaires au deuxième ordre. Trois visions différentes mais complémentaires ont été proposées pour traiter les variations induites par la non-stationnarité de la vitesse de fonctionnement. La première adopte une approche cyclostationnaire angle\temps, la seconde une solution basée sur l'enveloppe et la troisième une approche cyclo-non-stationnaire (au second ordre). De nombreux outils ont été conçus dont les performances ont été testées avec succès sur des signaux vibratoires réels et simulés.
In the last decades, vibration-based condition monitoring of rotating machine has gained special interest providing an efficient aid for maintenance in the industry. Nowadays, many efficient techniques are well-established, rooted on powerful tools offered in particular by the theory of cyclostationary processes. However, all these techniques rely on the assump-tion of constant or possibly fluctuating but stationary operating regime (i.e. speed and/or load). Unfortunately, most monitored machines used in the industry operate under nonstationary regimes in order to fulfill the task for which they have been designed. In this case, these techniques fail in analyzing the produced vibration signals. This issue, therefore, has occupied the scientific committee in the last decade and some sophisticated signal processing techniques have been conceived to deal with regime variability. But these works remain limited, dispersed and generally not supported by theoretical frameworks. The principal goal of this thesis is to partially fill in this gap on the basis of a theoretical formalization of the subject and a systematic development of new dedicated signal processing tools. In this work, the nonstationarity of the regime is confined to that of the speed i.e. variable speed and constant load, assumed to be known a priori. In order to reach this goal, the adopted methodology consists in extending the cyclostationary framework together with its dedicated tools. We have elaborated this strategy by distinguishing two types of signatures. The first type includes deterministic waveforms known as first-order cyclostationary. The proposed solution consists in generalizing the first-order cyclostationary class to the more general first-order cyclo-non-stationary class which enfolds speed-varying deterministic signals. The second type includes random periodically-correlated waveforms known as second-order cyclostationary. Three different but complementary visions have been proposed to deal with the changes induced by the nonstationarity of the operating speed. The first one adopts an angle\time cyclostationary approach, the second one adopts an envelope-based solution and the third one adopts a (second-order) cyclo-non-stationary approach. Many tools have been conceived whose performances have been successfully tested on simulated and real vibration signals.
Mot(s) clés libre(s) : Cyclostationnarité, Cyclostationnarité angle/temps, Cyclo-Non-Stionnaire, Analyse vibratoire, Surveillance, Signaux vibratoires, Rotating machine, Cyclostationarity, Angle / time cyclostationarity, Cyclo-non-stationarity, Vibration analysis, Conditioning, Vibration signal
 |  Notice  |  Texte intégral  |  Droits d'utilisation

Abgrall Florent. Elaboration de mélanges ternaires à matrice polypropylène renforcés par les contributions combinées de dispersions indépendantes de polyéthylène et polyamide. 2013 / Thèses / accès numérique réservé
Résumé
Résumé
Afin d'améliorer le recyclage des thermoplastiques, de nouveaux mélanges sont étudiés pour élargir les débouchés offerts à ces matériaux. Ils visent à combiner efficacement les contributions de deux dispersions de polyéthylène (PE) et de polyamide (PA) pour renforcer les propriétés d'une matrice polypropylène (PP). Des stratégies de compatibilisation spécifiques à chaque phase minoritaire sont mises en place. Elles permettent d'élaborer en une seule étape d'extrusion réactive un mélange de deux dispersions nodulaires submicroniques et indépendantes. Grâce aux interphases de copolymères polyoléfines entourant le PE, ces particules facilitent l'écoulement plastique des macromolécules de PP avoisinantes à la place de la fissuration de la matrice. Entre le PP et le PA, deux compatibilisations différentes sont appliquées. Celle utilisant le polypropylène greffé d'anhydride maléique (PPgMA) forme une interface rigide et cohésive. Le module et la tenue en température supérieure du polyamide se répercutent alors sur les propriétés du mélange sans pour autant provoquer de fragilisation du matériau à température ambiante grâce à l'effet toujours efficace des particules de PE permettant de dissiper les contraintes concentrées autour du PA. Une compatibilisation alternative à base de poly(styrène-bloc-(éthylène-co-butylène)-bloc-styrène) greffé d'anhydride maléique (SEBSgMA) forme une interphase souple autour des particules de PA. Au lieu d'augmenter le module des mélanges, cette dispersion se comporte alors elle aussi comme un modifiant choc souple et augmente la déformabilité du mélange. Il est possible de tirer profit de la morphologie hétérogène du matériau pour localiser préférentiellement des particules de talc dans la phase PA des mélanges ternaires et ainsi minimiser le contact entre la charge et la matrice. Ainsi, les cavités formées par décohésion de l'interface charge/polymère restent confinées au sein d'une phase dispersée ce qui minimise leur impact sur la déformabilité du mélange. Le module d'Young de la phase PA est par contre augmenté ce qui se fait sentir sur le composite dans son ensemble. Une telle démarche permet de combiner rigidité et ténacité dans un mélange hétérogène de polymères.
In order to increase thermoplastic polymer recycling, new blends are studied to open-up new prospects for such materials. The objective is to efficiently combined the effects of two minor phases of polyethylene (PE) and polyamide (PA) to tune the properties of a polypropylene matrix (PP). Specific compatibilisation strategies adapted to each minor phase are established. They allow the self-arrangement in only one step of reactive-extrusion of a controlled morphology with two nodular and independent particle populations finely dispersed in the PP based blend. Thanks to the polyolefin copolymer interphases around PE, these particles promote PP shear yielding instead of matrix crazing. Two different compatibilisation routes are applied at PP/PA interface. The one using maleic anhydride grafted polypropylene (PPgMA) forms strong bonds between the two homopolymers and a stiff interface. In this case, the higher PA Young s modulus strengthens the entire blend without inducing brittleness at room temperature thanks to the presence of the PE particles acting as stress dissipater around PA nodules. The alternative compatibilisation based on maleic anhydride grafted styrene-ethylene-buthylene-styrene bloc copolymer (SEBSgMA) creates a soft interphase around PA particles. Instead of heighten the blend modulus, this compatibilizer makes the PA particles appear very flexible and act as an impact modifier, and therefore increases the deformation capability of the blend. It is possible to take advantage of the heterogeneous morphology of the ternary polymer blend to design particular composites. Inorganic particles such as talc can be preferentially localized in the PA particles of the blend, minimizing contacts between the filler and the PP matrix. Thus, the cavities due to polymer/filler interface debonding stay confined within a dispersed phase which prevent their growth and the apparition of a catastrophic fracture. On the other hand, talc increases the Young s modulus of PA particles and consequently the modulus of the entire composite. The design of such a heterogeneous material allows the increase of both strength and toughness simultaneously.
Mot(s) clés libre(s) : Mélange de polymères, Mélange ternaire, Polyéthylène, Polyamide, Polypropylène, Compatibilisation, Polyoléfine, Interface, Extrusion réactive, Morphologie, Microstructure du matériau, Déformation, Polymers blend, Ternary mixture, Polyethylene, Polypropylene, Compatibilization, Polyolefin, Reactive extrusion, Morphology, Material microstructure, Deformation
 |  Notice  |  Texte intégral  |  Droits d'utilisation

Abi Tannous Tony. Croissance de la phase MAX sur SiC contact ohmique stable et fiable à haute température. 2015 / Thèses / accès numérique réservé
Résumé
Résumé
Nous avons pour objectif de jeter les bases d'une technologie en totale rupture avec celles existantes pour la fabrication d'une nouvelle génération de composants électroniques à base du Carbure de Silicium pour les applications à très hautes températures (jusqu à 600°C). Cette nouvelle technologie est basée sur l'emploi d'une nouvelle génération de matériaux pour les contacts ohmiques haute température. Nous avons ciblé la phase Ti3SiC2, qui est une phase céramique/métallique, pour former un bon contact ohmique stable et fiable à haute et très haute température. A savoir que l'aspect céramique est nécessaire pour assurer une bonne stabilité thermique à haute température, et l'aspect métallique est nécessaire pour obtenir des bonnes propriétés électriques (bonne conductivité électrique, faible résistance électrique ). Dans le but d'élaborer le Ti3SiC2 sur SiC, un film mince de 200 nm d'un alliage TixAl1-x a été déposé sur SiC-4H suivit d'un recuit sous Ar. Dans cette étude, on a fait varier la concentration du Ti et d Al dans le dépôt métallique (Ti20Al80, Ti30Al70, Ti50Al50 et Ti), et on a aussi varié la température de recuit de 900°C à 1200°C. Des analyses structurales comme le DRX, MET, MEB et XPS ont été effectuées après recuit. Pour caractériser électriquement la couche Ti3SiC2 synthétisée sur SiC, des motifs TLM ont été réalisés. Des caractérisations électriques à température ambiante et à très haute température (jusqu à 600°C) ont été mis en œuvre pour chaque type de dépôt et par conséquence la hauteur de barrière de potentielle a été également déterminée. Enfin, pour étudier la stabilité thermique du Ti3SiC2 sur SiC, des tests de vieillissement ont été réalisé à 600°C sous Ar.
The growth of Ti3SiC2thin films was studied onto 4H-SiC (0 0 0 1) 8 and 4 -off substrates by thermalannealing of TixAl1 x(0.5 <= x <= 1) layers. The annealing time was fixed at 10 min under Argon atmosphere.The synthesis conditions were also investigated according to the annealing temperature (900 1200 C)after deposition. X-Ray Diffraction (XRD) and Transmission Electron Microscope (TEM) show that thelayer of Ti3SiC2is epitaxially grown on the 4H-SiC substrate. In addition the interface looks sharp andsmooth with evidence of interfacial ordering. Moreover, during the annealing procedure, the formationof unwanted aluminum oxide was detected by using X-Ray Photoelectron Spectroscopy (XPS); this layercan be removed by using a specific annealing procedure. Using TLM structures, the Specific Contact Resistance (SCR) at room temperature of all contacts was measured. The temperature dependence up to 600ÊC of the SCR of the best contacts was studied to understand the current mechanisms at the Ti3SiC2/SiC interface. Experimental results are in agreement with the thermionic field emission (TFE) theory. With this model, the barrier height of the contact varies between 0.71 to 0.85 eV.
Mot(s) clés libre(s) : Electronique de puissance, Haute temperature, Carbure de silicium, Contact ohmique, Alliage Ti-Al, Ti3SiC2, Power electronics, High temperature, Silicon Carbide, Ohmic contact, Ti-Al alloy
 |  Notice  |  Texte intégral  |  Droits d'utilisation

Abid Houssem. Intégration des systèmes mécatroniques dans les systèmes d'information. 2015 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
Résumé
L'innovation industrielle tend vers des produits de plus en plus complexes de type mécatronique qui combine des domaines pluridisciplinaires. Les processus de conception de ces produits fait appel aux compétences d'acteurs issus des différents métiers et la création des différentes facettes des constituants nécessite l utilisation d outils spécialisés; pour autant il n'existe pas de véritable intégration globale au sein du système d'information permettant une gestion intégrée des différents savoir-faire et domaines de compétence malgré la capacité de certains systèmes comme le PLM. Ce travail présente une méthode de résolution générique. L'objet du présent document est de définir une approche globale pour l'intégration des données des systèmes mécatroniques dans un système PLM en utilisant une modélisation spécifique basé sur la caractérisation du cycle de vie et l'utilisation de SysML. Les premiers essais d'implémentation au sein du PLM Windchill, nous ont permis de valider qu'il était possible d'intégrer, avec une structure sémantique, des liens entre des objets métiers pluridisciplinaires.
Industrial innovation aims towards more complex Mecatronics products which combine multidisciplinary domains. The design process of these products leans on several multi-business. The creation of components' facets requires the use of specialized tools. However there is no real global integration within the information system allowing an integrated management of various know-how and fields of expertise, in spite of capabilities certain systems as PLM. This work presents a generic resolution method. The object of this paper is to present a global approach for the integration of Mecatronics systems into a PLM system using a specific modeling. The first implementation tests within Windchill PLM system shows that it was possible to integrate with a semantic structure, links between multidisciplinary business objects.
Mot(s) clés libre(s) : Informatique, Système d'information, Système mécatronique, Intégration, Gestion du cycle de vie des produits, Métamodèle, SysML, IT- Information Technology, Information system, Mechatronics, PLM -Product Lifexcycle Management, Metamodels
 |  Notice  |  Texte intégral  |  Droits d'utilisation

Abry Frédéric. Contribution à la commande et l'observation des actionneurs électropneumatiques : de l'intérêt de la transformée A-T. 2013 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
Résumé
La commande des actionneurs électropneumatiques a été un sujet largement traité au cours des dernières décennies. Le caractère fortement non-linéaire de son comportement en a fait un cas d'étude particulièrement pertinent dans le cadre d'une démarche d'application de la théorie de la commande des systèmes non-linéaires. L'utilisation de ces techniques a été comparée aux approches linéaires traditionnelles et généralement jugée largement supérieure notamment en termes de précision ou de temps de réponse. Dans ce manuscrit nous abordons très spécifiquement l'aspect multivariable du système et introduisons la transformée A-T, similaire à la transformée de Park appliquée classiquement aux systèmes électriques, afin de donner une forme strict feedback à son modèle d'état, de clarifier les phénomènes physiques mis en jeu lors de sa commande et de distinguer les deux degrés de liberté du système. Cette transformée permet en outre une comparaison directe avec les moteurs électriques décrits dans le repère de Park. Ce parallèle rend notamment possible la solution du problème délicat de l'observation de la position à vitesse nulle en transférant des méthodologies déjà validées sur des systèmes électriques. L'exploitation des deux degrés de liberté est illustrée par la synthèse de lois de commande combinant le suivi d'une trajectoire de position du piston au respect d'un second critère variable (réglage de la pressurisation moyenne, optimisation de la consommation instantanée). L'utilisation d'un actionneur électropneumatique asservi comme actionneur à compliance variable est étudiée. Une loi de commande basée sur la transformée A-T est proposée pour contrôler simultanément la position et la raideur pneumatique de l'actionneur. Une méthodologie de réglage des gains de commande est proposée pour définir l'impédance en boucle fermée du système. L'influence de la raideur pneumatique sur la raideur en boucle fermée est étudiée. L'utilisation d'une source d'énergie alternative (de l'hélium sous pression) est également pour la première fois mise en œuvre. L'influence du changement de gaz sur le dimensionnement de l'actionneur électropneumatique est étudiée et une méthodologie permettant d'utiliser les lois de commande prévues pour de l'air est proposée. L'ensemble des propositions faites dans ce manuscrit est testée et validée sur un banc d'essais à la structure inédite. Ce dernier allie deux actionneurs, l'un électropneumatique (l'actionneur étudié) et l'autre, un moteur plat électrique (l'actionneur de charge). L'utilisation de celui-ci permet la génération d'efforts perturbateurs dans une large bande passante ainsi que la modification en temps réel des paramètres mécaniques dynamiques de la charge.
Control of electropneumatic actuator is a subject which has been thoroughly dealt with in the past decades. The strongly non-linear behavior of those systems made them a particularly relevant case study for applications of the non linear control theory. The use of those techniques has been compared to the traditional linear approaches and is generally considered as more efficient in terms of precision and response time. In this work, we specifically deal with the multivariable character of this actuator and we introduce the A-T transformation, similar to the Park Transformation used for electrical systems study, in order to give a strict feedback form to its state model, clarify the physical phenomena occurring during its control and distinguish the system's two degrees of freedom. This transformation allows a comparison with electrical motors described in the Park's frame. This parallel allows to solution the complex problem of zero speed observation of the piston's position by transferring the methodologies which have been previously used on electrical systems. The utilization of the two degrees of freedom is illustrated by the synthesis of control law which combines the piston position trajectory tracking with the respect of a given criterion (which can be the pressurization level or the instantaneous gas consummation optimization). The use of an electropneumatic actuator as a variable stiffness actuator (VSA) is studied. A control law base on the A-T transform is proposed in order to simultaneously control the position and the pneumatic stiffness of the actuator. A control gains tuning strategy is proposed to allow the system closed loop impedance tuning. The influence of the pneumatic stiffness over the closed loop stiffness is studied. An alternative energy source (pressurized helium) is also used for the first time. The influence of the change of gas over the actuator sizing is studied and a methodology allowing using control laws designed for air applications is proposed. Every proposition are tested and validated using an innovative test bench with a unique structure. The latter combines two actuators. One is an electropneumatic actuator (the one studied) and the other one is a linear motor (used as the load actuator). The use of the latter allows disturbance generation in a wide bandwidth and the real-time tuning of the load dynamic characteristics. Finally, the tools developed in this PHD are used in order to validate the implementation of an electropneumatic solution to the thrust vector control problem of a nano scale space launcher. Data provided by the CNES (the French National Space Agency) are used to de ne specific requirements and the flight conditions are reproduced on the test bench to assess the solution quality.
Mot(s) clés libre(s) : Automatique, Vérin pneumatique, Système à fluide sous pression, Banc d'essai, Controle du vecteur de poussée, Actionneur compliant, Automatics, Non-linear control, Pneumatic cylinder, Fluid power, Test bench, Variable stiffness actuator, Thrust vector control
 |  Notice  |  Texte intégral  |  Droits d'utilisation

Adjili Salim. Synthèse et caractérisation de sondes lipidiques macromoléculaires fluorescentes émettant dans le rouge lointain pour l'imagerie membranaire. 2012 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
Résumé
Ce projet de thèse consistait à synthétiser de nouveaux bio-conjugués Lipide-Polymère fluorescents émettant dans le rouge lointain, composés d'une chaîne polymère portant à la fois de nombreux chromophores en position latérale et un lipide en extrémité de chaîne. La structure de ces bio-conjugués est basée sur des copolymères poly(N-acryloylmorpholine-co-N-acryloxysuccinimide), hydrophiles, réactifs, modulables et d'architecture contrôlée obtenus par le procédé RAFT. Les copolymères réactifs ont ensuite été utilisés pour le couplage, en position latérale, de chromophores émettant dans le rouge lointain. La stratégie utilisée pour la synthèse des bio-conjugués se divise en trois étapes : la synthèse d Agents de Transfert de Chaîne (ATC) fonctionnalisés avec un lipide suivant un protocole déjà décrit suite à des travaux de notre équipe, et dont les étapes de purification ont été améliorées afin d'obtenir des ATC les plus purs possible (90% de pureté molaire) ; l'utilisation de ces ATC fonctionnels pour la synthèse de polymères a fonctionnels, et enfin, le couplage covalent, rapide et efficace, de chromophores en position latérale. Il a été mis en évidence que les ATC lipidiques permettent un très bon contrôle de la copolymérisation des monomères NAM et NAS. L'utilisation de la composition azéotropique pour ce couple de monomère permet également d'obtenir des chaînes polymère de microstructure très contrôlée et présentant des valeurs de Mn comprises entre 5 900 et 33 200 g.mol-1. Les propriétés optiques des bio-conjugués ont été déterminées, ce qui a permis de mettre en évidence que ces propriétés, et notamment le rendement quantique de fluorescence, sont très sensibles à la structure des bio-conjugués synthétisés. Tous les bio-conjugués présentent des brillances améliorées (jusqu à 13 000 M-1.cm-1 dans l'eau et 50 0000 M-1.cm-1 dans CHCl3) par rapport à celle du chromophore. La capacité des bio-conjugués à interagir avec les bicouches lipidiques a été mise en évidence à travers l'utilisation de systèmes modèles (SUVs, LUVs et GUVs). Enfin, les évaluations biologiques réalisées ont montré à la fois une absence de cytotoxicité des bio-conjugués et une capacité de ces derniers à être internalisés rapidement (< 10 min) au sein de différentes lignées de cellules vivantes.
The aim of this study is to synthesize new far-red emitting fluorescent Lipid-Polymer conjugates, consisting of a polymer chain bearing both multiple fluorophores in lateral position and a lipid at one chain-end. These conjugates are based on an hydrophilic, reactive, flexible and controlled poly(N-acryloylmorpholine-co-N-acryloxysuccinimide) copolymer synthesized by the RAFT process. Multiple far-red emitting fluorophores were bound on the reactive copolymer in lateral position. The strategy used in this study consists of three different steps: Chain Transfer Agents (CTA) functionalized with a lipid were synthesized following a protocol already described in our team, the purity of these CTA was improved (90% molar purity); the use of these CTA for the synthesis of a functional polymers, and finally, the very efficient covalent binding of fluorophores in lateral position. We showed that the lipid-CTA enable a very good control of the NAM/NAS copolymerization. The azeotropic composition enables the synthesis of polymer chains with a controlled composition and with Mn values varying from 5 900 to 33 200 g.mol-1. The optical properties of the bio-conjugates were determined, and we showed that these properties (the fluorescence quantum yield especially) are structure sensitive. All of them show an improved brightness (13 000 M-1.cm-1 in water and 50 000 M-1.cm-1 in CHCl3) compared to the brightness of the free fluorophore. The ability of the bio-conjugates to interact with lipid bilayers was proved using model systems (SUVs, LUVs and GUVs). Finally, biological evaluations showed both an absence of cytotoxicity and an ability of the conjugates to be quickly internalized in leaving cells (< 10 min).
Mot(s) clés libre(s) : Copolymère, Polymère conjugué, Senseur biochimique, Polymérisation RAFT, Polymérisation radicalaire contrôlée, Lipide fluorescent, Chromophore, Agent de transfert de chaîne, Fonctionnalisation, Copolymer, Conjugated polymer, Biochemical sensor, RAFT polymerization, Controlled radical polymerization, Fluorescent lipid, Chain transfer agent, Functionalization
 |  Notice  |  Texte intégral  |  Droits d'utilisation

Ahmad Daniel. Analyse et simulation de la déformation de films polymères de décoration au cours de leur mise en forme. 2013 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
Résumé
La simulation de la mise en forme des films polymères de décoration par le procédé de thermoformage a plusieurs objectifs. Elle permet de déterminer la faisabilité, ou les conditions de cette faisabilité et surtout elle permet de résoudre les nombreuses problématiques concernant la maîtrise des propriétés finales du film de décoration, telles que sa distribution d'épaisseur. Les simulations évitent les coûteuses études expérimentales par essais-erreurs. Le travail présenté dans ce document concerne les deux étapes principales de la mise en forme des films polymères par thermoformage, à savoir, l'étape de chauffage thermique par infrarouge et l étape dite de formage. Les apports de ce travail sont les suivants : le développement d une loi de comportement viscoélastique isotrope non isotherme, permettant de décrire le comportement mécanique du film polymère au cours de sa déformation. La simulation de l'étape de chauffage infrarouge permettant la mise en forme des films polymères à la température calculée par la prise en compte de la loi de comportement mécanique proposée. Enfin, un ensemble de simulations de mise en forme ont été réalisés et validés par comparaison avec des essais expérimentaux.
The simulation of the forming process of polymer films for thermoforming process has several objectives. It allows to determine feasibility or the conditions of this feasibility and above all it allows to know the thickness distribution of the deformed film of decoration. Simulations avoid the expensive experimental studies by test-errors. The work presented in this document relates to the two steps of the thermoforming of polymer films. The first step consists in heating the sheet using infrared lamps and the second step consists in forming the sheet into a mold. The contributions of this work are as follows: development of numerical modelling of the thermoforming process for non-isothermal viscoelastic sheet under large strains. Simulation of the heating step with taken into account the heterogeneous radiative heat transfer due to the shape of the tools. Finally, a set of simulations of forming processes was realized and the results of the simulations are compared to the results of experiments.
Mot(s) clés libre(s) : Film polymère, Revêtement décoratif, Mise en forme, Thermoformage, Chauffage infrarouge, Grande déformation, Simulation, Méthode des éléments finis, Comportement viscoélastique, Transfert thermique, Polymer film, Decorative coating, Shaping, Thermoforming, Infrared heating, Large deformation, Finite element method, Viscoelastic behaviour, Heat transfer
 |  Notice  |  Texte intégral  |  Droits d'utilisation

Ahmad Kassem Ahmad. Programming networks with intensional destinations. 2013 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
Résumé
La programmation distribuée est une tâche difficile. Elle a énormément gagné en importance avec le développement des réseaux qui supportent un nombre croissant exponentiellement d applications. Les systèmes distribués fournissent des fonctionnalités assurées par les noeuds qui forment un réseau et échangent des données et services, éventuellement par le biais de messages. La provenance du service n'est souvent pas pertinente, alors que sa fiabilité est essentielle. Notre objectif est de fournir un nouveau modèle de communication qui permet de spécifier intentionnellement lequel service est demandé, et non les noeuds qui le fournissent. Cette spécification intentionnelle des échanges offre un potentiel pour faciliter la programmation distribuée, garantir la persistance des données dans les messages et la résilience des systèmes, qui constituent le sujet de cette thèse. Nous proposons donc un cadre qui supporte des messages avec destinations intentionnelles, qui sont évaluées uniquement à la volée au fur et à mesure du déplacement des messages. Nous introduisons un langage, Questlog, qui gère les destinations intentionnelles. Contrairement aux langages à base de règles existants pour les réseaux, comme Datalog, qui suivent le mode push, Questlog permet d'exprimer des stratégies complexes afin de récupérer de manière récursive des données distribuées en mode pull. Le langage fonctionne sur une machine virtuelle qui s'appuie sur un SGBD. Nous démontrons l'approche avec des exemples pris dans deux domaines: (i) les architectures orientées données, où une classe restreinte d'applications client-serveur sont distribuées de manière transparente sur les systèmes pair-à-pair basés sur une DHT, (ii) les réseaux de capteurs sans fil, où un protocole de groupement des noeuds en clusters virtuels est proposé pour agréger les données. Dans ce protocole, les chefs des clusters sont élus à l'aide des destinations intentionnelles. Nos simulations sur la plate-forme QuestMonitor montre que cette approche offre une simplicité, une modularité aux protocoles, ainsi qu'une fiabilité accrue.
Distributed programming is a challenging task. It has tremendously gained importance with the wide development of networks, which support an exponentially increasing number of applications. Distributed systems provide functionalities that are ensured by nodes which form a network and exchange data and services possibly through messages. The provenance of the service is often not relevant, while its reliability is essential. Our aim is to provide a new communication model which allows to specify intensionally what service is needed as opposed to which nodes provide it. The intensional specification of exchanges offers a potential to facilitate distributed programming, to provide persistence of data in messages and resilience of systems, that constitute the topic of this thesis. We propose a framework that supports messages with intensional destinations, which are evaluated only on the fly while the messages are traveling. We introduce a rule-based language, Questlog, to handle the intensional destinations. In contrast to existing network rule-based languages, which like Datalog follow the push mode, Questlog allows to express complex strategies to recursively retrieve distributed data in pull mode. The language runs over a virtual machine which relies on a DBMS. We demonstrate the approach with examples taken from two domains: (i) data-centric architectures, where a class of restricted client-server applications are seamlessly distributed over peer-to-peer systems based on a DHT, and (ii) wireless sensor networks, where a virtual clustering protocol is proposed to aggregate data, in which cluster heads are elected using intensional destinations. Our simulations on the QuestMonitor platform demonstrates that this approach offers simplicity and modularity to protocols, as well as an increased reliability.
Mot(s) clés libre(s) : Informatique, Système distribué, Programmation distribuée, Fiabilité des services, Destinations intentionnelles, Langage déclaratif, Information technology, Distributed system, Distributed programming, Services reliability, Intensional destination, Declarative language
 |  Notice  |  Texte intégral  |  Droits d'utilisation

Ahmadi Mehdi. Gestion patrimoniale des réseaux d'assainissement : Impact de la qualité des données et du paramétrage du modèle utilisé sur l'évaluation de l'état des tronçons et des patrimoines. 2014 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
Résumé
La gestion patrimoniale vise à choisir les meilleures décisions d'actions à mener sur les éléments du patrimoine, pour limiter les risques, optimiser les performances et réduire les couts. Dans ce manuscrit, nous avons adapté la définition spécifique de la gestion proactive des réseaux d'assainissement aux pratiques des gestionnaires pour passer de la maintenance post-défaillance à une politique de gestion patrimoniale proactive sur le long-terme. Pour cela, nous avons identifié les verrous suivants qui sont abordés dans le manuscrit. Premièrement, il est nécessaire de pouvoir élaborer les programmes d'inspections à partir de modèles de détérioration pour optimiser les budgets alloués. Malgré le développement de nombreux modèles de détérioration, l'influence de la qualité et de la disponibilité des données (incomplétude, imprécision, incertitude) sur la puissance prédictive des modèles n'a pas été étudiée en détail. Nous avons abordé cette question en proposant deux méthodes pour déterminer la liste des facteurs les plus informatifs à partir d'un échantillon représentatif. Entre autres, nos résultats suggèrent que l'imprécision sur une donnée est préférable à ne pas disposer de cette donnée. Nous avons également montré que la notion de quartier pourrait être utilisée, sous certaines conditions, pour compenser la non-connaissance de l'âge des conduites. Deuxièmement, une fois les conduites inspectées, leur état de santé doit être évalué à l'aide d'un protocole identique pour l'ensemble du patrimoine. Il est nécessaire que le protocole utilisé puisse minimiser les erreurs de sur- ou sous-estimation en fonction des choix des gestionnaires. Nous avons proposé une procédure prenant en compte ces choix, ainsi que l'état global du patrimoine considéré. Les études de sensibilité réalisées à partir des données d inspection d'une partie du patrimoine du Grand Lyon montrent que l'état de santé évalué dépend fortement des choix faits par le gestionnaire concernant la sur- ou sous-estimation. Troisièmement, peu de patrimoines ont actuellement été complètement inspectés et évalués. Ainsi, l'utilisation d'un échantillon représentatif d'un patrimoine semble obligatoire pour pouvoir calibrer des modèles justifiant les décisions comme par exemple un modèle de détérioration. Après avoir généré différents échantillons de différentes tailles et selon différentes méthodes d'échantillonnage, à l'aide de la méthode de Monte Carlo, nous avons pu proposer une procédure pour étudier l'influence des caractéristiques de l'échantillon sur les résultats du modèle de détérioration. A partir d'analyses statistiques, nous avons montré que le processus de calage (des modèles) dépend fortement de l'échantillon disponible, et cela peut donc conduire à des résultats erronés.
Asset management ensures that the best decisions are made for elements of the asset in order to reduce risks, optimize performance and minimize costs. A proactive asset management includes development of prioritization schemes for selection of inspection and rehabilitation needs. In this regard, we have identified the following bottlenecks which are addressed in this manuscript. First, there is a need of elaborating inspection programs based on deterioration models in order to be more cost-effective. The influence of availability and quality of data (imprecision, uncertainty, incompleteness) on models predictive power has not been studied in depth. We propose two methods to establish the list of the most informative factors from a representative sample of an asset stock. Among other results, this study would suggest that having imprecision in the database is preferable to having a database with no information on one specific factor. Second, once segments are inspected, they should be evaluated by a condition grading protocol. Though various condition grading protocols have been developed, they all fail to undertake the sensitivity of managers and stakeholders to the over or under-estimation of assets condition grade as many sources of uncertainty could be found within the condition assessment process. We propose a procedure in order to deal with this uncertainty. We also carry out some sensitivity analyses of parameters employed in this procedure. The results of these sensitivity tests are then applied to a part of the Greater Lyon asset stock. The results show that the assessment of segments into a condition grade depends heavily on the hypotheses that a manager could make about the under or over-estimation of its assets condition. Third, at the moment small number of utilities has completely inspected and evaluated their asset stocks. Therefore, the use of a representative sample from an asset stock in order to calibrate decision-support models as deterioration models seems mandatory. Nevertheless, in this regard we should tackle with following problematic issues: 1) How to draw a representative sample of an asset stock which reflects the characteristics of this asset stock? and 2) What is the impact of used sample on the calibration outcomes of these multivariate models? Hence, by drawing several samples with different sizes according to different sampling methods and applying Monte Carlo method, we have proposed a procedure in order to study the influence of available sample on the outcomes of a multivariate model. By proposing some statistical analyses, we showed that the calibration process depends extremely on available sample which could results, if this latter is not drawn properly, into erroneous conclusions.
Mot(s) clés libre(s) : Réseau d'assainissement, Gestion patrimoniale, Entretien, Réhabilitation, Evaluation de l'état, Sewer network, Asser management, Maintenance, Rehabilitation, Assessement
 |  Notice  |  Texte intégral  |  Droits d'utilisation