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Dissertations / Theses on the topic '2D and 3D fabric structures'
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Schneider, Judith. "Dynamical structures and manifold detection in 2D and 3D chaotic flows." Phd thesis, [S.l. : s.n.], 2004. http://deposit.ddb.de/cgi-bin/dokserv?idn=973637420.
Full text
2
Shi, Daniel. "Etude de structures drainantes (du 2D au 3D) par analyse d'images." Saint-Etienne, 1993. http://www.theses.fr/1993STET4030.
Full textAbstract:
Constituant le revêtement de chaussées et caractérisés par un pourcentage volumique des vides important, les enrobés drainants apportent une réduction de bruit de 3 à 6 Db par rapport à un enrobé classique. Le travail exposé dans ce mémoire avait pour objectif l'étude de la corrélation de leurs propriétés acoustiques avec la forme de leurs vides. Le premier chapitre décrit le contexte des travaux. Le second chapitre présente la méthode de segmentation utilisée au préalable à l'analyse d'image permettant d'isoler la classe de vides, principal sujet de l'étude. Le troisième chapitre est consacré à l'estimation de la porosité et de la surface spécifique du matériau. Le quatrième chapitre porte sur la caractérisation de la forme des vides à l'aide de la squelettisation. Le cinquième chapitre montre une utilisation des méthodes de granulométrie pour caractériser la distribution des formes des vides. Le sixième chapitre est relatif à la détermination de paramètres caractérisant la propagation 3D des ondes sonores.
3
Kang, Seungyeon. "Femtosecond laser direct writing of 3D metallic structures and 2D graphite." Thesis, Harvard University, 2014. http://dissertations.umi.com/gsas.harvard:11495.
Full textAbstract:
This thesis explores a novel methodology to fabricate three dimensional (3D) metal-dielectric structures, and two dimensional (2D) graphite layers for emerging metamaterials and graphene applications. The investigations we report here go beyond the limitations of conventional fabrication techniques that require multiple post-processing steps and/or are restricted to fabrication in two dimensions. Our method combines photoreduction mechanism with an ultrafast laser direct writing process in innovative ways. This study aims to open the doors to new ways of manufacturing nanoelectronic and nanophotonic devices. With an introductory analysis on how the various laser and chemical components affect the fabrication mechanism, this dissertation is divided into three sections.Engineering and Applied Sciences
4
Shaar, Nader S. (Nader Salah). "Assembling 3D MEMS structures by folding, aligning and latching 2D patterned films." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2014. http://hdl.handle.net/1721.1/87983.
Full textAbstract:
Thesis: Ph. D., Massachusetts Institute of Technology, Department of Mechanical Engineering, 2014.Cataloged from PDF version of thesis.
Includes bibliographical references (pages 116-121).
The techniques used in the fabrication of micro-electro-mechanical systems (MEMS) were adopted from the integrated circuits (IC) industry and are mostly limited to patterning thin films on a flat substrate. As a consequence, micro-machined devices mostly comprise sets of flat two-dimensional (2D) membranes with etched patterns and undercuts that enable them to serve their intended functions. However, many mechanical, optical and biological applications, such as corner-cube retro reflectors, micro-scale magnetometers, 3D microfluidic systems and 3D photonic crystals, require three-dimensional (3D) geometries for their functionality. In addition, 3D circuits have also emerged as a way of improving connectivity and reducing power dissipation in electronic chips. However, the creation of fully 3D structures via conventional MEMS fabrication techniques typically requires processes that have low throughput, limited control over the final geometry, and higher costs. A promising alternative to 3D microfabrication that addresses these challenges while requiring minimal investment in a new infrastructure is to use the existing technologies to pattern in 2D, and then assemble the patterned segments into 3D structures. Demonstrated methods to achieve that objective have been limited in scope, requiring manual assembly or with limited applicability to specific architectures. This thesis presents a coherent modular system for folding, aligning and latching 2D-patterned precursors into prescribed 3D structures. The system presented here comprises flexure hinges to enable relative motion among the 2D precursors, a cascaded alignment system to provide progressively better alignment among precursors as they approach their final positions, and systems of reversible latches to retain the assembly in its final configuration while, optionally, permitting disassembly and reassembly of the structure. In particular, two types of systems are considered. First, the design, fabrication and testing of polymer structures with metal hinges, cascaded alignment features and integrated latching mechanisms are presented for perpendicular assembly of structures. Second, an alternative latching technique using controlled melting of photoresist polymer adhesive pads is analyzed and tested for the parallel assembly of structures. The structures discussed in this thesis consist of SU-8 polymer segments patterned on silicon wafers and linked with an underlying thin gold pattern that defines the hinges. The elasto-plastic bending of the hinges is analyzed and simulated to predict the trajectory and angular position of the membranes during folding. The design of cascaded alignment features, consisting of triangular protrusions and corresponding rhombic holes, is discussed. A kinematic model of the alignment mechanism is presented to demonstrate the effectiveness of the cascading aspect of the design to achieve a large range of angular correction and high alignment accuracy at the same time. The design of micro snap-fit latches that work in conjunction with the alignment system is also presented, and quasi-static simulations of the elastic bending of latches is used to evaluate their strength. Experimental measurements were conducted to characterize the behavior of the gold hinges during bending, demonstrating good agreement with models. The integrated folding-alignment-latching system was demonstrated by assembling corner-cube structures. The alignment process was found to be accurate to within 1 from measurements of the final assembled position of the corner cube structure. The system was also shown to support fabricating reconfigurable devices by demonstrating the ability to unlatch and re-latch segments. The latching and unlatching forces were measured to be 9.7 [mu]N and 12.3 [mu]N respectively.
by Nader S. Shaar.
Ph. D.
5
Schumacher, Matthaeus [Verfasser]. "Model-based estimation of missing facial structures in 2D and 3D / Matthaeus Schumacher." Siegen : Universitätsbibliothek der Universität Siegen, 2018. http://d-nb.info/1161942882/34.
Full text
6
Marin, Philippe. "Contrôles des calculs de structures 2D et 3D élastiques incompressibles et quasi incompressibles." Paris 6, 1991. http://www.theses.fr/1991PA066228.
Full textAbstract:
Le contrôle des erreurs dues à une discrétisation e. F. Et le choix d'un maillage sont deux questions très importantes pour les calculs de structures, spécialement pour celles tridimensionnelles pour lesquelles les calculs demeurent très coûteux. Ce problème est traité ici pour des structures élastiques incompressibles ou quasi incompressibles, à la fois en 2D et en 3D. La démarche utilisée est une extension d'une méthode basée sur le concept d'erreur en relation de comportement et sur des techniques explicites de construction d'un couple déplacement-contrainte vérifiant rigoureusement les contraintes cinématiques et les équations d'équilibre. Par rapport aux études précédentes, deux nouvelles difficultés ont été résolues: 1) l'application de la méthode à une première formulation mixte, celle d'Herrman formulation adaptée aux matériaux incompressibles. Il est à noter que dans le cas incompressible, la solution adoptée conduit à construire de façon locale et à partir de la solution E. F. , un champ de déplacement rigoureusement admissible; 2) l'extension des techniques de construction de champs admissibles aux éléments 3D les plus courants. Un post-processeur de calcul d'erreur a été développé au cours de cette étude et différents résultats 2D et 3D sont présentés dans ce mémoire
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ZAPPINO, ENRICO. "Variable kinematic 1D, 2D and 3D Models for the Analysis of Aerospace Structures." Doctoral thesis, Politecnico di Torino, 2014. http://hdl.handle.net/11583/2573739.
Full textAbstract:
The aerospace structure design is one of the most challenging field in the mechanical engineering. The advanced structural configurations, introduced to satisfy the weight and strength requirements, require advanced analysis techniques able to predict complex physical phenomena.
Finite Element Method, FEM, is one of the most used approach to perform analyses of complex structures. The use of FEM method allows the classical structural models to be used to investigate complex structures where a close form solution is not available. The FEM formulation can be easily implemented in automatic calculation routines therefore this approach can take advantage of the improvements of computers. In the last fifty years many commercial codes, base on FEM, has been developed and commercialized, as examples it is possible to refer to Nastran R by MSC or Abaqus R by Dassault Systémes.
All the commercial codes are based on classical structural models. The beam model are based on Euler-Bernoulli or Timoshenko theories while two-dimensional models deal with Kirchhoff or Mindlin theories. The limitations introduced by the kinematic assumptions of such theories make the FEM elements based oh these models inef-
fective in the analysis of advanced structures. The physical phenomena introduced by composite and smart materials, multi-field application and unconventional loads configurations can not be investigated using the classical FEM models, where the
only solution improvement can be reached by refining the mesh and increasing the number of degrees of freedom.
This scenario makes the development of advanced structural models very attractive in the structural engineering. With the development of new materials and structural solutions, a number of new structural models have been introduced in order to perform an accurate design of advanced structures. Classical structural model have been im-
proved introducing more refined kinematics formulation. One- and two- dimensional models are widely used in aerospace structure design, the limitations introduced by the classical models have been overcame by introducing refined kinematic formulations able to deal with the complexities of the problems.
On the other hand, while in the classical models each point is characterized by 3 translations and 3 rotations, the use of advanced models with complex kinematic introduces a number of complication in the analysis of complex geometries, in fact is much more difficult to combine models with different kinematics.
The aim of this thesis is to develop new approaches that allow different kinematic models to be used in the same structural analysis. The advanced models used in the present thesis have been derived using the Carrera Unified Formulations, CUF. The CUF allows any structural model do be derived by means of a general formulation
independent from the kinematics assumed by the theory. One-, two- and three- dimensional models are derived using the same approach. These models are therefore combined together using different techniques in order to perform structural analysis of complex structures.
The results show the capabilities of the present approach to deal with the analysis of typical complex aerospace structure. The performances of variable kinematics models have been investigated and many assessment have been proposed. This walled structure, reinforced structure and composite and sandwich material have been con-
sidered. The advanced models introduced in this thesis have been used to perform static, dynamic and aeroelastic analysis in order to highlight the capabilities of the approach in different field. The results show that the present models are able to provide accurate results with a strong reduction in the computational cost with respect
classical approaches.
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Badawi, Said Sobhey. "Development of the Weaving Machine and 3D Woven Spacer Fabric Structures for Lightweight Composites Materials." Doctoral thesis, Saechsische Landesbibliothek- Staats- und Universitaetsbibliothek Dresden, 2007. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:14-1195729741274-93895.
Full textAbstract:
The need for innovative lightweight materials are rapidly increased in the recent years, owing to their cost-effective, high-strength, environmentally-sound use of materials and process technologies, in addition to that they reduce the weight of a product. The characteristics of 3D-spacer fabrics as one of the most important lightweight materials in future are multifaceted not only owing to its extremely light materials, but also because of exceptionally high stiffness to weight ratio compared to other constructions. It is also one possible method for improving the properties of fabric-reinforced composites. It can enhance the through-the-thickness properties, such as shear strength, dimensional stability, damage, tolerance, and fracture toughness that are critical for many structural applications. Spacer fabric has been employed in high-technology applications because of its critical mechanical properties related to high tensile strength, tear strength and stiffness. Furthermore, its multidirectional structures allow with more reinforcement along the thickness direction leading to an increase in stiffness and strength properties. The fundamental aim of this thesis exists in the development of a new kind of woven spacer fabrics for the light weight composites materials, in an effort to weave spacer fabrics that can not be realized with the old technology which are mentioned above. Therefore, the work in brief focuses on two main goals: 1. Development of a new kind of spacer fabrics for composites in the lightweight constructions. 2. Development of special devices of a narrow weaving machine for standing the process of the new kind of spacer fabrics production. The slippage strength test had to be carried out for the floated warp yarns through the ground fabrics by using different elements of woven fabric structures variables represented in different fabric constructions, different weft densities and different repeats of constructions by using different materials. The importance of this test related to the backward-movement of the floated warp yarns which is the crucial stage in the weaving process of spacer fabrics during the backward-movement. The results of this test determine the required forces for the backward-movement, on the other side it is the best method to observe the behavior of structure elements during the backward movement. The results of the slippage strength had been statistically analyzed, and the weaving process for the spacer fabrics had been achieved. It was concluded that the best properties for the woven spacer fabrics and the optimum case for the weaving process on the test weaving machine had been achieved when the following items are realized: Development of the narrow weaving machine is closed in assisting operations, let-off and take-up and enhancement for take-up processes. Extra let-off and take-up devices must be constructed at the weaving machine. Extra let-off device has to be used for controlling the floated warp yarns of ground fabrics. On the other side, extra take-up and the developed take-up devices have to be used for controlling the woven spacer fabrics. The experimental results give fundamental knowledges for the next steps in research and development of woven spacer fabrics made of high-performance yarns on the wide weaving machineDie Ziele der Arbeit bestanden in der Entwicklung der Geometrie der Spacer Fabrics und der notwendigen Falteneinrichtung an der Bandwebmaschine. Spacer Fabrics werden ausschließlich aus zwei Deckflächen, die durch eingewebte Stege verbunden sind, gefertigt. Zur Entwicklung der Spacer Fabrics muss eine Doppelnadel-Bandwebmaschine mit zwei Webfächern eingesetzt werden. Für die Faltenwebeinrichtung werden der entwickelte Extra-Kettablass und der Extra-Abzug benötigt. Der Antrieb und die Steuerung des Extra-Abzuges erfolgen durch einen Synchronantrieb und der Antrieb und die Steuerung des Extra-Ablasses durch Pneumatik.Eine frei programmierbare Steuerung der Faltenwebeinrichtung ermöglicht eine sichere und optimierte Synchronisation zwischen Webprozess und Faltenbildung. Im Ergebnis einer systematischen Strukturentwicklung von Spacer Fabrics und der Simulation ihrer günstigen Herstellung mittles eines speziell entwickelten Slippage Strength Tests werden die optimalen Strukturen ermittelt. Die experimentellen Untersuchungen bringen grundlegende Erkenntnisse für die folgenden Forschungsschritte zur Entwicklung von gewebten Spacer Fabrics mit Hochleistungsgarnen auf Doppelgreiferwebmaschinen
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Wu, Xiao. "Fabrication of 1D, 2D and 3D polymer-based periodic structures by mass transport effect." Thesis, Cachan, Ecole normale supérieure, 2013. http://www.theses.fr/2013DENS0058/document.
Full textAbstract:
Nous avons étudié théoriquement et expérimentalement la formation de réseaux en relief sur des surfaces active ou passive, avec deux types de polymères photosensibles : résine photosensible négative et copolymère azobenzene. Le mécanisme de formation des structures est attribué à l'effet de transport de masse, qui déplace la matière dans des directions opposées dans ces deux matériaux. La technique de fabrication est basée sur l'utilisation de la lithographie par interférence, ce qui a permis de créer des structures grandes et uniformes. Dans le premier cas, des structures passives de surface en relief en 1D et 2D ont été créés sur la résine photosensible négative SU8 grâce à l'effet de rétrécissement durant le processus de réticulation. Dans le second cas, des structures périodiques actives en 1D, 2D et 3D ont été obtenues grâce à la migration des matériaux copolymères DR1/PMMA des régions de forte intensité d’irradiation à celles de faible intensité. L'amplitude de modulation de la structure est optimisée par le contrôle de l'épaisseur du film, de la périodicité de la structure, de la dose d'exposition, et des polarisations des faisceaux laser. Les applications de ces structures pour des lasers DFB à multiples longueurs d'onde, les cristaux photoniques non-Linéaires, et le couplage dans les guides d'ondes ont été discutésWe have theoretically and experimentally investigated the formation of both active and passive surface relief gratings on two kinds of photosensitive polymers: negative photoresist and azobenzene copolymer. The common mechanism of the structures formation was attributed to mass transport effect, which however pushes the materials in opposite directions in these two materials. The fabrication technique is based on the use of interference lithography, which allowed to create large and uniform structures. In the first case, 1D and 2D passive periodic surface relief structures were created on the negative photoresist SU8 thanks to the shrinkage effect during the crosslinking process. In the second case, 1D, 2D and 3D active periodic structures have been obtained thanks to the movement of DR1/PMMA copolymer materials from regions of high intensity to those of low intensity irradiation. The modulation amplitude of structures is optimized by controlling the film thickness, the structure periodicity, the exposure dosage, and the polarizations of interference laser beams. Applications of these structures for multiple wavelength DFB laser, nonlinear photonic crystals, and waveguide coupling have been discussed
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MEZERREG, MOHAMED. "Structures de donnees graphiques : contribution a la conception d'un s.g.b.d. images 2d et 3d." Paris 7, 1990. http://www.theses.fr/1990PA077155.
Full textAbstract:
Cette these aborde le probleme de la structuration des donnees relatives aux images 2d et 3d, et leur transformation sous forme d'un schema relationnel. Apres un apercu sur les problemes poses par les systemes graphiques en matiere de structures de donnees, deux modeles de description d'images sont presentes: le modele syntaxique et le modele bases de donnees. Pour representer les images 2d, la structure de donnees graphique quadkey est proposee. Outre un gain tres considerable en espace memoire et en temps de calcul, le quadkey presente l'avantage majeur de transformer les donnees images sous forme de relations adaptees au modele de bases de donnees relationnel. Le quadkey est ensuite etendu en octkey pour representer les images 3d. En utilisant l'octkey, deux methodes de reconstitution d'objets 3d a partir des projections 2d sont decrites. La premiere methode, reconstitue l'objet 3d par intersection des trois faces de vision d'objet: x-y, y-z, et z-x. La seconde, le reconstitue par fusion de ses coupes en serie. Enfin, un systeme de gestion de bases de donnees images (s. G. B. D. I. ) est presente. Base sur le modele relationnel, cet s. G. B. D. I. Utilise les structures de donnees graphiques quadkey et octkey. Il est dote d'un langage de requete non procedural et d'une bibliotheque graphique
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Khan, Ridita Rahman. "Modeling, Simulation and Characterization of Optoelectronic Properties of 2D-3D CoO-ATO Nano Structures." Scholar Commons, 2017. https://scholarcommons.usf.edu/etd/7414.
Full textAbstract:
Devices for converting solar energy to electrical energy are not considerably efficient, though there are abundant renewable solar energy sources. Therefore there is a continuous call for investigation of new devices that are efficient and eco-friendly thereby contributing to harvested energy technology.
This thesis characterizes the optical constant (refractive index) of a novel material, cobalt oxide-antimony doped tin oxide (CoO-ATO). Thin film of CoO-ATO is generated using spin coating of CoO-ATO solution having 76.33% chloroform, 13.47% polystyrene, 10% antimony doped tin oxide and 0.2% cobalt oxide by weight. The thin film is analyzed through ellipsometry to acquire the refractive index of the material through the visible spectrum, which is used for modeling an antireflective coating in a solar cell. The model is designed and analyzed by simulation using computer simulated technology, and the results of the analysis of a thin film or a nanofiber membrane of the novel material implemented as an antireflective coating layer that affects the absorption efficiency of the optoelectronic device.
The result of the analysis showed enhancement of absorption efficiency within the visible spectrum for both thin film and nanofiber membrane of the novel material CoO-ATO. The absorption through thin film was more than that of the nanofiber membrane.
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Dalal, Mohamed. "Contribution à l'étude de la saturation des tissus simples et multicouches : tissus 2D et 3D." Phd thesis, Université de Haute Alsace - Mulhouse, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00841290.
Full textAbstract:
Le tissu est réalisé par un entrecroisement, appelé armure [1], de 2 réseaux de fils, un longitudinal et un transversal 2D et de plus de 2 réseaux 3D. Les propriétés de ces tissus seront fonction de la quantité de fil insérable dans l'armure, quantité dont la limite doit être déterminée de façon précise. Hors, à ce jour, cette limite est très mal connue [2]. Donc, l'utilité principale du calcul des limites de tissabilité est de savoir si un tissu 2D ou 3D est réalisable ou non sur une machine à tisser. Les coefficients de difficulté permettent d'éviter des productions endommageant le matériel et aussi d'apprécier a priori les problèmes de rendement de production des articles proches des limites de tissabilité tel que les tissus techniques. Il est d'autre part possible de déduire certaines caractéristiques techniques de l'article réalisé. Ces calculs peuvent en effet quantifier le serrage des fils entre eux et permettre de déduire les caractéristiques mécaniques et physiques. Les raisons motivant ces recherches sont d'une part d'éviter un surcoût de production en essayant de tisser un article, 2D ou 3D, impossible à tisser et d'autre part de diminuer les casses des fils et l'usure des éléments de la machine à tisser à cause d'une surcharge sur le métier à tisser pendant l'opération de tissage. Après la mise en place d'un plan d'expérience de tissage, l'étude des propriétés mécaniques et physiques d'un nombre représentatifs de tissus 2D et 3D et la modélisation des structures tissées a permis de proposer de nouvelles équations de saturations et de limite de tissabilité en particulier pour le 3D [3]. Par ailleurs, à partir de ces équations, il est possible de prévoir, pour une contexture et une armure donnée en 2D ou 3D, la masse maximale de fil insérable dans le tissu ainsi que la difficulté qui sera rencontrée lors du tissage. Les relations théoriques nouvelles proposées, indices de saturation numérique et indice de saturation massique ont été confirmées par les résultats expérimentaux et Il a été conclu que les équations et abaques qui en découlent sont des outils utiles pour l'industrie de tissage traditionnel et technique.
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Bertani, Gregorio. "Wind loading on elongated structures characterized by bluff sections: comparison between 2D and 3D simulations." Master's thesis, Alma Mater Studiorum - Università di Bologna, 2021. http://amslaurea.unibo.it/22291/.
Full textAbstract:
The flow around bluff-bodies is characterized by specific flow features (e.g. flow separations, flow re-attachments and vortex shedding) which clearly differentiate it from flows over aerodynamic bodies, such as aerofoils or turbine blades. Due to the lack of analytical solutions, bluff-body aerodynamics relies on experimental measurements and, increasingly, on Computational Fluid Dynamics (CFD), which involves the solution of fluid flow equations by means of numerical methods. However, since the computational cost for Direct Numerical Simulations (DNS) is often prohibitive, the use of turbulence models is essential for the application of CFD to engineering problems. Such models can be developed in various ways. In particular, Reynolds Averaged Navier-Stokes (RANS) models are derived by Favre-averaging Navier-Stokes equations, whereas Large Eddy Simulations (LES) rely on their spatial filtering. The major drawback in the use of such models is the loss of flow details, which may however have a strong influence on the flow field development. The resulting flow can, indeed, be remarkably different from DNS and experimental measurements. This is particularly true for RANS models, especially when used in a two-dimensional (2D) framework. In fact, in cases for which the time-averaged flow is approximately two-dimensional, the use of 2D RANS models appears to be an extremely convenient and widely adopted solution. However, such simplification can lead to strong inaccuracies.
The aim of this thesis is to explore and assess the accuracy of 2D RANS models for the prediction of the aerodynamic coefficients for the wind loading of elongated structures characterized by bluff sections. Results show an overall tendency to overestimate drag due to the impossibility to generate three-dimensional structures in the wake zone. Additional LES simulations confirm the obtained results.
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Günther, Thomas. "Inversion methods and resolution analysis for the 2D/3D reconstruction of resistivity structures from DC measurements." Doctoral thesis, Technische Universitaet Bergakademie Freiberg Universitaetsbibliothek "Georgius Agricola", 2009. http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:105-4152277.
Full textAbstract:
The presented thesis deals with the multi-dimensional reconstruction of the earth's conductivity distribution based on DC resistivity data. This task represents a nonlinear and ill-posed minimization problem with many degrees of freedom. In this work, techniques for regularization and controlling of this problem are depicted and classified. Particularly, it is concentrated on explicit regularization types, which impose constraints onto the model. The system of equations as resulting from the application of the Gauss-Newton minimization can be solved efficiently. Furthermore, it is shown how the regularization strength can be controlled. The method of non-linear resolution analysis plays a central role in the thesis. It represents a powerful tool to estimate the quality of inversion results. Furthermore, the derived resolution measures provide the basis for the optimization of experimental design concerning information content and efficiency. Methods of error estimation, forward modeling and the calculation of the Jacobian matrix for DC resistivity data are developed. Procedures for appropriate parameterization and inversion control are pointed out by studies of synthetic models. Different inversion and regularization methods are examined in detail. A linearized study is used to compare different data sets considering their efficiency. Moreover, a triplegrid-technique for the incorporation of topography into three-dimensional inversion is presented. Finally the inversion methods are applied to field data. The depicted optimization strategies are realized in practice, which increases the economic relevance of threedimensional data acquisition. The structure of the subsurface is imaged in detail for several applications in the fields of cavity detection, archaeology and the investigation of ground falls. The resolution analysis is successfully established to appraise the obtained results.
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Gennesson, Marvin. "Étude expérimentale de la mise en place des structures de solidification dans les lingots d'acier." Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0278/document.
Full textAbstract:
L’amélioration de la solidification de lingots d’acier industriels de plusieurs tonnes demeure un défi scientifique. Lors de cette étape cruciale, des hétérogénéités chimiques – à l’échelle du mètre – peuvent se développer. Le mouvement des grains solides qui se forment et se déplacent dans le bain liquide est un des leviers d’action sur la macroségrégation. L’inoculation permet d’agir sur le nombre, la taille et la morphologie de ces grains via des ajouts dans le métal liquide. Dans ce travail, les nuances 42CrMo4 et 34Cr4 ont été inoculées pour plusieurs formats de lingots. Des techniques de caractérisation (2D et 3D) ont été développées pour la comparaison des structures de solidification dendritiques avant et après inoculation. Une première série de lingotins (50 g) a montré l’effet affinant de poudres à bonne cohérence cristallographique avec la ferrite et l’effet grossissant d’un ferroalliage de cérium. Après une étude à plus grande échelle (8 kg) pour les meilleurs candidats (poudres de TiN, CeO2, Si3N4 et ferroalliage de cérium), un ajout de cérium a été fait dans un lingot industriel de 6,2 t. Le cérium, responsable de la croissance des grains équiaxes pour l’ensemble des lingots caractérisés. Il agit probablement sur les tensions interfaciales solide/liquide et moule/liquide tout en remplaçant les sites de germination nativement présents dans le métal liquide par des inclusions au cérium qui ne servent pas de sites de germinationImproving the solidification of large industrial steel ingots remains a scientific challenge. During casting chemical heterogeneities (macrosegregation), sometimes in the scale of meters, can arise. Solid grain motion is one phenomena responsible for macrosegregation. Inoculation allows the number, size and morphology of these grains to be modified through additions to the liquid metal. In this work 42CrMo4 and 34Cr4 grade steel ingots of several sizes were modified with potential inoculants. Characterization techniques (2D and 3D) were developed to compare dendritic solidification structures before and after inoculation. The first series of small ingots (50 g) showed grain refinement for powder additions with a low lattice misfit between the inoculant and solidifying melt, and a coarsening effect when ferrocerium was added. The best inoculant candidates (TiN, CeO2, Si3N4 powders and cerium ferroalloy) were tested in medium sized ingots, after which the cerium addition was tested with a 6,2 t industrial ingot. Cerium is responsible for coarsening the grain size in all sizes of cast ingots investigated. This is likely due to a modification of the solid/liquid and liquid/mold interfacial energy along with the replacement of existing sites with cerium inclusions which are not active during nucleation
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La, Rochette Hélène de. "Latchup déclenché par ion lourd dans des structures CMOS-1 mum : approche expérimentale, simulation 2D et 3D." Montpellier 2, 1995. http://www.theses.fr/1995MON20003.
Full textAbstract:
Les phenomenes induits par les radiations restent un sujet d'etude tres actuel pour la survie des composants dans l'espace. Le latchup declenche par ion lourd conduisant a la destruction des cmos fait partie des effets dont il faut s'affranchir. Apres avoir fait le point sur l'environnement radiatif et le verrouillage des dispositifs cmos par sa structure parasite pnpn, nous nous sommes interesses aux simulateurs de composants susceptibles de nous permettre une meilleure comprehension du phenomene et des etudes sur les possibilites de durcissement des composants. Parallelement aux simulations sur des structures de test comportant des modifications geometriques, nous avons fait des mesures experimentales en mode statique et sous ions lourds des parametres de declenchement en latchup. Puis nous avons etudie des composants cmos complets issus de la technologie scmos-1m de matra-mhs. Une comparaison des resultats obtenus par simulation et experimentalement nous a permis de conclure sur l'influence des modifications geometriques et sur la pertinence de l'utilisation de la simulation de composant dans des etudes de durcissement
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Silva, Alessandro Márcio Hakme da. "Análise morfométrica 2D e 3D de amostras de osso trabecular utilizando microtomografia tridimensional por raio-X." Universidade de São Paulo, 2009. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/82/82131/tde-29062010-112929/.
Full textAbstract:
Ossos trabeculares possuem uma microestrutura porosa e podem ser modelados como um sólido elástico linear, heterogêneo e anisotrópico. A microtomografia tridimensional por raios-x (uCT) tem sido mundialmente utilizada para a caracterização de osso trabecular em pesquisas relacionadas à qualidade óssea e à doenças do metabolismo ósseo como a osteoporose. Na literatura há poucas investigações comparando as análises morfométricas 2D e 3D de osso trabecular. Nesta investigação amostras de osso trabeculares cilíndricas extraídas da cabeça femoral bovina foram utilizadas para a comparação dessas análises por \'mü\'CT. O software CT-Analyser foi utilizado para medidas em três direções (crânio-caudal, lateral-medial e anterior-posterior) de diversos parâmetros da microestrutura trabecular tais como espessura trabecular, separação trabecular, número trabecular e os autovalores do tensor de anisotropia (M). A comparação entre os valores dos parâmetros medidos por análises morfométricas 2D e 3D foi realizada pelo teste-t pareado com nível de significância p < 0,05 e por correlação linear de Pearson. Os autovalores da matriz M mostram que a microestrutura trabecular bovina tem uma tendência para a simetria transversalmente isotrópica. Os resultados obtidos mostram que a microtomografia tridimensional por raios-X é uma técnica de grande potencial para caracterização da qualidade óssea gerando bons parâmetros para o diagnóstico de doenças do metabolismo ósseo.Trebecular bones have a porous microstructure and can be modeled as a linear elastic solid, heterogenous and anisotropic. The x-ray tridimensional microtomography (\'mü\'CT) has been worldwide used for the assessment of trabecular bone in investigations related to bone quality and aimed to the diagnostic of bone metabolic diseases such as osteoporosis. In the literature few investigations have compared the 2D and 3D morphometric analysis of trabecular bone. In this investigation cylindrical trabecular bone samples were harvested from bovine head femur to carry out that comparison by \'mü\'CT. The CT-Analyser software was used to measure in three directions (superior-inferior, lateral-medial and anterior-posterior) several microstructural trabecular parameters such as trabecular thickness, trabecular separation, trabecular number and the eigenvalues of the fabric tensor (M). The comparison between the parameters values measured by 2D and 3D morphometric analysis was performed by the paired-sample t test with a level of significance p < 0,05 and the Pearson\'s linear correlation. The eigenvalues show that the bovine trabecular microstructure has a tendence to transverse isotropy symmetry. The results show that x-ray tridimensional microtomography (\'mü\'CT) is a technique of great potential for characterization of generating good bone quality parameters for the diagnosis of diseases of bone metabolism.
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Liao, Wei [Verfasser], and Karl [Akademischer Betreuer] Rohr. "Minimal Path Methods for Segmentation and Analysis of 2D and 3D Line Structures / Wei Liao ; Betreuer: Karl Rohr." Heidelberg : Universitätsbibliothek Heidelberg, 2018. http://d-nb.info/1177149915/34.
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Morariu, Cosmin Adrian [Verfasser], and Josef [Akademischer Betreuer] Pauli. "Extraction of Complex Fine Structures in 3D & 2D Medical Image Data / Cosmin Adrian Morariu ; Betreuer: Josef Pauli." Duisburg, 2019. http://d-nb.info/1191692256/34.
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Nilsson, Erik, and Goidaragh Safiyeh Alizadeh. "Kundnyttan av Tekla Structures som verktyg i broprojektering." Thesis, KTH, Byggteknik och design, 2013. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:kth:diva-125749.
Full textAbstract:
Byggbranschen är inne i en övergångsfas mellan 2D och 3D. BIM, som arbetsmetod, och 3D-modeller blir allt vanligare. I broprojekt är dock efterfrågan på dessa modeller låg. På WSP i Stockholm används 3D-modelleringprogrammet Tekla Structures i stor utsträckning på flera avdelningar. Önskemål finns om att utöka användningen av programmet även inom broprojektering. För att det ska bli möjligt krävs en större efterfrågan hos företagets kunder. Detta examensarbete har till syfte att ur kundens synvinkel utvärdera Tekla Structures som verktyg samt vilken nytta kunden har av Tekla-modeller. För att kunna belysa ämnet ur detta perspektiv har intervjuer gjorts med olika kunder till WSP. Deras behov och syn på BIM och Tekla Structures i brosammanhang har kartlagts och analyserats. Aspekter som kunden lyft fram i intervjuerna har fungerat som plattform för analys av en 3D-modell som konstruerats med hjälp av Tekla Structures samt två redan projekterade broar, modellerade i samma program. Analysen visar att kundnyttan av att använda Tekla-modeller i broprojekt är stor men för att möjliggöra hantering av modellerna krävs stora insatser. Utvärdering av programvaran visar även dess starka respektive svaga sidor. Resultatet av arbetet redovisas i rapportens följande sidor.The building industry is going trough a transitional stage, from 2D to 3D. BIM, as a working method, and 3D models are becoming more common. In bridge project however, the demand for 3D models is low. At WSP in Stockholm the 3D modelling program Tekla Structures is widely used in several departments. There is a desire to expand the usage of the program also when it comes to bridge planning. To make that possible a bigger request by the customers is required. The purpose of this thesis is to evaluate Tekla Structure as a tool from a customer perspective and to analyse the customer values by using Tekla models. To shed light on this issue interviews have been made with different customers of WSP. The customers’ needs and their reflections on BIM and Tekla Structures in bridge projects are mapped out and analysed. Aspects reached by the customers have served as a basis for analyse of a 3D model, built up in Tekla Structures, as well as two bridges – already modelled in the same program. The analysis shows that there is a big customer value by using Tekla models in bridge projects, but to enable management models great efforts are required. An evaluation of the software also shows both strengths and weaknesses. In the following pages the result is presented.
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Wikström, David, and Tobias Karlemi. "Varför BIM?" Thesis, Jönköping University, JTH, Civil Engineering, 2008. http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:hj:diva-1370.
Full textAbstract:
Is the new technology always the best? This final project tries to determine if BIM is the melody of today, or if traditional 2D drawing is recommended. Perhaps a compromise is necessary, utilizing both methods.
In order to answer this question, different views from the industry have been retrieved through reports, producers of software and users. The approach has consisted in building a 3D model of the school Råslättsskolan, house 01, along with interviews with people involved in the building process.
When working in 2D it is hard to include the third dimension, mistakes are done and collisions happen that must be corrected, in most cases at the construction site. BIM is an incredible help since the model allows you to detect collisions and correct them. Another time when models are preferred is when you need production plans, for example, different steel details that will be joined together at the work shop before shipping to the construction site.
Skanska and NCC, in densely developed urban areas, already require BIM today, something that most likely will be customary within the nearest future. It is not hard to understand that more and more clients require BIM when you realize its advantages. With the correct method, these 3D models can minimize risks of errors, optimize the production and save money.When it comes to introducing BIM today at BGK the students can’t do anything but make a recommendation. The improved quality, the future prospect and that the advantages of BIM is not depending by project size will make it attractive for BGK to begin a transition already today. BIM is the melody of the future, not the only song being sung, but clearly the strongest one.
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Zieger, Markus Michael [Verfasser], and C. [Akademischer Betreuer] Barner-Kowollik. "Designing Functional 2D and 3D Structures: From Ultrathin Coatings to Laser Lithography / Markus Michael Zieger ; Betreuer: C. Barner-Kowollik." Karlsruhe : KIT-Bibliothek, 2019. http://d-nb.info/1182430627/34.
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Jacques, Isabelle. "Aspects combinatoires en modélisation 2D et 3D et application à l'énumération des cartes et des solides." Mulhouse, 1991. http://www.theses.fr/1991MULH0185.
Full textAbstract:
Après les travaux de W. T. Tutte sur le comptage de diverses familles de cartes planaires, le point de vue adopté ici est celui de la définition de transformations topologiques sur les cartes à partir desquelles on déduit des équations sur leurs séries génératrices. Un premier résultat concerne l'énumération des cartes sur le tore en fonction du nombre d'arêtes et du degré d'une face distinguée. Une nouvelle équation sur la série génératrice est obtenue après une étude détaillée d'une transformation topologique consistant à contracter une face distinguée. Un second résultat concerne l'étude d'un problème d'évolution linéaire sur un multigraphe muni d'une valuation formelle. La résolution de ce problème conduit à une équation nouvelle attachée à tout graphe. Cette équation, appliquée dans le cas particulier de l'arbre infini naturellement associé à la famille des cartes planaires, conduit à une équation nouvelle pour la série génératrice de ces cartes planaires, exprimant celle-ci en fonction de la série génératrice des mots de Dyck. Le troisième résultat concerne une généralisation à trois dimensions au niveau des solides topologiques, des notions classiques sur les cartes. La notion de solide est introduite en termes de sommets, arêtes, faces et en y ajoutant une composante supplémentaire : celle de volume. Une propriété importante mise en évidence est celle d'effeuillabilité, celle-ci permettant de généraliser en 3D la notion d'arbre par celle de solide effeuillable. On donne alors l'énumération d'une classe particulière de tels solides effeuillables : les solides-arbres par la suite de Schröder-Etherington
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Jia, Hongjun. "A study of the missing data problems in 3D structure reconstruction and 2D face recognition." Columbus, Ohio : Ohio State University, 2009. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc%5Fnum=osu1235750224.
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Ehlke, Moritz [Verfasser], Olaf [Akademischer Betreuer] Hellwich, Olaf [Gutachter] Hellwich, Bernhard [Gutachter] Preim, and Stefan [Gutachter] Zachow. "3D reconstruction of anatomical structures from 2D X-ray images / Moritz Ehlke ; Gutachter: Olaf Hellwich, Bernhard Preim, Stefan Zachow ; Betreuer: Olaf Hellwich." Berlin : Technische Universität Berlin, 2021. http://d-nb.info/1230468536/34.
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Indelicato, Giuliana. "Modèles mécaniques de réseaux de fibres 2D et de textiles." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2008. http://www.theses.fr/2008INPL009N/document.
Full textAbstract:
Ce travail aborde trois problèmes fondamentaux liés au comportement mécanique de matériaux tissés. Dans une première partie, le modèle de Wang et Pipkin pour des tissés, décrits comme des réseaux de fibres inextensibles comportant une résistance au cisaillement et à la flexion, est généralisé en un modèle prenant en compte la résistance à la torsion des fibres. Une application au comportement d’une coque cylindrique constituée de fibres hélicoïdales est traitée. Dans une deuxième partie, nous analysons l’impact de la géométrie de l’armure du tissé sur les propriétés de symétrie de l’énergie de déformation. Pour des réseaux constitués de deux familles de fibres, quatre configurations distinctes d’armure existent, selon l’angle entre les fibres et les propriétés mécaniques des fibres. Les propriétés de symétrie de l’armure déterminent le groupe de symétrie matérielle du réseau, sous l’action duquel la densité d’énergie est invariante. Dans ce contexte, des représentations des énergies de déformation d’un tissé invariantes par le groupe de symétrie matérielle du réseau sont établies. La relation entre les invariants du groupe et la courbure des fibres est analysée. Dans une troisième partie, des modèles de textiles considérés comme des surfaces dotées d’une microstructure sont élaborés, à partir d’une modification des modèles classiques de coques de Cosserat, dans lesquels la microstructure décrit les ondulations des fils à l’échelle microscopique. A partir d’une représentation du fil comme un elastica d’Euler, une expression explicite de l’énergie élastique microscopique est obtenue, qui permet d’établir un modèle simple du comportement mécanique macroscopique de tissésIn this work, we discuss three basic problems related to the mechanical behavior of textile materials. First, we extend the model of Wang and Pipkin for textiles, described as networks of inextensible fibers with resistance to shear and bending, to a model in which resistance to twist of the individual fibers is taken into account, by including torsion contributions in the elastic stored energy. As an example, we study the behaviour of a cylindrical shell made of helical fibers. Second, we study how the geometry of the weave pattern affects the symmetry properties of the deformation energy of a woven fabric. For networks made by two families of fibers, four basic types of weave patterns are possible, depending on the angle between the fibers and on their material properties. The symmetry properties of the pattern determine the material symmetry group of the network, under which the stored energy is invariant. In this context, we derive representations for the deformation energy of a woven fabric that are invariant under the symmetry group of the network, and discuss the relation of the resulting group invariants with the curvature of the fibers. Third, we develop a model for textiles viewed as surfaces with microstructure, using a modification of the classical Cosserat model for shells, in which the microstructure accounts for the undulations of the threads at the microscopic scale. Describing the threads as Euler's elastica, we derive an explicit expression for the microscopic elastic energy that allows to set up a simple model for the macroscopic mechanical behavior of textiles
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Au, Thi Huong. "Optimisation et manipulation d'une source de photons uniques par des structures photoniques 2D et 3D à base de matériau polymère à température ambiante." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLN046.
Full textAbstract:
Cette thèse a été consacrée à l'étude théorique et expérimentale du couplage contrôlé de la source de photon unique (SPS) aux structures photoniques multidimensionnelles, par l'utilisation de la méthode dite écriture directe par laser (DLW) par absorption ultra-faible à un photon (LOPA). La thèse est constitutée de trois parties principales suivantes:La première partie concerne le caractérisation et l'optimisation des dots quantiques (QD) colloïdaux CdSe/CdS. La dépendance de la longeur d'onde d'excitation a été étudiée. En utilisant une excitation à 532 nm, seul le core est excité et l’effet d'Auger est donc supprimé. Cette approche permet donc d'obtenir avec la suppression de la commutation intermittente et une source de photon unique très stable à température ambiante. Afin d’obtenir une meilleure performance des QDs sur une longue période, nous avons ensuite étudié l'influence du milieu dans lequel les QDs sont logés sur leurs propriétés optiques. En intégrant les QDs dans les matrices de polymère SU-8, nous avons montré que l'environnement polymérique permet non seulement de conserver de bonnes caractéristiques des QDs CdSe/CdS avec une photostabilité élevée, mais également de nous offrir une excellente accessibilité à la fabrication des structures en polymère contenant une particule unique.Dans la deuxième partie, la technique LOPA DLW est utilisée pour le couplage des QDs uniques dans diverses structures photoniques. Deux dispositifs, l’antenne du type ''pilier diélectrique'' sous-lambda et la membrane de réseau circulaire (cavité du type ''bulleye''), ont été étudiés théoriquement et expérimentalement pour améliorer l’émission du QD couplé en termes de l'émission spatiale et de l’émission radiative spontanée de l’émetteur.Dans la troisième partie, la manipulation de la SPS est démontrée en couplant le QD unique à des structures magnéto-photoniques multidimensionnelles. À l'aide d'un champ magnétique externe, le mouvement contrôlable d'un seul QD a été démontré dans un environnement fluidique. En contrôlant l'amplitude et l'orientation du champ magnétique externe, la position et l'orientation de la SPS à base d'un QD ont été manipulées à la demande. Les propriétés optiques, magnétiques et mécaniques des dispositifs magnéto-photoniques hybrides ont été étudiées pour montrer les capacités multifonctionnelles de telles structuresThe thesis has been devoted to study the controlled coupling of a colloidal quantum dot (QD) based single photon source (SPS) into multidimensional polymeric photonic structures by using low-one photon absorption (LOPA) direct laser writing (DLW) technique. The thesis consists of three main parts:The first part addresses the characteristic optimization of the CdSe/CdS based SPS. The excitation wavelength dependence of the QDs was investigated. By using 532 nm, only the core of the QD is excited with the suppression of the Auger effects. Thus, this approach allows for obtaining the suppression of fluorescence intermittency and a stable single-photon emission at ambient conditions. In order to obtain the long-term high fluorescence quality of the QDs, we then studied the influence of the local dielectric medium on the optical properties of the QDs. By incorporating the QDs into a photoresist (SU-8), we demonstrated that the polymeric environment not only enables the long-term preservation of the QD with high photostability but also provides us excellent accessibility to fabricate polymeric structures containing SPS.In the second part, the LOPA-based DLW is employed for the coupling of single QD into various photonic structures. Two devices including submicropillar dielectric antenna and 3D membrane bulleye cavity are theoretically and experimentally investigated to enhance the fluorescence emission of the single QD in terms of far-field angular radiation pattern and the spontaneous radiative emission of the emitter.In the third part, the manipulation of SPS is demonstrated by coupling the single QD into multidimensional magneto-photonic structures. With the aid of an external magnetic field, the controllable movement of the coupled QD was performed in the fluidic environment. The position and orientation of the SPS coupled in the structure were manipulated on demand. The mechanical, magnetic and optical properties of the device are investigated showing the multifunctional capabilities of magneto-photonic structures
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Bognet, Brice. "Stratégies numériques avancées pour la simulation de modèles définis sur des géométries de plaques et coques : solutions 3D avec une complexité 2D." Phd thesis, Ecole Centrale de Nantes (ECN), 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01021762.
Full textAbstract:
La plupart des produits d'ingénierie actuels, que ce soit dans le domaine des transports (naval, aéronautique, automobile, ...), de l'énergie (éolien, ...) ou du génie civil, font massivement appel à des pièces de faible épaisseur de formes variées : les plaques et les coques. Les matériaux métalliques sont toujours très utilisés, bien que l'utilisation des matériaux composites augmente fortement. La conception et le dimensionnement des pièces métalliques et composites nécessite par conséquent des outils de calculs adaptés et performants. L'approche retenue est d'effectuer des simulations mécaniques 3D et d'utiliser la méthode de réduction de modèle PGD (Proper Generalized Decomposition) pour résoudre le problème en variables d'espace séparées. Cette méthode consiste à chercher la solution sous la forme d'une somme finie de produits de fonctions des coordonnées de la surface moyenne et de fonctions de la coordonnée de l'épaisseur. La résolution par la méthode des éléments finis des problèmes 2D (fonction des coordonnées de la surface moyenne) et 1D (fonction de la coordonnée de l'épaisseur) issus de la séparation des variables permet de construire de façon itérative la solution 3D du problème avec une complexité qui reste celle d'un problème 2D. Des variables supplémentaires sont également ajoutées en tant que coordonnées du problème afin d'inclure dans les simulations d'éventuelles incertitudes, variabilités, des paramètres de conception ou des paramètres du procédé d'élaboration. Ces simulations multidimensionnelles fournissent donc des abaques numériques qui peuvent ensuite être utilisées pour la conception et l'optimisation.
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Apedo, Komla Lolonyo. "Numerical modelling of inflatable structures made of orthotropic technical textiles : application to the frames of inflatable tents." Thesis, Lyon 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LYO10145.
Full textAbstract:
L'objectif principal visé par cette thèse est de modéliser les poutres gonflables en textiles techniques orthotropes. Les approches statiques font l'objet de ce rapport. Avant d'aborder ce problème, nous avons été amenés à identifier tous les paramètres qui ont un effet direct sur les propriétés mécaniques effectives de ces composites. Ainsi, nous avons développé un modèle micro mécanique de prédiction de ces propriétés mécaniques. Le modèle proposé est basé sur l’analyse d'un volume élémentaire représentatif (VER) prenant en compte non seulement les propriétés mécaniques et la. fraction de volume de chaque phase dans le VER mais également leur géométrie et leur architecture. Chaque fil dans le VER a été modélisé comme un matériau isotrope transverse (contenant les fibres et la résine). La méthode dite d’assemblage de cylindres a été utilisée pour l’homogénéisation au niveau des fils. Une deuxième homogénéisation est ensuite réalisée. Elle prend en compte la fraction de volume de chaque constituant (fils de chaîne, fils de trame et résine non prise en compte dans les fils). Le modèle a été validé par des résultats expérimentaux existant dans la littérature. Une élude paramétrique a été menée afin d'étudier les effets des divers paramètres géométriques et mécaniques sur ces propriétés mécaniques. Dans l'analyse structurale, un modèle poutre gonflable 3D de Timoshenko en tissu orthotrope a été proposé. Il prend en compte les non-linéarités géométriques et l'effet de la force suiveuse générée par la pression de gonflage. Les équations d'équilibre non-linéaires dérivent du principe des travaux virtuels en configuration lagrangienne totale. Dans une première approche, une linéarisation a été faite autour de la configuration de référence précontrainte pour obtenir les équations adaptées aux problèmes linéaires. A titre d'exemple, le problème de flexion plane a été abordé. Quatre cas de conditions aux limites ont été traités et les résultats obtenus améliorent les modèles existants dans le cas de tissu isotrope. Les charges de plissage ont été également proposées dans chaque cas traité. Dans une deuxième approche, les équations non-linéaires ont été discrétisées par la méthode des éléments finis. Deux types de solutions ont été alors proposées : les solutions aux problèmes éléments finis linéaires obtenues par une linéarisation des équations discrétisées autour de la configuration de référence précontrainte et les solutions aux problèmes éléments finis non-linéaires réalisées en adoptant une méthode Quasi-Newton sous sa forme incrémentale. A titre d’exemple, la flexion d’une poutre encastrée-libre a été étudiée et les résultats améliorent les modèles théoriques. Le modèle éléments finis non-linéaire a été comparé favorablement à un modèle éléments finis coque mince 3D. Une étude paramétrique a été ensuite effectuée. Elle a porté sur l'influence des propriétés mécaniques et sur de la pression de gonflage sur la réponse de la poutre. Les solutions éléments finis linéaires se sont avérées proches des résultats théoriques linéarisés d'une part et les résultats du modèle éléments finis non-linéaire se sont avérés proches des résultats du modèle linéaire dans le cas des propriétés mécaniques élevées alors que le modèle éléments finis non-linéaire est indispensable pour modéliser ces poutres lorsque les propriétés mécaniques du tissu sont faiblesThe main objective of this thesis was to model inflatable beams made frorn orthotropic woven fabric composites. The static aspects were investigated in this report. Before planning to develop these models, it was necessary to know all the parameters which have a direct effect on the effective mechanical properties these composites. Thus, a micro mechanical model was performed for predicting the effective mechanical properties. The proposed model was based on the analysis of the representative volume element (RVE). The model took into account not only the mechanical properties and volume fraction of each components in the RVE but also their geometry and architecture. Each yarn in the RVE was modelled as a transversely isotropic material (containing fibres and resin) using the concentric cylinders model (CCIVI). A second volumetric averaging which took into account the volume fraction of each constituent (warp yarn, weft yarn and resin), was performed. The model was validated favorably against experimental available data. A parametric study was conducted in order to investigate the effects of various geometrical and mechanical parameters on the elastic properties of these composites. ln the structural analysis, a 3D Timoshenko airbeam with a homogeneous orthotropic woven fabric (OWF) was addressed. The model took into account the geometrical nonlinearities and the inflation pressure follower force effect. The analytical equilibrium equations were performed using the total Lagrangian form of the virtual work principle. As these equations were nonlinear, in a first approach, a linearization was performed at the prestressed reference configuration to obtain the equations devoted to linearized problems. As example, the bending problem was investigated. Four cases of boundary conditions were treated and the deflections and rotations results improved the existing models in the case of isotropic fabric. The wrinkling load in every case was also proposed. In a second approach, the nonlinear equilibrium equations of the 3DTimoshenko airbeam were discretized by the finite element method. Two finite element solutions were then investigated : finite element solutions for linearized problems which were obtained by the means of the linearization around the prestressed reference configuration of the nonlinear equations and nonlinear finite element solutions which were performed by the use of an optimization algorithm based on the Qua.si-Newton method. As an example, the bending problem of a cantilever inflated beam under concentrated load was considered and the deflection results improve the theoretical models. As these beams are made from fabric, the beam models were validated through their comparison with a 3D thin-shell finite element model. The influence of the material effective properties and the inflation pressure on the beam response was also investigated through a parametric study. The finite element solutions for linearized problems were found to be close to the theoretical linearized results. On the other hand, the results for the nonlinear finite element model were shown to be close to the results for the linearized finite element model in the case of high mechanical properties and the non linear finite element model was used to improve the linearized model when the mechanical properties of the fabric are low
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Leplay, Paul. "Identification de comportements mécaniques et à rupture par corrélation d'images 2D et 3D : Application aux filtres à particules Diesel à base de titanate d'aluminium." Phd thesis, INSA de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00716670.
Full textAbstract:
Les filtres céramiques représentent une solution efficace pour capturer et retenir les particules carbonées émises par les moteurs automobiles Diesel. En cas de choc thermique dû à une régénération sévère, la résistance thermomécanique de ces filtres est primordiale pour assurer une bonne efficacité de filtration pendant toute la durée de vie du véhicule. Pour cette raison, la conception de filtres à particules Diesel à base de titanate d'aluminium est une innovation prometteuse au sein de la gamme du groupe Saint-Gobain. A température ambiante comme à haute température, les caractérisations des comportements mécaniques et à la propagation de fissure du titanate d'aluminium sont les objectifs principaux de ces travaux de thèse. Basée sur différents essais mécaniques analysés par corrélation d'images 2D et 3D, une méthodologie d'identification est ainsi développée et appliquée sur la céramique à base de titanate d'aluminium pour les filtres à particules. Tout d'abord, des essais de flexion effectués à température ambiante mettent en évidence le comportement endommageable de cette céramique microfissurée fortement poreuse. Des fonctions de forme spécifiques à la flexion quatre points sont construites pour mesurer, par corrélation d'images 2D, la cinématique globale et la position de l'axe neutre. Une loi d'endommagement est identifiée pour représenter la dissymétrie entre les comportements en traction et en compression. Cette approche d'identification est appliquée à haute température, où le comportement mécanique du matériau est non-linéaire en raison du réseau de microfissures et de la viscosité de la phase secondaire. Une seconde approche de corrélation d'images 2D, basée sur les séries de Williams, est appliquée pour analyser des essais de flexion entaillée et étudie la fissuration quasi-fragile du matériau à température ambiante. Les différents modes d'endommagement sont quantifiés énergétiquement à travers l'application d'une méthode de corrélation d'images, basée sur la méthode de l'écart à l'équilibre. A haute température, la propagation de fissure apparaît également comme quasi-fragile, entre autres en raison d'importants mécanismes de renforcements vers 800°C. Parallèlement, l'essai de double-torsion est analysé car il permet de contrôler la propagation de fissures sur de longues distances. Un prototype est conçu pour réaliser des essais in situ dans un tomographe. Par corrélation d'images 3D, l'évolution du front curviligne de la fissure est observée dans l'épaisseur du matériau. Avec une simulation X-FEM, la répartition des facteurs d'intensité des contraintes le long du front de fissure est calculée pour en expliquer sa propagation. Ces travaux ont permis de caractériser les fortes déformabilité et résistance à la propagation de fissure du matériau à haute température. Ces propriétés jouent un rôle clef dans la résistance thermomécanique des filtres à particules Diesel à base de titanate d'aluminium.
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Geyer, Simone [Verfasser], and S. [Akademischer Betreuer] Scholpp. "Establishment of a three-dimensional cell culture system to study tubular structures - A comparative study of neuronal differentiation in zebrafish and in 2D and 3D zebrafish primary cell culture / Simone Geyer. Betreuer: S. Scholpp." Karlsruhe : KIT-Bibliothek, 2015. http://d-nb.info/1112224580/34.
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Vilfayeau, Jérôme. "Modélisation numérique du procédé de tissage des renforts fibreux pour matériaux composites." Thesis, Lyon, INSA, 2014. http://www.theses.fr/2014ISAL0026/document.
Full textAbstract:
L'industrie aéronautique doit faire face aux nouvelles exigences environnementales, tout particulièrement concernant la réduction de la consommation des énergies fossiles. L'utilisation de matériaux composites plus léger permet de répondre en partie à cette attente. Pour limiter les coûts lors de la fabrication et du développement des composites à renforts tissés 3D, il est nécessaire d'utiliser des outils de simulation performants. En particulier, les outils existants, qui discrétisent à une échelle mésoscopique l'architecture des tissus 3D, ne tiennent pas compte de l'influence du procédé de fabrication sur la constitution de la structure textile. Si des outils numériques dédiés à la modélisation du procédé de tressage et de tricotage sont disponibles, il n'en est rien concernant le tissage. Cette étude avait donc pour but de s'intéresser plus particulièrement à la simulation du prodécé de tissage pour pouvoir obtenir une structure de tissu sèche déformée numériquement. La production de différentes architectures de tissu en verre E dans notre laboratoire nous a permis d'observer les différents éléments en contact avec le fil ou le tissu sur la machine à tisser, par le biais de l'utilisation d'une caméra rapide par exemple. Le développement d'un modèle numérique par éléments finis reproduisant le procédé de tissage a été réalisé. Une loi de comportement isotrope transverse fut utilisée pour modéliser les fils de verre. Des premières simulations numériques encourageantes pour la fabrication d'un tissu d'armure toile et d'un tissu d'armure croisé 2-2 sont présentées et comparées avec les tissus réels produits correspondantsThe aeronautical industry faces new challenges regarding the reduction of fossil fuel consumption. One way to address this issue is to use lighter composite materials. The ability to predict the geometry and the mechanical properties of the unit cell is necessary in order to develop 3D reinforcements in composite materials for these aeronautical applications. There is a difficulty to get realistic geometries for these unit cells due to the complexity of their architecture. Currently, existing tools which model 3D fabrics at a meso scale don't take into account manufacturing process influence on the shape modification of the textile structure. There is already some numerical tools that can model the braiding or knitting process, but none have been developed for weaving so far. Consequently, this study deals with the numerical simulation of the weaving process to obtain a deformed dry fabric structure. During the weaving process of E-glass fabrics, achieved in our laboratory, it has been observed that large deformations led to the modification of transverse section of meshes, or local density changes, that can modify the fabrics mechanical resistance. For this reason, a numerical tool of the weaving process, based on finite element modelling, has been developped to predict these major deformations and their influences on the final textile structure. The correlation between numerical results and fabrics produced with glass fibres has been achieved for plain weave and 2-2 twill
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LIAO, SHANG-YU, and 廖尚宇. "Comparison of 2D and 3D Finite Element Analysis of Package Structures." Thesis, 2017. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/79490544155768059703.
Full textAbstract:
碩士中華大學
機械工程學系
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The continuous development of IC has the electronic components thin, compact and versatile which makes our lives more convenient. Any components in the electronic packaging are important not only for telecommunications but also strength its mechanical structure, therefore, the reliability of any components becomes a study topic of the researchers. The thermal-mechanical behavior of a packaging was investigated under 265 °C high temperature loading and down to room temperature 25 °C. In order to discuss the thermal behavior of the central section of the package structure, both 2D and 3D finite element models were created and compared. Due to small thickness of the packaging, the layer 3D solid element was selected in 3D finite element model and higher order element was used in both models to improve the convergence problem. At high temperature, the displacement of model A is about 4 m, the displacement of model B and model C is about 3.2 m, and the displacement is about 2.1 m to 2.5 m at room temperature, and model C is the largest. The equivalent stress is about 896 MPa to 1140 MPa at high temperature, and the model B is the largest. The equivalent stress is about 642 MPa to 711 MPa at room temperature, and model B is the largest. The average equivalent stress was about 37 % lower. The 2D finite element model at high temperature showed that the deformation of model A and C in x direction is greater than 20 % of the 3D finite element model. In addition to model C, the y-direction deformation of other models was less than 20 % of the 3D finite element model. At room temperature, the 2D finite element model showed that the deformation of all models was greater than that of the 3D finite element model by 17~31 %. The y-direction deformation of all models was greater than that of the 3D finite element model. The 2D finite element model at high temperature showed that the equivalent stress of all models is less than that of 3D finite element model by 25 %, and 40 % was found in back to room temperature. The 3D structure was not very reasonable by infinite long structure and can be simplified to 2D structure, but the displacement and stress distribution of 2D analysis results can be qualitatively compared with 3D analysis results
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Tzu-WeiWang and 王子維. "Perovskite solar cell with 2D/3D stacking structures formed by spin coating." Thesis, 2018. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/x7563q.
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Weinkauf, Tino [Verfasser]. "Extraction of topological structures in 2D and 3D vector fields / von Tino Weinkauf." 2008. http://d-nb.info/98960702X/34.
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Schneider, Judith [Verfasser]. "Dynamical structures and manifold detection in 2D and 3D chaotic flows / Judith Schneider." 2004. http://d-nb.info/973637420/34.
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Shashua, Amnon. "Geometric and Algebraic Aspects of 3D Affine and Projective Structures from Perspective 2D Views." 1993. http://hdl.handle.net/1721.1/7216.
Full textAbstract:
We investigate the differences --- conceptually and algorithmically --- between affine and projective frameworks for the tasks of visual recognition and reconstruction from perspective views. It is shown that an affine invariant exists between any view and a fixed view chosen as a reference view. This implies that for tasks for which a reference view can be chosen, such as in alignment schemes for visual recognition, projective invariants are not really necessary. We then use the affine invariant to derive new algebraic connections between perspective views. It is shown that three perspective views of an object are connected by certain algebraic functions of image coordinates alone (no structure or camera geometry needs to be involved).
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Badawi, Said Sobhey [Verfasser]. "Development of the weaving machine and 3D woven spacer fabric structures for lightweight composites materials / Badawi, Said Sobhey." 2007. http://d-nb.info/987189700/34.
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Günther, Thomas. "Inversion methods and resolution analysis for the 2D/3D reconstruction of resistivity structures from DC measurements." Doctoral thesis, 2004. https://tubaf.qucosa.de/id/qucosa%3A22516.
Full textAbstract:
The presented thesis deals with the multi-dimensional reconstruction of the earth's conductivity distribution based on DC resistivity data. This task represents a nonlinear and ill-posed minimization problem with many degrees of freedom. In this work, techniques for regularization and controlling of this problem are depicted and classified. Particularly, it is concentrated on explicit regularization types, which impose constraints onto the model. The system of equations as resulting from the application of the Gauss-Newton minimization can be solved efficiently. Furthermore, it is shown how the regularization strength can be controlled. The method of non-linear resolution analysis plays a central role in the thesis. It represents a powerful tool to estimate the quality of inversion results. Furthermore, the derived resolution measures provide the basis for the optimization of experimental design concerning information content and efficiency. Methods of error estimation, forward modeling and the calculation of the Jacobian matrix for DC resistivity data are developed. Procedures for appropriate parameterization and inversion control are pointed out by studies of synthetic models. Different inversion and regularization methods are examined in detail. A linearized study is used to compare different data sets considering their efficiency. Moreover, a triplegrid-technique for the incorporation of topography into three-dimensional inversion is presented. Finally the inversion methods are applied to field data. The depicted optimization strategies are realized in practice, which increases the economic relevance of threedimensional data acquisition. The structure of the subsurface is imaged in detail for several applications in the fields of cavity detection, archaeology and the investigation of ground falls. The resolution analysis is successfully established to appraise the obtained results.
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Kuo, Jen-Hao, and 郭人豪. "Low Voltage and High Transmittance Blue Phase Liquid Crystal Displays with 2D/3D Continuous Electrode Structures." Thesis, 2018. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/4zv38g.
Full textAbstract:
碩士國立臺灣大學
光電工程學研究所
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Blue phase liquid crystal display is a popular research topic for the liquid crystal display. Because of its sub-millisecond response time and its display without alignment layer that make it be fabricated easier. However, the primary problems of blue phase liquid crystal are low transmittance and high operating voltage. Many theses aim to design different electrode structures to improve the high operating voltage and low transmittance. Most theses aim to design two-dimension electrode structures about parameters on X-Z direction. Therefore, we design the three-dimension electrode structures and hope that new structures can reduce the dead zone on y-direction. At first, we refer to three kinds of 2D electrode structures to design three kinds of 3D electrode structures. We discover that 3D electrodes have the problem of central dead zone and the problem influence the transmittance of the display. After the analysis, the 2D electrodes still have the highest transmittance. However, 3D electrodes also have their advantage. 3D electrodes have higher transmittance at low operating voltage if the electrode gap is small. Then we refer to Diamond-shape electrodes to design continuous electrodes to reduce the central dead zone on expectation so we compare continuous electrodes with Diamond-shape electrodes first. The result is that the pointed diamond electrodes have higher transmittance in comparison with Diamond-shape electrodes generally ( ). The enhanced Diamond electrodes have higher transmittance and lower operation voltage in comparison with Diamond-shape electrodes. In the end, we compare continuous electrodes with 2D and 3D electrodes. Among 2D, 3D triangle and pointed diamond electrodes, 2D triangle electrodes have the highest transmittance with large gap but 3D triangle electrodes have the higher transmittance at low voltage with small gap. Pointed diamond electrodes have high transmittance over 75% with most electrode gaps. Among 2D, 3D enhanced trapezoid and enhanced diamond electrodes, 2D enhanced trapezoid electrodes have the highest transmittance with large gap but 3D enhanced trapezoid electrodes have the higher transmittance at low voltage with small gap. Enhanced diamond electrodes have high transmittance over 80% with most electrode gaps. In terms of transmittance vs electrode gaps, continuous electrodes combine the features of 2D and 3D electrodes. Continuous electrodes have less sensitivity on electrode gaps compared to 2D and 3D electrodes with reasonably high transmittance.
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Günther, Thomas [Verfasser]. "Inversion methods and resolution analysis for the 2D/3D reconstruction of resistivity structures from DC measurements / vorgelegt von Thomas Günther." 2004. http://d-nb.info/977715558/34.
Full text
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Jerbi, Taha. "Recalage de structures tridimensionnelles à partir d'acquisitions stéréo-radiographiques basse dose. Application à l'estimation de mouvements humains." Phd thesis, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00719664.
Full textAbstract:
Les maladies ostéoarticulaires constituent une part importante des pathologies qui touchent l'appareil locomoteur humain et elles ont un impact majeur quant à l'individu et à la société. Dans ce cadre les études cinématiques présentent un outil permettant aux cliniciens une évaluation de l'état des articulations. Ces études passent par une estimation du mouvement des structures osseuses. Plusieurs approches sont actuellement utilisées dans cet objectif : passant par le suivi de marqueurs externes (fixés sur la peau), internes (fixés sur les os), la palpation, et le recalage d'images médicales (radiographies, CT, IRM). Cette dernière approche a été retenue en proposant un recalage 2D 3D pour l'estimation des positions des structures osseuses. Dans une première partie, on tire profit de la particularité d'une nouvelle modalité radiologique bi-planes basse dose (EOS) pour proposer une méthode originale et particulièrement bien adaptée et qui utilise le théorème classique de la coupe centrale de Fourier. Pour cela, dans un premier temps, au travers d'un état de l'art des approches classiques de l'estimation de mouvements, nous réalisons une classification originale multi critères (invasivité, précision, généricité) afin de bien situer les apports de cette nouvelle modalité. Dans un deuxième temps, nous proposons une alternative au schéma classique de recalage 2D 3D qui présente plusieurs avantages. Le recalage effectué dans le domaine fréquentiel établit un lien élégant entre les données 2D et 3D ce qui permet d'éviter la simulation des radiographies. La recherche des deux composantes du mouvement rigide, rotation et translation, est effectuée d'une manière séquentielle. D'abord, la rotation est déterminée par une optimisation itérative d'une métrique dépendant des modules des données. La translation se déduit, alors, directement en utilisant les phases. Une deuxième partie est consacré à la mise en oeuvre pratique de la méthode et à l'évaluation de l'implémentation sur des données de plus en plus complexes allant des données synthétiques, des fantômes puis des données EOS réelles composées de radiographies frontales et sagittales et d'une seule reconstruction 3D. Ceci permet de valider la méthode dans des conditions réelles d'acquisition. L'application de notre méthode de recalage pour l'estimation de mouvement de différentes structures : fémur, tibia, prothèses de genou et de hanche, nous a permis d'illustrer la généricité de l'approche proposée.