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Zimpfer Véronique. Amélioration du traitement numérique des signaux dans les systèmes actifs en protection auditive. 2000 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
Résumé
Afin de réaliser une atténuation active du bruit (ANR) sous un protecteur auditif actif avec un filtre numérique, il est nécessaire que ce filtre s'exécute en temps réel sur une bande fréquentielle importante avec une grande dynamique. Les filtres numériques de type RII sont les seuls à pouvoir respecter la contrainte du temps réel. Cependant l'effet de la quantification des coefficients et des signaux ainsi que la propagation de l'erreur d'arrondi réduisent les performances. Diverses solutions ont été adaptées afin de minimiser les effets de la quantification. En revanche pour augmenter la dynamique du filtre, il a été nécessaire de développer un nouvel algorithme pour les filtres de type RII. Cet algorithme appelé "algorithme adapté", a pour but essentiel de minimier la propagation de l'eereur d'arrondi entre les étapes successives. Des protections auditives actives utilisant ces filtres de compensation numériques ont donc pu être réalisées. Ce filtre numérique permet de régler le gain de la boucle ouverte afin d'avoir l'optimum pour l'atténuation active. On a pu vérifier que les protections auditives actives numériques sont maintenant aussi performantes mais plus flexibles que les protections réalisées en technologie analogique. Le fait d'utiliser un système numérique permet d'ajouter facilement des fonctionnalités annexes au système ANR, comme par exemple : l'insertion de la voie de phonie, une procédure "Marche-Arrêt" automatique et un système ANR à double filtre.
In order to realize an active noise reduction (ANR) on an active hearing protec-tor, with a digital filter, it is necessary that the filter works in real time with a broad bandwidth and a large dynamic range. Only the IIR type digital filters can comply with the real time condition. However, the quantification effect of coefficients and signals and the propagation of roundoff noise decrease the filter performance. Different solutions have been adapted in order to minimize the quantification effects. In order to increase the filter dynam-ics, it has been necessary to create a new algorithm for the IIR type filters. This algorithm is called "adapted algorithm". Its essential part is to minimize the propagation of the round-off noise to the next sampling of output signals. Hence, it has been possible to realize active hearing protectors using digital filters. The digital filter allows to adjust the open loop gain in order to have the optimum active attenuation. We have confirmed that the hearing protec-tors using digital filters are as efficient as those using analog filters. By using digital filters, the hearing protectors become more flexible than with analog filters. The use of a digital ANR system allows to easily add subsidiary functionalities to the ANR system, as for exam-ple : the insertion of a speech signal, an automatic "go-stop" procedure and an ANR system using two filters.
Mot(s) clés libre(s) : ACOUSTIQUE, PROTECTION AUDITIVE ACTIVE, LUTTE BRUIT, ANR, ACTIVE NOISE REDUCTION, ATTENUATION ACTIVE DU BRUIT, ALGORITHME FILTRAGE, FILTRE NUMERIQUE, FILTRE RECURSIF, FILTRE RII
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Zimpfer Véronique. Amélioration du traitement numérique des signaux dans les systèmes actifs en protection auditive. 2000 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
Afin de réaliser une atténuation active du bruit (ANR), sous un protecteur auditif actif, avec un filtre numérique, il est nécessaire que ce filtre s’exécute en temps réel sur une bande fréquentielle importante avec une grande dynamique. Les filtres numériques de type RII sont les seuls à pouvoir respecter la contrainte du temps réel. Cependant l’effet de la quantification des coefficients et des signaux ainsi que la propagation de l’erreur d’arrondi réduisent leurs performances. Diverses solutions ont été adaptées afin de minimiser les effets de la quantification. En revanche pour augmenter la dynamique du filtre, il a été nécessaire de développer un nouvel algorithme pour les filtres de type RII. Cet algorithme appelé "algorithme adapté" a pour but essentiel de minimiser la propagation de l’erreur d’arrondi entre les étapes successives. Des protections auditives actives utilisant ces filtres de compensation numérique ont donc pu être réalisées. Ce filtre numérique permet de régler le gain de la boucle ouverte afin d’avoir l’optimum pour l’atténuation active. On a pu vérifier que les protections auditives actives numériques sont maintenant aussi performantes mais plus flexibles que les protections réalisées en technologie analogique. Le fait d’utiliser un système numérique permet d’ajouter facilement des fonctionnalités annexes au système ANR , comme par exemple : l’insertion de la voie de phonie, une procédure "Marche-Arrêt" automatique et un système ANR à double filtre.
In order to realize an active noise reduction (ANR) on an active hearing protector, with a digital filter, it is necessary that the filter works in real time with a broad bandwidth and a large dynamic range. Only the IIR type digital filters can comply with the real time condition. However, the quantification effect of coefficients and signals and the propagation of roundoff noise decrease the filter performance. Different solutions have been adapted in order to minimize the quantification effects. In order to increase the filter dynamics, it has been necessary to create a new algorithm for the IIR type filters. This algorithm is called "adapted algorithm". Its essential part is to minimize the propagation of the roundoff noise to the next sampling of output signals. Hence, it has been possible to realize active hearing protectors using digital filters. The digital filter allows to adjust the open loop gain in order to have the optimum active attenuation. We have confirmed that the hearing protectors using digital filters are as efficient as those using analog filters. By using digital filters, the hearing protectors become more flexible than with analog filters. The use of a digital ANR system allows to easily add subsidiary functionalities to the ANR system, as for example : the insertion of a speech signal, an automatic "go-stop" procedure and an ANR system using two filters.
Mot(s) clés libre(s) : ACOUSTIQUE, PROTECTION AUDITIVE ACTIVE, LUTTE BRUIT, ANR, ACTIVE NOISE REDUCTION, ATTENUATION ACTIVE DU BRUIT, ALGORITHME FILTRAGE, FILTRE NUMERIQUE, FILTRE RECURSIF, FILTRE RII
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Tran Van Ba Thanh-Thuy. Analyse des contaminations microbiennes des surfaces et mise au point de revêtements anti-biofilms. 2000 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
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Le développement de bio-films microbiens sur les surfaces non vivantes pose de nombreux problèmes économiques, sanitaires et médicaux. Afin de pouvoir lutter contre cette nuisance, il importe de mettre au point des revêtements non toxiques capables d'empêcher, ou au moins de limiter, la colonisation. et la contamination des surfaces (matériaux marins, biomatériaux implantables, ...). Dans ce but, nous avons cherché à développer des traitements de surfaces qui "trompent" les bactéries en modifiant le microenvironnement qu'elles rencontrent à l'interface entre le matériau et le milieu liquide. Dans un premier temps, nous avons mis au point une méthode de quantification du processus de colonisation basée sur la microscopie à épi-fluorescence. Nous avons ensuite utilisé cette technique pour évaluer des revêtements appliqués (au Centre de Transfert de Technologie du Mans) par plasma froid. Certains revêtements retardent de plusieurs heures la colonisation. Ces résultats ont abouti à une prise de brevet et nous ont permis d'envisager de traiter des sondes urinaires dans le but de limiter les infections consécutives à leur implantation chez l'homme. Des travaux préliminaires à une étude clinique ont donc été entrepris en collaboration avec les Services d'Urologie et de Microbiologie de l'Hôpital Edouard Herriot de Lyon. Nous avons reçu un grand nombre de sondes retirées de malades infectés et nous les avons analysées par une méthode de visualisation et d'identification des bactéries contaminantes par hybridation avec des sondes oligo-nucléotidiques dirigées contre les ARN ribosomiques ("Fluorèscent in-situ hybridization"). Nous avons également développé une méthode d'immuno-détection de bactéries porteuses de structures d'adhérence aux surfaces particulières. Ces techniques nous donnent les bases nécessaires pour entreprendre, en collaboration avec le laboratoire du Mans et les deux serv1ces hospitaliers, l'étude clinique de sondes urinaires traitées par les revêtements que nous avons mis au point.
Development of bio films on a bio tic surfaces raises a lot of problems in economic, sanitary and medicine fields. In order to fight this nuisance, there is a strong need to design non-toxic surface coating able to prevent, or at least to limit, the colonization process and the contamination of surfaces (marine materials, indwelling medical devices ...). In this purpose, we tried to develop surface treatments which « deceived » bacteria by modifying the microenvironment that they encounter at the interface between the material and the liquid medium. In a fist time, we designed a method of quantification of the colonization process based on epi-fluorescent microscopy. We utilized this technique to estimate the efficiency of surface coating obtained by cold plasma (at The Centre of Technological Transfer of Le Mans). Some surface coating delay colonization for several hours. This results lead to the deposit of a patent and allowed us to consider the treatment of urinary catheters with the aim to limit infections of the urinary tract following their implantation. A clinical study has therefore been initiated in collaboration with the Services of Urinary and Microbiology of the Edouard Herriot Hospital of Lyon. We received a lot of urinary catheters taken from infected patients and analyzed them by a method of visualization and identification of contaminating bacteria based on hybridization of oligo-nucleotide probes to ribosomal RNA (Fluorescent In Situ Hybridization\ We have also developed a method of imrnuno-detection of bacteria that have a particular structure of adherence to surfaces. These techniques give us the basis to begin the clinical study of urinary catheter treated by the coatings that we have designed.
Mot(s) clés libre(s) : ENVIRONNEMENT, TRAITEMENT DECHET, MICROBIOLOGIE, CONTAMINATION BIOLOGIQUE, TRAITEMENT SURFACE, IDENTIFICATION, ARN RIBOSMIQUE, RNA RIBOSOMIQUE, SONDE MOLECULAIRE, OLIGONUCLEOTIDE, PLASMA FROID, BIOMATERIAU, BIOFILM, UROLOGIE, MEDECINE, IMMUNODETECTION, BREVET, ANALYSE MICROBIOLOGIQUE
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Clair David. Analyse et modélisation des effets mécaniques dans le processus d'usure par impacts/glissements : Application à des contacts de géométrie conforme. 2000 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
Les centrales nucléaires françaises produisent plus de 75% de l'énergie électrique consommée dans le pays. L'étude de l'usure des composants de leurs réacteurs est donc un enjeu majeur en terme de sécurité et d'économie. L'avancement actuel des modélisations de l'usure ne permet pas de résoudre directement ce problème complexe. Ce travail est donc focalisé sur l'analyse et la modélisation des effets mécaniques dans le processus d'usure par impacts/glissements. Il est construit autour d'un "problème mécanique modèle", défini à partir du problème industriel et étudié selon l'approche phénoménologique de l'usure. Des outils d'investigations, expérimentaux et numériques sont développés puis validés. Leur but est de modéliser les influences de la mécanique sur le processus d'usure aux échelles du triplet tribologique, c'est à dire le mécanisme, les 1 ers corps et le 3ième corps. Expérimentalement le problème modèle est reproduit par le simulateur BRUNEAU dont le pilotage et l'analyse des essais sont conduits à partir d'un modèle d'oscillateur à impacts à 2ddl prenant en. compte la boucle d'asservissement. Ces résultats fournissent les données d'entrée de modèles par éléments finis réalisés en 2D et 3D à l'aide de codes statiques et dynamiques. L'historique des champs de contraintes obtenu est utilisé par un modèle de réponse des 1 ers corps aux sollicitations tribologiques développé à partir d'un couplage entre fatigue polycyclique et endommagement élastique des matériaux. L'ensemble des outils d'investigations est utilisé pour analyser le processus d'usure activé pour les cinématiques de bases : impacts purs, impacts/ glissements et cinématique orbitale. Enfin, l'application de ces outils dans un but de dimensionnement (jeu radial, ...) ou pour comprendre l'influence d'un paramètre (frottement, .. .) montre comment la variation d'un paramètre se répercute à chaque échelle du triplet tribologique justifiant la nécessité d'établir des modèles compatibles, afin d'étudier l'enchainement des phénomènes dans lesquels les effets mécaniques interviennent. Les perspectives de ce travail concernent aussi bien l'application industrielle que la modélisation de l'usure et en particulier la caractérisation et la modélisation de la réponse des matériaux aux sollicitations tribologiques.
French nuclear power plants produce more than 75% of the electrical power used in France. Studying the wear of the components of their reactors is therefore a major stake in terms of safety and economy. This work focuses on the analysis and modeling of "mechanical effects in the impact-sliding wear process. It relies on a "mechanical model problem", defined according to the industrial problem and studied using d1e phenomenological approach of wear modeling. Experimental and numerical investigation tools have been developed and validated. They aim at modeling the influence of mechanics on the wear process by considering the scale of the tribological triplet, namely the mechanism, the first bodies and the third body. The model problem is experimentally reproduced by BRUNEAU, a testing machine dedicated to d1is study. The definition of input signals as well as the analysis of testing results are performed using a 2 d.o.f. impact oscillator model including the feedback loop. This model gives input data for the calculation of local stresses and strains within the contacting components using 2D and 3D dynamic finite element codes. The obtained stress-history is then used by an original modeling of first body’s response to tribological loading relying on a coupling between polycyclic fatigue and elastic damage of the material. The whole investigation tools are then used to analyze the wear process activated by the basic contact kinematics : pL1re impacts, impacts/ sliding, orbital motion. Eventually, the application of the investigation tools to the design of components or to understand the influence of a parameter illustrates how the variation of a parameter affects each scale of the tribological triplet. This proves the necessity of developing compatible models, able to exchange input data and results, in order to study properly the sequence of phenomena in which mechanics is involved. The outlook of this work applies to the industrial problem as well as to the wear modeling.
Mot(s) clés libre(s) : MECANIQUE INDUSTRIELLE, TROBOLOGIE, USURE, GLISSEMENT, USURE CONTACT, IMPACT, OSCILLATEUR NON LINEAIRE, ACIER INOXYDABLE, CONTRAINTE
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Luquain Céline. Analyse structurale et métabolique du bis (monoacylglycerol) phosphate dans les cellules utérines stromales de rate. 2000 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
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Résumé
L'objectif de ce travail a été de caractériser un phopsholipide (PL) inconnu ne représentant que 0 7 % des PL cellulaires, mais contenant plus de 10% de l'acide docosahexaenoique (DHA) cellulaire et incorporant sélectivement du DHA mai pas d'acides gras polyinsaturés (AGPI) de la série n-6. La spectrométrie de masse par bombardement d'atome rapide (FAB-MS) nous a permis de préciser sa structure. Il s'agit d'un bis (monoacylglycérol) phosphate (ou BMP). Le BMP purifié par chromatographie sur couche mince est résolu en trois pics distincts par HPLC. L'analyse par spectrométrie de masse en ionisation électro-spray du BMP isolé de cellules contrôles montre que les deux premiers pic de BMP contiennent les même espèces moléculaires (principalement 18:1 (n-9)/22:6 (n-3)) alors que le troisième pic contient principalement des espèces moléculaires en 18:1 (n-9)/ 18:1 {n-9). L'analyse de la stéréo-configuration de ces trois composés révèle une configuration sn-l:sn-1' pour les composés 2 ct 3, ce qui est unique pour un PL, alors que le premier composé est un mélange de sn-3:sn-1' et de n-l:sn-1' BMP. L'analyse par résonance magnétique nucléaire (RMN) de trois pics indiquent que les deux AG sont estérifiés sur le carbone portant l'alcool primaire de chaque glycérol pour les composés 2 et 3 alors que ceux du composé 1 sont estérifiés l'un au niveau du carbone portant l'ale 1 primaire et l'autre au niveau du carbone portant 1'alcool secondaire. Nous avons mis au point une méthode originale de dosage du BMP par HPLC, en utilisant une dérivation des hydroxyles libres par une sonde fluorescente. Cette méthode a permis de mesurer le taux de ce PL dans notre modèle cellulaire (530 ± 40 ng/106 cellules). Ce taux augmente beaucoup lorsque les cellules sont cultivées dans des conditions minima qui induisent l'autophagie.
The goal of this work was to characterize an unknown phospholipid (PL) representing only 0.7 % of cellular PL but acylated by more than 10 % of the cellular docosahexaenoic acid (DHA) and in comparating selectively DHA but not polyunsaturated fatty acids (PUFA) from the n-6 series. Fast Atom Bombardment Mass spectrometry (FAB-MS), allowed us to precise it structure. It was a bis(monoacylglycerol)phosphate (or BMP). BMP purified by thin layer chromatography was resolved into 3 peaks by HPLC. Mass spectrometry analysis by electrospray of BMP from control cell showed that the first two peaks contain the same molecular species (mainly 18:1 (n-9)/ 22:6 (n-3)) whereas the third peak contains mainly 18:1 (n-9)/18: 1 (n-9) molecular species . Stereo-configurational analysis of these three compounds showed an sn-l:sn-1’ configuration for compound 2 and 3, what was unique for a PL, whereas s the first compound was a mixture or n- l :sn-1' and sn-3: n-1 ' BMP. RMN analysis of the three peaks indicated that the two FA was esterified on the carbon wearing the primary alcohol of each glycerol, whereas the two FA of the compound 1 were esterified, one on the carbon wearing the primary alcohol and the other on the carbon wearing the secondary alcohol. We developed an original method for the quantification of BMP by HPLC, using the derivatization of free hydroxyls by a f1uorescent probe. This method allowed measuring the level of this PL in our cellular model (530 ± 40 ng/ 106 cells). This level was dramatically increasing when cells are cultivated in minima conditions which induced autophagy.
Mot(s) clés libre(s) : BIOCHIMIE, STRUCTURE, METABOLISME, UTERUS, RATE, CELLULE UTERINE, PHOSPHOLIPIDE, ACIDE GRAS, STEREOISOMERE, SPECTROMETRIE MASSE, ENDOCYTOSE, DOSAGE, DOCOSAHEXAENOIQUE ACIDE, PHARMACOLOGIE, CHROMATOGRAPHIE COUCHE MINCE, RESONANCE MAGNETIQUE NUCLEAIRE
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Chiello Olivier. Application d'une méthode d'éléments finis et d'analyse modale par sous-structuration dynamique a l'étude de l'isolation acoustique en basses fréquences. 2000 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
En acoustique du bâtiment, les modèles déterministes basses fréquences sont peu employés en raison de deux difficultés majeures. D'une part, ils nécessitent une modélisation détaillée des conditions de montage des parois. D'autre part, la taille des systèmes matriciels résultant des modèles numériques devient prohibitive lorsque sont pris en compte des fluides internes ou des parois latérales flexibles. Aujourd'hui cependant, un niveau élevé de modélisation, allié à une grande souplesse de calcul, peut être obtenu en associant des méthodes numériques comme la méthode des éléments finis (FEM) à des techniques de synthèse modale (CMS). Dans cette étude, on teste l'applicabilité de ces méthodes au problème de l'isolation acoustique. Une formulation générale est proposé~ p.our étudier le comportement vibroacoustique de structures complexes couplées à des fluides légers; internes et/ou externes en basses fréquences. L'analyse modale de la structure est effectuée grâce à une technique modifiée de sous-structuration dynamique à interfaces libres. La méthode proposée est validée numériquement et appliquée dans des configurations composées d'assemblages de plaques et de joints élastiques. Elle s'avère adaptée aux études •paramétriques et permet un calcul performant des puissances échangées entre les sous systèmes, sous-structures, fluides internes ou externes. Cette méthode est utilisée pour étudier l'influence de conditions aux limites élastiques sur la perte par transmission d'une plaque bafflée ainsi que les transmissions directes et latérales dans un local récepteur excité par un champ acoustique externe. Des résultats originaux sur les chemins de transmission structuraux et acoustiques sont présentés et discutés.
In building acoustics, deterministic low-frequency models are rarely employed because of two main difficulties. First, a detailed modeling of partitions mounting conditions has to be performed. Second, the size of matrix systems resulting from the numerical models becomes prohibitive when internal fluids or flexible lateral walls• are accounted for. However, nowadays, high level modeling and calculation flexibility can be obtained together by combining numerical solutions like the finite element method (FEM), with component mode synthesis (CMS). In the present study, the applicability of these methods is tested to the acoustic isolation problem. A general formulation is proposed to investigate the vibroacoustic behavior of complex structures coupled to light internal and/or external fluids at low frequencies. The structural modal analysis is performed using a modified free-interface component mode synthesis technique. The proposed method is validated numerically and applied in configurations composed of assemblies of plates and elastic joints. It proves to be adapted to parameter studies and allows for an efficient calculation of vibroacoustic indicators, like exchanged powers between subsystems, substructures, internal or external fluids. The method is used to investigate the influence of elastic boundary conditions on the transmission loss of a baffied plate as well as direct and flanking sound transmissions in a receiving room excited by an external acoustic field. Original results on structural-acoustic transmission paths are presented and discussed.
Mot(s) clés libre(s) : GENIE CIVIL, ACOUSTIQUE, ACOUSTIQUE BATIMENT, ACOUSTIQUE STRUCTURALE, ISOLATION ACOUSTIQUE, PAROI LATERALE, COMPORTEMENT VIBRATOIRE, COMPORTEMENT VIBROACOUSTIQUE, VIBRATION, ANALYSE STRUCTURALE, SYNTHESE MODALE, SOUS STRUCTURATION DYNAMIQUE, METHODE NUMERIQUE, FLUIDE STRUCTURE, METHODE ELEMENT FINI, JOINT STRUCTURAL
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Chassagnon Rémy. Apports des simulations HREM et ELNES à la caractérisation interfaciale : cas de l'interface corindon/Mg2Si produite à l'état solide. 2000 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
Résumé
Résumé
Le nitrure d'aluminium (AIN) est une céramique intéressante par ses bonnes .propriétés de conductivité thermique. Les coûts de matière première et de fabrication sont cependant trop élevés. La pratique de 1 'usinage à cru sur les pièces après mise en forme et avant frittage est un moyen de réduire les coûts. Nous avons travaillé sur des pièces crues mises en forme par compaction uni-axiale de granules fabriqués par atomisation d'une barbotine. L'objectif de l'étude a donc été de mettre au point une composition de granules et un procédé d'élaboration optimisés pour produire des pièces crues en AIN supportant bien l'usinage. Nous avons, dans un premier temps, adapté des techniques de caractérisation mécanique et microstructurale aux pièces crues. La mise en œuvre d'une nouvelle formulation de granules a nécessité une étude bibliographique approfondie afin d'améliorer la tenue mécanique des pièces crues. Le choix s'est porté sur une résine thermodurcissable. Celle-ci est introduite dans la barbotine. Un traitement thermique de réticulation sur les granules mis en forme permet d'atteindre des résistances mécaniques élevées pour les pièces crues. Un autre axe de l'étude a été la conception de méthodes d'essais pour quantifier l'usinabilité des matériaux crus. Nous avons alors pu caractériser de façon approfondie les formulations fabriquées par Elf Atochem et la nouvelle formulation. Nous avons montré des différences de comportement mécanique et de microstructure. La résine thermodurcissable est à l'origine d'un comportement mécanique différent des formulations classiques et d'une microstructure plus homogène. Les résultats des tests mis au point pour caractériser l'usinabilité révèlent également des comportements inégaux des formulations vis à vis de l'usinage. Nous avons cherché à relier ces observations aux propriétés mécaniques et à la microstructure. La synthèse des résultats permet de proposer des critères garantissant une usinabilité à cru satisfaisante.
Aluminum nitride (AIN) is a very interesting ceramic rnaterial because of its excellent thermal conductivity. However raw materials and manufacturing costs are very high. Green rnachining (machining before burning out and sintering) is an effective way to obtain complex ceramic parts at low costs. Experiments were conducted on green compacts obtained by uniaxial dry pressing of alurninum nitride spray-dried powders. The aim of the study was to find out a new formulation for the granules and an optimized process to elaborate green compacts that withstand green machining. At a first time, conventional techniques for mechanical characterization and micro-structural investigation were adapted to green bodies. The development of a new recipe for granules in order to improve the green bodies’ mechanical properties has required a detailed bibliographic study. The choice has been turned to a thermoset resin. This is introduced in the slurry before spray-drying. A thermosetting heat treatment on the granules after shape forming allows reaching high strength for the green bodies. Another point of the study has been the development of test methods to measure the green bodies’ machinability. Then, we have been able to fully characterize the standard granules produced by Elf Atochem and the new granules. We have shown differences in the mechanical properties and in the microstructure. The thermoset polymer leads to a different mechanical behavior by comparison with classical recipes and to a more homogeneous microstructure. Results of machining trials also show unequal behavior at machining. We have tried to link these observations with mechanical properties and the microstructure. The synthesis of the results allows us to give some criteria to warrant a correct green machinability.
Mot(s) clés libre(s) : MATERIAU, MICROSCOPIE ELECTRONIQUE TRANSMISSION HAUTE RESOLUTION, MICROSCOPIE ELECTRONIQUE HAUTE RESOLUTION, SPECTROSCOPIE PERTE ENERGIE, CRISTALLOCHIMIE, CRISTALLOCHIMIE INTERFACIALE, MATERIAU COMPOSITE, MATERIAU COMPOSITE MATRICE METAL, CERAMIQUE, ALLIAGE ALUMINIUM, ALUMINE, MATRICE METALLIQUE, INTERFACE METAL CERAMIQUE, LIAISON INTERFACIALE, CARACTERISATION MICROSTRUCTURE, RESOLUTION SPATIAL, METHR
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Bonnet Stéphane. Approches multi résolution en reconstruction tomographique 3D : Application à l'angiographie cérébrale. 2000 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
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L’angiographie rotationnelle (AR) 3d devient une aide indispensable au traitement endovasculaire des pathologies cérébrales. Elle offre au médecin la possibilité d'examiner en 3d la complexité de l'arbre vasculaire cérébral en vue d’un geste thérapeutique plus sur. Le volume visualise est le résultat d’un algorithme de reconstruction tomographique applique a un ensemble de projections rayons x acquises pendant l1njection d’un produit de contraste. ce travail vise a proposer de nouvelles méthodes de reconstruction tomographique pour accéder a la représentation d’un objet à différents niveaux de résolution a partir de ses projections. L’idée sous-jacente est de pouvoir effectuer des traitements d’image dans cet espace intermédiaire afin d'améliorer la rapidité et la qualité de la reconstruction. Dans un premier temps, nous ayons explore les relations existant entre ondelettes et tomographie pour une géométrie d'acquisition parallèle. nous présentons un algorithme original de reconstruction tomographique applicable a des ondelettes séparables ou quinconces. Celui-ci est valide sur des données expérimentales, acquises par rayonnement synchrotron a l’ESRF, Grenoble. La généralisation de ces méthodes de reconstruction en géométrie divergente (2d-3d) est ensuite étudiée. Le principal obstacle réside dans le calcul de la transformée de radon a partir dune telle acquisition. Nous proposons alors un algorithme de reconstruction multi résolution approchée exploitant a la fois la géométrie d'acquisition particulière en AR 3d et la non séparabilité des ondelettes. Des simulations sur fantômes mathématiques ont permis de valider notre méthode et de fixer ses limites d’utilisation. l utilisation de ces techniques en AR 3d est enfin présentée sur des données réelles acquises a l’hôpital neurologique de Lyon. La reconstruction initiale rapide de l'arbre vasculaire a basse résolution avec ajout progressif des détails dans une région d’intérêt est ainsi démontrée.
3D rotational angiography (RA) is raising increasing interest for diagnostic in the field of endovascular treatment of intracranial Aneurysms. It brings to the physician valuable 3d information of the cerebral vascular 3D reconstruction of arterial vessels is Obtained via a cone-beam reconstruction algorithm applied onto a set of contrast-enhanced x-ray images. This thesis suggests new Tomographic reconstruction methods in order to access directly the Representation of a 3d object at different resolutions from its projections. The underlying idea is to apply image processing techniques in this intermediate space to increase both image quality and Computation time. In a first step, the natural relationship between wavelets and Computerized tomography is investigated for parallel beam geometry. It provides a rigorous mathematical framework where multiresolution Analysis can be considered. We present an original tomography Reconstruction algorithm satisfying either separable or quincunx Wavelet schemes. It has been validated on experimental data, acquired Using synchrotron radiation at the ESRF, Grenoble. The generalization of these reconstruction methods for divergent geometries (2d-3d) is then studied. The main difficulty consists in the direct computation of the radon transform from a divergent data set. Nevertheless, we propose an approximate multiresolution algorithm that makes full use of the particular acquisition geometry in 3D RA and of the special Choice of non separable wavelets. Simulations on mathematical phantoms allowed validating our algorithm and fixing its conditions of Use. Lastly, these multiresolution techniques were successfully applied to 3D rotational angiography. The feasibility of our Reconstruction method w as shown on clinical data, acquired at the Neurological hospital in Lyon. A fast low-resolution reconstruction of the 3D arterial vessels with the progressive addition of details in a Region of interest w as demonstrated.
Mot(s) clés libre(s) : TRAITEMENT IMAGE, IMAGERIE MEDICALE, IMAGE 3D, TOMOGRAPHIE, AUGIOGRAPHIE, RECONSTRUCTION IMAGE, ONDELETTE
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Oucherif Farid. Aptitude de la microscopie acoustique a balayage pour caracteriser la reponse des premiers corps aux sollicitations tribologiques. 2000 / Thèses / accès à la bibliothèque (document papier)
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La Microscopie Acoustique à Balayage en réflexion (MAB) est une méthode ultrasonore qui permet, par balayage à différentes profondeurs dans des plans parallèles à la surface, d'obtenir des variations de contraste qui correspondent à celles des propriétés élastiques dont la valeur est calculée à partir de la mesure en un point des vitesses d'onde de surface et de volume ou signature acoustique V(z). L'objectif est d'analyser le travail à faire pour que cette méthode, non destructive, devienne un outil pour étudier les Transformations Tribologiques Superficielles (TTS) qui sont l'une des réponses des premiers corps aux sollicitations tribologiques, et les revêtements utilisés en tribologie. Les TTS sont des changements de phase et structuraux produits au cours du frottement, qui affectent des profondeurs de 1' ordre de 20 μm et des volumes de 1' ordre de 104 μm3. L'étude de leur cinétique de formation pose deux problèmes. D'abord les produire de manière reproductible et ensuite les caractériser. Leur caractérisation par MAB, demande de faire la part entre la contribution des évolutions géométriques de surface dues au frottement de celles spécifiques aux TTS. Différentes TTS ont été caractérisées, y compris en coupe pour tenter de s'affranchir des effets de volume et de surface, puis modélisées par l'UT de Budapest. Dans le cas des revêtements, il s'agit, pour des épaisseurs inférieures à la longueur d'onde utilisée (5 μm), d'en mesurer les caractéristiques mécaniques et d'en visualiser l'interface avec le substrat. Des revêtements de DLC et de TiAl3 ont été étudiés et une méthode de traitement du signal développée en collaboration avec l'INP de Grenoble
Scanning Acoustic Microscopy (SAM) is a method using ultrasounds that, by scanning at different depths along planes parallel to the surface of the material under study, produces variations of contrast corresponding to those of its elastic properties. The values of the latter can be obtained by the measuring, at a point, from which an acoustic signature V (z) is received, of surface and volume wave speeds. The objective is to analyze the work needed in order to make this non-destructive method a tool for studying Superficial Tribological Transformations (STT), which are one of the responses of the first bodies to tribological stress, and the coatings used in tribology. STT are phase and structural changes generated during friction affecting depths in the region of 20 μm and volumes in the region of 104 μm3. The study of their formation kinetics raises two problems. Firstly, for reproducibly produce and, secondly, characterize. Their characterization by SAM requires differentiation between the contribution of surface geometry changes caused by friction and those specific to STT. Different STT have been characterized, including by section, in an attempt to overcome the effects of volume and surface, and then modeled by the Budapest University of Technology. In the case of coatings, the method entails, for thicknesses less than the wavelength used (5 μm), measuring the mechanical characteristics and visualizing the interface with the substrate. Coatings of DLC and TiA13 have been studied and a signal processing method has been developed in collaboration with the INP of Grenoble
Mot(s) clés libre(s) : MECANIQUE INDUSTRIELLE, MECANIQUE CONTACT, MICROSCOPE ACOUSTIQUE, ULTRASON, TRIBOLOGIE, PROPRIETE ACOUSTIQUE, REVETEMENT, ONDE SURFACE, MICROSCOPIE ACOUSTIQUE BALAYAGE
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Marchetti Mario. Aspects globaux et locaux de la mise en oeuvre de la lubrification fluide en ambiance spatiale. 2000 / Thèses / accès numérique libre
Résumé
Résumé
La lubrification fluide est appliquée dans le domaine spatial depuis les années soixante. Les huiles et graisses utilisées possèdent des caractéristiques physico-chimiques et rhéologiques adaptées à cet environnement sévère. Néanmoins, d'autres aspects sont à éclaircir avant une mise en oeuvre plus sûre. Ils concernent d'abord le nettoyage des organes métalliques et le comportement tribologique et rhéologique des huiles les plus utilisées pour ces applications extrêmes. D'autre part, une compensation des pertes en huile, liées à l'environnement, à leur forte mouillabilité et à l'absence de maintenance est également nécessaire. Des techniques de maintien et d'apport continu de lubrifiant sont donc employées dans les roulements pour garantir la mission du satellite. La préparation des surfaces pour la lubrification fluide a quatre objectifs. Ce sont : éliminer la contamination qui lui est préjudiciable, obtenir un état de surface reproductible, continuer un nettoyage par solvants et respecter de la législation. La combinaison d'une solution alcaline et d'un azéotrope hydrofluorocarbone-dichloroéthylène a permis de parvenir à une contamination négligeable et à une bonne mouillabilité de l'acier. En orbite, bon nombre de mécanismes évoluent à des vitesses faibles. La lubrification en régimes élastohydrodynamique ou mixte est alors la plus courante. Deux lubrifiants pour des applications spatiales testés ont montré des comportements différents. Un perfluoropolyalkyléther linéaire forme un film élastohydrodynamique même aux très faibles vitesses. Il est cependant non newtonien aux cisaillements élevés (> 10 puissance 5 s-1). Le cyclopentane ramifié demeure newtonien mais le film se rompt en dessous de 10 nm. Des revêtements anti-migration de très faible tension de surface maintiennent les fluides dans les zones tribologiques utiles (pistes de roulement,...). On montre qu'une réaction de solubilisation survient néanmoins entre les deux matériaux lorsque le lubrifiant possède une structure chimique proche de celle du solvant du revêtement. Cette réaction entraîne une diminution du pouvoir perlant du film anti-migration. Une autre solution d'apport de fluide repose sur des structures poreuses imprégnées d'huile. Les phénomènes thermocapillaires n'ont pas été capables d'extraire une quantité significative de lubrifiant. Seule la centrifugation y parvient au-delà d'un seuil de vitesse. Un modèle analytique a été proposé. Le seuil calculé, fonction des caractéristiques du milieu poreux et du lubrifiant, est en bon accord avec les résultats expérimentaux. Enfin, une approche numérique prospective montre une circulation de fluide entre une cage poreuse et les éléments roulants. Cet échange, analogue à celui présent dans les paliers poreux, permet de renouveler le fluide sous l'action de gradients de pression et pourrait inciter à l'utilisation de telles cages. Ces études contribuent à la mise en oeuvre de la lubrification fluide sur des mécanismes pour ambiance spatiale. La suite à donner concerne l'évaluation combinée des différentes solutions envisagées dans notre travail. L'objectif sera de déterminer celles conduisant au meilleur résultat (couple résistant, bruit, durée de vie) et de statuer sur l'efficacité effective des cages poreuses et des revêtemnts anti-migration.
Fluid lubrication is applied for space applications since the sixties. Physico-chemical and rheological properties of lubricants are adapted to such a severe environment. Nevertheless, several aspects have to get clear before a safer use of this lubrication technique. General first ones deal with cleaning procedures of metallic parts and with tribological and rheological behaviour of oils used for these extreme applications. Due to the environment (ultrahigh vacuum, ...), oil spreading, and the absence of maintenance, oil losses must be necessarily compensated. Techniques to continuously feed and to maintain enough lubricant to ensure long lifetime mission are employed in ball-bearings. Cleaning procedure has four objectives. They include the removal of contaminants harmful for fluid lubrication, a reproducible efficiency, continuity of the use of solvents and the respect of legislation. The combination of an alkaline solution and an azeotrope of hydrofluorocarbon-dichloroethylene allows to reach an acceptable contamination level and a good wettability of stainless steel. Numerous satellite mechanisms run at low speed. The most common lubrication regimes are so elastohydrodynamic and mixed. Two lubricants for aerospace applications have shown different behaviours. A linear perfluoropolyalkylether can create an elastohydrodynamic film, even at very low speed.
Mot(s) clés libre(s) : MECANIQUE INDUSTRIELLE, AEROSPATIALE, MECANISME SPATIAL, LUBRIFICATION FLUIDE, LUBRIFIANT, LUBRIFIANT FLUIDE, FILM LUBRIFIANT, HUILE, FILM BARRIERE, REVETEMENT NON MOUILLANT, MATERIAU POREUX, ROULEMENT BILLE, CAGE ROULEMENT, CARACTERISQUE PHYSICO CHIMIQUE, RHEOLOGIE
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