Dissertations / Theses on the topic 'Analyse de défauts cristallins'
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Raddenzati, Aurélien. "Optimisation du transport électronique dans le silicium cristallin (c-Si) en présence de nanostructures." Electronic Thesis or Diss., Mulhouse, 2017. https://www.learning-center.uha.fr/.
Full textAbstract:
Une des limitations dans l'exploitation généralisée de l'énergie photonique principalement d'origine solaireest la limitation du rendement des cellules photovoltaiques (pv) qui ne peut être améliorée aujourd’hui au planindustriel, qu’en utilisant des matériaux chers, rares voire dangereux. Le matériau le plus abondant le moinstoxique à la fabrication et au recyclage, qui aujourd’hui est le moins cher et le mieux maîtriséindustriellement est le silicium, mais la part du spectre lumineux convertible en électricité reste incomplètece qui pour conséquence de limiter le rendement.L’introduction de la nanotechnologie photonique permet par un effet de photoconversion multi-étage horsbandgap d'augmenter le rendement de photoconversion en élargissant le spectre photoconvertible du silicumnatif. La nano-unité opérationnelle du silicium cristallin dans ce cas, est nommée "Segton" qui est unevariante de bilacune organisée en couche enterrée et située à l'interface créé artificiellement entre du siliciumamorphe et du silicium cristallin.Ces travaux font le point sur les démonstrateurs réalisés de cellules à photoconversion géante en particuliersur les derniers moyens technologiques pré-industriels exploités pour ces fabrications notamment a ceux misen œuvre avec différents laboratoires.La thèse propose de nouveaux moyens de caractérisation adaptés à la photoconversion en utilisant laphotoluminescence à basse température.Enfin, un bilan est détaillé sur les activités de simulation, de fabrication et de caractérisation se terminant parune présentation prospective de futures productions industriellesOne of the limitations to the widespread use of photonic energy is the limited efficiency of photovoltaic (PV) cells, which can only be improved industrially today by using expensive, rare and toxic materials or fragile devices. Silicon is the most abundant material, the least toxic to manufacture and recycle. It is also the cheapest and the best mastered industrially. However, the proportion of the light spectrum that can be converted into electricity remains incomplete, which limits its efficiency. The introduction of photonic nanotechnology has made it possible to increase photoconversion efficiency by broadening the photoconvertible spectrum of native silicon and by using a multistage photoconversion effect outside the band gap. The operational nano-unit of crystalline silicon in this case is the "Segton", which is avariant of the divacancy organized as a buried layer and located at the artificially created interface between amorphous and crystalline silicon. This work provides an update on the demonstrators of giânt photoconversion cells, and in particular on the latest pre-industrial technological resources used for this type of production. This was implemented incollaboration with various laboratories. This thesis proposes new characterization methods adapted to photoconversion using the low-temperature photoluminescence spectra in order to detect the good generation of divacancies due to the implementation steps during the fabrication. Finally, the simulation, the manufacturing and the characterization activities are reviewed in detail, ending with a prospective to future industrial production
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Hachet, Guillaume. "Multi-scale investigation of the consequences of hydrogen on the mechanical response of cyclically strained nickel single crystal." Thesis, La Rochelle, 2018. http://www.theses.fr/2018LAROS022/document.
Full textAbstract:
La fragilisation par l’hydrogène est une des causes les plus évoquées lors de la rupture prématurée des pièces métalliques. Il est donc nécessaire de clarifier l’effet de ce soluté sur les propriétés mécaniques et les mécanismes de plasticité dans ces matériaux. L’étude proposée de cette thèse consiste à étudier l’effet de l’hydrogène sur la réponse mécanique du nickel monocristallin déformé par la fatigue de l’échelle macroscopique jusqu’à l’échelle atomique. A l’échelle macroscopique, des essais de fatigue ont été réalisés sur du nickel orienté en glissement multiple avec plusieurs teneurs en hydrogène pour évaluer ses conséquences sur l’écrouissage cyclique du métal. Ensuite, une caractérisation microstructurale des hétérogénéités développées par la fatigue a été conduite pour plusieurs amplitudes de déformation plastique sur le nickel avec et sans hydrogène. La déformation du métal induit une organisation de la microstructure sous forme de chenaux et de murs qui dépend en partie des interactions élastiques entre l’état de contrainte, l’hydrogène et les défauts cristallins. Par conséquent, l’impact de l’hydrogène sur les propriétés élastiques du métal a été étudié à l’aide de calculs à l’échelle atomique et complété par des expériences. D’autres calculs à cette échelle, associés à des modèles analytiques basés sur la théorie élastique des dislocations, ont été réalisés pour évaluer la stabilité des structures de dislocations induites par la fatigue en présence d’hydrogène, de lacunes et d’amas de lacunes. Les principales conclusions de cette étude proviennent d’une analyse multi-échelle des résultats obtenus par la combinaison d’approches numériques et expérimentales. Nous suggérons que l’incorporation de l’hydrogène induit un durcissement intrinsèque du nickel. Cependant, la formation de lacunes et d’amas de lacunes atténue l’effet du soluté et participe à la compétition entre adoucissement et durcissement du nickel à l’échelle macroscopiqueHydrogen in metals can lead to irreversible damages on engineering structures. Consequently, the effects of the solute on the mechanical properties and the plasticity mechanisms of these materials have to be clarified. The proposed study consists to investigate the effects of hydrogen on the mechanical response of nickel single crystal strained by fatigue from macroscopic scale down to the atomic scale. At macroscopic scale, cyclic tests are conducted on multi-slip oriented nickel with several hydrogen concentrations to evaluate its consequences on the cyclic hardening of the metal. Then, a microstructural characterisation of the heterogeneities developed by fatigue is conducted for several plastic deformation amplitudes on nickel with and without hydrogen. The deformation of the metal induces a microstructure in form of wall and channel phases, which partially depend on the elastic interactions between the stress state, hydrogen and the induced crystalline defects. Therefore, the impact of hydrogen of the elastic properties of nickel single crystal is investigated using atomic scale calculations and experiments. Further calculations at this length scale associated with analytical elastic models are conducted to evaluate the stability of fatigue induced dislocation structures in presence of the solute, vacancies and vacancy clusters. The main conclusions of this study arise from the analysis of the results obtained from macroscopic scale down to the atomic scale and from the combination of both numerical and experimental techniques. In particular, the incorporation of hydrogen leads to a hardening of the nickel intrinsically. However, the formation of vacancies and vacancy clusters by the incorporation of hydrogen counteracts the effects of the solute and participates in the competition between the softening and the hardening of cyclically strained nickel single crystal observed at macroscopic scale
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Monier, Vanessa. "Etude des défauts cristallins dans le silicium par diffusion de la lumière." Aix-Marseille 3, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX30056.
Full textAbstract:
L'étude des précipités d'oxygène et des dislocations dans le silicium représente un enjeu important pour l'amélioration de la qualité des substrats SOI ou silicium. La technique LST (« Laser Scattering Tomography »), particulièrement adaptée à la densité ou la taille relativement faibles des défauts recherchés, est basée sur la diffusion de la lumière infrarouge. Ces travaux présentent les développements nécessaires de cette technique pour la mesure puis l'étude du comportement et de l'évolution des défauts. La taille des précipités d'oxygène individuels, à présent accessible, permet d'étudier leur croissance au cours du temps pour différentes températures et morphologies. L'étude des défauts étendus en fonction de la polarisation de la lumière incidente est ensuite détaillée. Le développement de la théorie de la diffusion de la lumière par les dislocations combinée aux différents développements de la technique LST permet la détermination complète du système de glissement d'une boucle de dislocation non décorée. Enfin, les mesures LST permettent de discriminer les dislocations décorées des non décoréesThe on-going quality improvement of Silicon-On-Insulator wafers motivates further development of Laser Scattering Tomography (LST). This technique enables the investigation of oxygen precipitates and dislocations in silicon by means of infra-red light scattering. After evaluating the LST capability for the investigation of statistical populations of oxygen precipitates, the characterisation of individual precipitates was addressed. The size of specific oxygen precipitates was accurately monitored during their growth for different temperatures and defect morphologies. In the second part of this work, the theory of light scattering by a dislocation was adapted to the silicon case. This development combined with the tomography and polarization LST options makes it possible the complete characterisation of non-decorated dislocation slip systems. The discrimination of decorated vs. Non-decorated dislocations is also achievable by LST
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Derder, Choukri. "Interfaces et défauts cristallins dans les composés intermétalliques Ni3Al, Co3Ti, TiAl et Ti3Al." Grenoble INPG, 1993. http://www.theses.fr/1993INPG0163.
Full textAbstract:
L'utilisation des intermetalliques ni#3al, co#3ti, tial et ti#3al demeure actuellement tres limitee a cause de leurs ductilites intrinseques pratiquement inexistantes a temperature ambiante. Cependant, la ductilite peut etre beaucoup amelioree, soit par des micro ou macro additions d'elements chimiques bien choisis, soit en elaborant la plus grande proportion possible de joints de macle 3, reputes pour leur excellente resistance a la fissuration intergranulaire. L'effet d'un element ternaire (nb) a ete etudie tant au niveau de la distribution chimique des atomes dans la matrice qu'au niveau de la structure atomique des joints de macle (111)3 et (112)3 de la phase ni#3al. Divers defauts lineaires visibles sur les facettes (111)3 et (112)3 ont ete identifies dans ni#3al et co#3ti a partir d'observations en microscopie electronique en transmission conventionnelle et haute resolution (methr) et de simulations numeriques d'images. A partir d'echantillons deformes en compression a chaud d'un alliage ti-al et d'observations en methr, il a ete possible de montrer que le maclage mecanique des lamelles tial du compose biphase tial-ti#3al joue un role preponderant dans la deformation plastique de ce composite lamellaire
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Loubradou, Marc. "Etude des déformations autour des défauts cristallins à l'échelle atomique : dislocations, interfaces facettées." Grenoble INPG, 1990. http://www.theses.fr/1990INPG0155.
Full textAbstract:
L'observation des structures atomiques des defauts dans les cristaux en microscopie electronique a transmission a haute resolution permet de tester l'applicabilite de la theorie de l'elasticite pour decrire l'etat de deformation a l'echelle de la maille cristalline. Un programme de calcul a ete concu pour construire les positions atomiques de n'importe quel cristal deforme par un large ensemble de defauts cristallins: 1) dislocations de matrice (al#2cu, superalliages a base nickel); 2) defauts periodiques appartenant aux structures interfaciales (joints de grains dans l'or, interface (gaas/gasb); 3) marches interfaciales. Pour traiter ces cas correctement, un nouveau concept appele dislocation de somigliana a ete utilise. Son application a ete satisfaisante pour cosi#2/si, ni#3al/ni#3nb et cfc/do#1#9. De plus, l'interpretation de certains defauts cristallins, observes a l'echelle atomique, montre les limites des theories actuelles, en particulier celle basee sur les reseaux de site en coincidence
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Lantreibecq, Arthur. "Détermination de la nature et de l'origine des défauts cristallins dans le silicium monolike." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30311/document.
Full textAbstract:
Le silicium monolike (ML), est un matériau obtenu par croissance dirigée sur des germes monocristallins et dédié aux applications photovoltaïque. Cette thèse se concentre sur la qualité structurale de ces cristaux de plusieurs centaines de kilogrammes et qui contiennent des défauts dont certains affectent particulièrement le rendement solaire. Le but est de comprendre les mécanismes d'apparition et de multiplication de ces défauts pour pouvoir à terme les inhiber. Comme le développement de sous-joints de grains (SJG), principaux responsables des pertes de rendements photovoltaïques, est potentiellement lié aux contraintes thermomécaniques qui se développent au cours du cycle de fabrication, nous avons simulé numériquement les températures d'un four contenant un lingot sur un cycle complet (fusion, croissance, refroidissement). A partir des valeurs de températures, nous avons pu établir une cartographie des contraintes thermomécaniques ainsi que leur évolution temporelle. En parallèle, nous avons utilisé plusieurs techniques de caractérisations structurales et électriques pour analyser les défauts cristallins et leur répartition dans le lingot, et ce à différentes échelles. Au cours du cycle, un premier maximum de contrainte en fin de chauffe génère des dislocations et des précurseurs de SJG dans le germe, le second en fin de solidification / début de refroidissement mène à l'organisation finale des dislocations du bruit de fond présentes dans tout le lingot. Une fois les SJG apparus, ils s'étendent latéralement au fur et à mesure de la progression de l'interface solide-liquide. Ces sous-joints ont une structure constituée de dislocations sessiles et verticales, qui suivent le front de solidification mais également de dislocations mobiles qui viennent se bloquer sur cette structure préexistante. [...]Monolike silicon (ML Si), is a material obtained by directional solidification on monocrystalline seeds and dedicated to photovoltaic applications. This thesis focuses on the structural quality of these crystals of several hundred kilograms that contain defects that potentially affect the photoelectric yield. The goal is to understand the mechanisms by which these defects nucleate and multiply in order to inhibit them. Since the development of sub-grain boundaries (SGB), which are the main factors for the losses of photovoltaic yields, is potentially related to the thermomechanical stresses that develop during a thermal cycle, we simulated numerically the temperatures of an oven containing an ingot over a complete cycle (fusion, growth, cooling). From the temperature values, we were able to establish a map of the thermomechanical stresses as well as their temporal evolution. In parallel, we used several structural and electrical characterization techniques to analyze crystalline defects and their distribution in the ingot at different scales. During the cycle, a first maximum of stress at the end of the heating stage generates dislocations and precursors of SGB in the seed. The second stress maximum at the end of solidification / start of cooling stage leads to the final organization of background dislocations present in the whole ingot. Once the SGB appear, they extend laterally as the solid-liquid interface progresses. These SGB have a structure consisting of sessile and vertical dislocations, which follow the solidification front and also mobile dislocations that interact with this pre-existing structure. The integration of these mobile dislocations, which can occur just below the solid-liquid interface or during cooling, increases the misorientation of the SGB. [...]
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Robert, Donatien. "Etude multi-échelle des mécanismes de (dé)lithiation et de dégradation d'électrodes à base de LiFePO4 et de Silicium pour accumulateurs Li-ion." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00924945.
Full textAbstract:
Ces travaux ont permis d'approfondir les mécanismes de (dé)lithiation et de vieillissement dans des électrodes à base de silicium et de LiFePO4 pour accumulateurs Li-ion à partir d'observations multi-échelles. Des cartographies de phases, autant à l'échelle de la particule qu'à l'échelle de l'électrode, ont été menées par microscopie électronique mettant en évidence de fortes hétérogénéités. Pour le silicium, la mise en place de cartographie unique par STEM/EELS, s'appuyant sur une base de données des pertes faibles d'alliages sensibles à l'air et au faisceau d'électrons, a permis de comprendre les mécanismes de lithiation à l'échelle du nanomètre. L'étude de la première lithiation a montré des différences de mécanismes de réaction avec le lithium suivant deux facteurs : la taille des particules et les défauts au sein de celles-ci. Il a été observé une composition d'alliage LixSi plus faible pour les nanoparticules que pour les microparticules. Les défauts dus notamment au broyage constituent des sites préférentiels de lithiation. En vieillissement, les nanoparticules subissent de profonds changements structuraux et morphologiques, passant d'un état sphérique cristallin (50 nm) à un réseau de fils amorphe (5-10 nm d'épaisseur) contenu dans une matrice de SEI. Pour le LiFePO4, il a été clairement montré, par la combinaison de plusieurs techniques de microscopies électroniques (diffraction des électrons en précession, EFSD : Electron Forward Scattering Diffraction, EFTEM), que les particules de taille nanométrique (100-200 nm) étaient soit entièrement lithiées soit entièrement délithiées à l'équilibre thermodynamique. De fortes hétérogénéités ont été observées dans les électrodes fines comme dans les électrodes épaisses. A l'échelle des particules, l'analyse statistique de plus de 64000 particules a montré que les plus petites particules se délithient en premier. A l'échelle de l'agglomérat, les cartographies de phases ont révélé un mécanisme " cœur-coquille " : la réaction débute de la surface vers le centre des agglomérats. A l'échelle de l'électrode, le front de propagation de phase se déplace suivant des chemins préférentiels de plus grandes porosités de la surface de l'électrode vers le collecteur de courant. La conductivité ionique au sein de nos électrodes est le facteur limitant.
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Hickel, Pierre-Emmanuel. "Croissance hydrothermale du quartz-A : solubilité, caractérisations physico-chimiques et applications des monocristaux." Bordeaux 1, 2000. http://www.theses.fr/2000BOR10517.
Full textAbstract:
Le quartz est un matériau piézoélectrique utilise pour des dispositifs électroniques hautes fréquences. L’amélioration de leurs performances requiert une diminution de la densité des défauts physico-chimiques induits au cours de la croissance hydrothermale des cristaux. Dans cet objectif immédiat, le présent travail a mis en œuvre deux axes de recherche : la recherche de nouveaux solvants dans lesquels la solubilité du quartz est compatible avec le procédé, une croissance de cristaux dans des conditions thermodynamiques différentes des conditions utilisées industriellement. Ces axes de recherches ont nécessité des développements technologiques afin d'assurer une augmentation de la fiabilité des cycles (étanchéité, suivi et contrôle des paramètres thermodynamiques). Par ailleurs, une recherche à plus long terme a porté sur une meilleure connaissance de la nature des défauts. Cela par une création volontaire des défauts et l'interprétation de leur signature par corrélation des informations recueillies par les différentes techniques de caractérisations utilisées (spectrométrie infrarouge, icpms, microsonde de Castaing, thermoluminescence, cathodoluminescence, topographie de rayons x)Quartz-a is a piezoelectric component of high frequency electronic devices. Improving its performance requires a reduction in the physical and chemical defects induced during the hydrothermal growth of the crystals. With this objective in mind this study has concentrated on two main areas of research; the search of new solvents in which the solubility of quartz is suitable for the hydrothermal growth process and the ability to grow crystals with thermodynamic parameters that are more demanding than those currently in use in industrial processes. These two areas of research have required further development of the existing technology so as to improve the reliability of the production processes. In particular by improving the seal for the autoclave and adopting an accurate real time control system. In the long term this research will help bring about better knowledge of ways to analyse the defects in the growth of synthetic crystals. As a first step towards thi crystal defects have been purposely introduced and the signal obtained interpreted using a number of investigative techniques. Infra-red spectrometry, ICPMS, Castaing microprobe, cathodoluminescence, thermoluminescence, X-ray topography)
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Liang, Xiaoyu. "Comportement en fatigue à grand nombre de cycle d’un acier inoxydable 316L obtenu par fabrication additive : effets de la microstructure, de la rugosité et des défauts." Thesis, Paris, HESAM, 2020. http://www.theses.fr/2020HESAE017.
Full textAbstract:
Cette étude vise à étudier l'influence de la microstructure, de la rugosité et des défauts de surface sur le comportement en fatigue à grand nombre de cycles (FGNC) d'un acier inoxydable 316L obtenu par fabrication additive (FA). Composée d’un volet expérimental et d’un volet numérique, elle est motivée par le fait que les matériaux issus du procédé de FA présentent souvent un état de surface et une microstructure très distincts des couples procédés de fabrication / matériaux conventionnels. Afin de clairement identifier le rôle joué par chacun des facteurs influents sur la réponse en fatigue, différentes techniques de caractérisation (Profilométrie, EBSD, Tomographie RX, dureté …) sont employées et permettent de mettre en évidence un niveau de rugosité important après fabrication ainsi que des textures morphologiques et cristallographiques marquées. Pour ce qui est du comportement sous chargement mécanique, des essais cycliques à déformation totale imposée mettent en évidence un écrouissage cyclique avec durcissement puis adoucissement. Une importante campagne d’essais en fatigue est conduite sous différents modes de chargement (traction, flexion, torsion) et pour différentes configurations d’état de surface (brut de fabrication, poli). L’analyse des faciès de rupture fait apparaître le rôle prépondérant joué par les défauts de type « lack of fusion » sur les mécanismes d’amorçage en surface des fissures de fatigue. Un diagramme de type Kitagawa-Takahashi est construit à partir de l’observation de la taille des défauts à l’amorçage et le rôle des amas de défaut est clairement démontré. L’étude numérique comporte deux parties distinctes avec, d’abord, un travail préliminaire relatif à la construction d’une méthode non locale adaptée à la prise en compte des effets de microstructure en fatigue dans le cas d’un acier 316L corroyé. A partir des données collectées lors de la campagne expérimentale portant sur l’acier SLM 316L, un modèle d'éléments finis tenant compte de la rugosité, des défauts et de la microstructure est construit. Les calculs sont conduits en utilisant un comportement de type élasticité cubique associé ou pas à de la plasticité cristalline. À l'aide d’une approche faisant appel à la statistique des extrêmes, les résultats des simulations EF sont analysés de manière à quantifier les effets respectifs de la rugosité de surface, de la taille et morphologie des grains, de la texture cristallographique et des défautsThis study aims to investigate the influence of both the microstructure and surface defects on the high cycle fatigue (HCF) behavior of a 316L stainless steel obtained by additive manufacturing (AM). Surface defects and microstructure are dominant factors of fatigue behavior, while the AM materials often exhibit distinguished surface state and microstructure compared to conventional materials. The current study begins with an investigation of the material properties that are related to fatigue behavior. Microstructure observations of the powder and fabricated specimens are undertaken. Profilometry and tomography analyses make the inherent defects visible. The hardness, elastic behavior and elastic-plastic behavior are studied via mechanical tests. Then, load-controlled fatigue tests concerning different surface-treated specimens under different loading types are conducted. To reveal the mechanism of fatigue failure in the studied specimens, a comprehensive fractography analysis is carried out. Experimental research reveals the weakening of fatigue strength due to lack-of-fusion defects. Yet, the effect of the microstructural attributes is difficult to evaluate without numerical tools. A preliminary numerical study about the application of the non-local method in an explicit microstructure sensitive model is undertaken to complement the microstructure-sensitive modeling framework. Based on the data collected in the experimental campaign, a finite element model that can take into consideration of the defects and the microstructure of the SLM SS 316L is built up. Finite element analyses are performed with both cubic elasticity and polycrystal plasticity constitutive laws. With the help of the statistical method, the results from the FE model are used to quantitatively assess the influence of surface roughness and microstructural attributes on the fatigue performance of SLM SS 316L
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Perillat-merceroz, Guillaume. "Mécanismes de croissance et défauts cristallins dans les structures à nanofils de ZnO pour les LED." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00673255.
Full textAbstract:
Les nanofils de ZnO à puits quantiques et le dopage p par implantation ionique d'azote sont étudiés pour la fabrication de LED ultra-violettes. Des pyramides de polarité O et des nanofils de polarité Zn sur substrats de saphir et ZnO sont élaborés. La croissance organisée de nanofils sur ZnO de polarité Zn est démontrée. De même, des pyramides ou des nanofils de GaN sont obtenus sur GaN de polarité Ga ou N. Sur saphir, l'élimination des dislocations dans les pyramides sous-jacentes aux nanofils est analysée. Les nanofils sans défauts structuraux permettent l'élaboration de puits quantiques coeur-coquille ZnO/Zn(1-x)MgxO. La relaxation plastique dans les nanofils est étudiée, puis la composition en Mg est optimisée pour l'éviter et atteindre un rendement quantique interne de 54%. Concernant l'implantation, les défauts sont identifiés avant et après recuit. Ils disparaissent en surface, d'où une guérison facilitée des nanofils. Un matériau guéri avec des accepteurs activés n'est pas obtenu.
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Perillat-Merceroz, Guillaume. "Mécanismes de croissance et défauts cristallins dans les structures à nanofils de ZnO pour les LED." Thesis, Grenoble, 2011. http://www.theses.fr/2011GRENI053/document.
Full textAbstract:
Les nanofils de ZnO à puits quantiques et le dopage p par implantation ionique d'azote sont étudiés pour la fabrication de LED ultra-violettes. Des pyramides de polarité O et des nanofils de polarité Zn sur substrats de saphir et ZnO sont élaborés. La croissance organisée de nanofils sur ZnO de polarité Zn est démontrée. De même, des pyramides ou des nanofils de GaN sont obtenus sur GaN de polarité Ga ou N. Sur saphir, l'élimination des dislocations dans les pyramides sous-jacentes aux nanofils est analysée. Les nanofils sans défauts structuraux permettent l'élaboration de puits quantiques coeur-coquille ZnO/Zn(1-x)MgxO. La relaxation plastique dans les nanofils est étudiée, puis la composition en Mg est optimisée pour l'éviter et atteindre un rendement quantique interne de 54%. Concernant l'implantation, les défauts sont identifiés avant et après recuit. Ils disparaissent en surface, d'où une guérison facilitée des nanofils. Un matériau guéri avec des accepteurs activés n'est pas obtenuQuantum well ZnO nanowires and p-type doping by nitrogen ion implantation are studied to make ultraviolet light-emitting diodes. O-polar pyramids and Zn-polar nanowires on sapphire and ZnO substrates are grown. Organized growth of nanowires on a masked Zn-polar ZnO is demonstrated. Similarly, GaN pyramids and nanowires are grown on Ga and N-polar GaN respectively. On sapphire, the dislocation elimination in the underlying pyramids is analyzed. Nanowires with no structural defects allow the growth of ZnO / Zn (1-x) Mg x O core-shell quantum wells. Plastic relaxation is studied, and the Mg composition is optimized to avoid it and attain an internal quantum efficiency as high as 54%. Concerning ion implantation, the defects are identified before and after annealing. They disappear in the near-surface, which lead to an easier recovery of nanowires compared to bulk ZnO. However, a recovered material with activated acceptors is not obtained
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Pailloux, Frédéric. "Etude, à l'échelle atomique, des interfaces et des défauts cristallins dans les films minces supraconducteurs d'YBaCuO." Poitiers, 1999. http://www.theses.fr/1999POIT2293.
Full textAbstract:
Cette etude traite de la caracterisation microstructurale des defauts et des interfaces dans les films minces supraconducteurs d'ybacuo. Les principales techniques de caracterisation utilisees sont la methr (microscopie electronique en transmission a haute resolution) et la technique lacbed (diffraction des electrons en faisceau convergent a grand angle). L'influence du desaccord parametrique entre substrat et film mince a ete estimee en utilisant differents substrats mgo(+9%), srtio 3(+2%), laalo 3(-3%). Le phenomene de maclage a ete observe de maniere systematique quelque soient le substrat et les conditions d'elaboration employes. Une analyse statistique des franges de moire observees en vue plane a permis de conclure a la presence d'une phase pseudo-quadratique dans un systeme ybacuo/mgo elabore a (790\c). Des films bi-orientes (c, c) ont ete realises en abaissant la temperature du substrat (725\c). Les joints de grains existant dans ce type de film, ainsi que les defauts qu'ils comportent ont ete analyses par methr et par traitement numerique de ces images. L'etat de deformation induit par la presence des inclusions c a ete etudie par la methode lacbed.
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Bablet, Cédric. "Effets cristallins et microanalyse Auger sur un microscope électronique à balayage en ultra-vide." Lyon 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LYO10095.
Full textAbstract:
Realisation d'un filtre pour electrons retrodiffuses et adoptation sur une microsonde auger a balayage en ultra vide. Imagerie de defauts sur echantillons massifs grace a l'utilisation simultanee du filtre et d'une source a emission de champ.
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Gaillot, Francis. "Les clichés de diffraction électroniques de lignes CBED et LACBED pour la caractérisation de défauts cristallins : application à des aciers industriels." Lille 1, 2000. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2000/50376-2000-364.pdf.
Full textAbstract:
Les cliches obtenus dans les techniques de diffraction electronique en faisceau convergent (cbed) et de diffraction electronique en faisceau convergent a grand angle (lacbed), provenant d'un microscope electronique a transmission, sont constitues de lignes. Les cliches de lignes cbed permettent, en particulier, d'orienter beaucoup plus facilement et precisement un cristal que les cliches de points. Les cliches de lignes lacbed sont d'une tres grande richesse car ils contiennent un tres grand nombre de lignes et possedent simultanement l'image de la zone illuminee de l'echantillon. Cela permet de caracteriser les defauts cristallins. Auparavant, la technique lacbed etait surtout appliquee a des echantillons peu deformes et relativement peu fautes comme les semi-conducteurs, les mineraux et les ceramiques. En contrepartie de la tres grande richesse de ces cliches, la mise en uvre d'outils est necessaire. Un logiciel d'indexation semi-automatique, applicable a n'importe quel microscope electronique, a ete mis au point pour faciliter l'indexation des cliches de lignes et aussi de lever certaines ambiguitesNous avons clairement distingue les roles des differents niveaux de symetrie d'orientation (classes de symetrie holoedre, de laue et de symetrie) d'un cristal sur l'aspect des cliches de lignes. Ces techniques ont ete appliquees avec succes a la caracterisation cristallographique de defauts cristallins dans des echantillons d'aciers qui sont tres deformes : dislocations parfaites et dislocations intergranulaires, macles, joints de grains, fautes d'empilement, et joints heterophases. L'aspect desorientation d'un joint de grains a ete generalise aux joints heterophases et a l'ensemble des symetries d'orientation des deux cristaux. Pour cela, un logiciel de calcul de la desorientation a ete mis au point. Differentes methodes d'analyses de traces de defauts plans et lineaires ont ete aussi mises au point, s'appliquant egalement aux indices cristallographiques eleves
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Amzallag, Emilie. "Approche quantique des défauts ponctuels dans les systèmes cristallins : identification et influence sur les propriétés d’optique non linéaire." Pau, 2007. http://www.theses.fr/2007PAUU3030.
Full textAbstract:
Les recherches actuelles sur les matériaux réels nécessitent une analyse approfondie de leurs propriétés à l’échelle atomique du fait de la présence de défauts (ponctuels, linéaires, de surface ou de volume). Pour l’identification et la caractérisation de ces défauts, la difficulté de la modélisation réside dans la taille du système et la rupture de périodicité occasionnée par la présence du défaut. Au cours de ce travail, deux thèmes principaux ont été abordés à partir d’approches monodéterminantales de type DFT. Le premier concerne la modélisation de différents défauts ponctuels dans le disulfure de titane (TiS2) pour aider à l’interprétation d’images obtenues en microscopie à effet tunnel (STM). Le second est relatif à l’étude théorique des propriétés optiques des systèmes cristallins contenant des défauts en réponse à un champ électrique externe. Dans le cas de TiS2, l’identification de différents défauts ponctuels à la surface de ce composé est basée sur la théorie de Tersoff et Hamman. Les défauts que nous avons envisagés, conformément aux études expérimentales, sont associés à la migration d’un atome de titane vers un site vacant du réseau hexagonal compact des atomes de soufre avec en parallèle la formation d’un défaut lacunaire. En complément de ces travaux, nous avons essayé de simuler le champ local crée par la pointe sur la surface. Concernant les propriétés optiques, il s’agit d’évaluer la capacité de nos méthodes à bien reproduire la réponse optique au premier ordre des systèmes périodiques. Nous avons réalisé une étude sur la fonction de perte d'énergie qui nous a permis de confronter les résultats théoriques aux spectres expérimentaux, tout en essayant d’identifier les transitions électroniques détectées. Enfin, nous nous sommes intéressés à l’étude de l’influence de défauts de substitution sur les propriétés d’optique non linéaires de la silice à partir de la -cristobalite considérée comme un système modèleCurrent researches on real material require a thorough analysis of their properties on an atomic scale because of the presence of defects (point defect, linear, of surface or volume). For the identification and the characterization of these defects, the difficulty of modeling lies in the system size and the rupture of periodicity due to the presence of the defect. During this work, two main themes were approached starting from DFT monodéterminantal approaches. The first one deals with the modelling of different point defects in titanium disulphide (TiS2) to help the interpretation of scanning tunneling microscopy images (STM). The second one is relating to the theoretical study of optical properties of crystalline systems with defects in sesponse to an external electric field. In TiS2 case, identification of various surface defects of this compound is based on the Tersoff and Hamman theory. The defects which we considered, according to experimental studies, are associated with the migration of a titanium atom towards a vacant site of the compact hexagonal structure of sulphur atoms with in parallel the formation of a vacancy. In complement of this work, we tried to simulate the local field created by the tip on the surface. Concerning the optical properties, it is a question of assessing the capacity of our methods to reproduce properly the linear optical response of periodic systems. We made a study on the energy loss function which enabled us to confront the theoretical results with experimental spectra, while trying to identify the detected electronic transitions. Finally, we studied the influence of substitutional defects on the nonlinear optic properties of silica starting from the -cristobalite which is considered as a model system
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Tendille, Florian. "Ingénierie des défauts cristallins pour l’obtention de GaN semi-polaire hétéroépitaxié de haute qualité en vue d’applications optoélectroniques." Thesis, Nice, 2015. http://www.theses.fr/2015NICE4094.
Full textAbstract:
Les matériaux semi-conducteurs III-N sont à l’origine d’une véritable révolution technologique. Mais malgré l’effervescence autour de ces sources lumineuses, leurs performances dans le vert et l’UV demeurent limitées. La principale raison à cela est l’orientation cristalline (0001)III-N (dite polaire) selon laquelle ces matériaux sont généralement épitaxiés et qui induit de forts effets de polarisation. Ces effets peuvent cependant être fortement atténués par l’utilisation d’orientations de croissance dite semi-polaires. Malheureusement, les films de GaN semi-polaires hétéroépitaxiés présentent des densités de défauts très importantes, ce qui freine très fortement leur utilisation. L’enjeu de cette thèse de doctorat est de réaliser des films de GaN semi-polaire (11-22) de haute qualité cristalline sur un substrat de saphir en utilisant la technique d’épitaxie en phase vapeur aux organométalliques. La réduction de la densité de défaut étant l’objectif majeur, différentes méthodes d’ingénieries de défauts s’appuyant sur la structuration de la surface des substrats et sur la croissance sélective du GaN ont été développées. Elles ont permis d’établir l’état de l’art actuel du GaN semi-polaire hétéroépitaxié. Par la suite, dans le but d’améliorer les performances des DELs vertes, une étude dédiée à l’optimisation de leur zone active a été menée. D’autre part, le développement de substrats autosupportés de GaN semi-polaires, ainsi que la confection de cristaux 3D de grande taille dont la qualité cristalline est comparable aux cristaux de GaN massifs ont été démontrés. Ces deux approches permettant de s’approcher encore plus de la situation idéale que serait l’homoépitaxieNitride based materials are the source of disruptive technologies. Despite the technological turmoil generated by these light sources, their efficiency for green or UV emission is still limited. For these applications, the main issue to address is related to strong polarization effects due to the (0001)III-N crystal growth orientation (polar orientation). Nevertheless these effects can be drastically decreased using semipolar growth orientations. Unfortunately semipolar heteroepitaxial films contain very high defect densities which hamper their adoption for the time being. The aim of this doctoral thesis is to achieve semipolar (11-22) GaN of high quality on sapphire substrate by metalorganic chemical vapor deposition. Defect reduction being the main objective, several defect engineering methods based on sapphire substrate patterning and GaN selective area growth have been developed. Thanks to refined engineering processes, the remaining defect densities have been reduced to a level that establishes the current state of the art in semipolar heteroepitaxial GaN. These results have enabled the achievement of high quality 2 inches semipolar GaN templates, thus forming an ideal platform for the growth of the forthcoming semipolar optoelectronic devices. With this in mind, to improve green LEDs, a study dedicated to the optimization of their active region has been conducted. Finally, the development of semipolar freestanding substrate has been performed, and beyond, the realization of large size crystals with a structural quality similar to that of bulk GaN has been demonstrated. These last two approaches pave the way to quasi-homoepitaxial growth of semipolar structures
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Aberkane, Samir. "Systèmes tolérant aux défauts : analyse et synthèse stochastiques." Phd thesis, Université Henri Poincaré - Nancy I, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00151379.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés aux contraintes résultants de l'intégration d'un module de diagnostic de pannes et d'un module de reconfiguration de lois de commandes. Contraintes pouvant conduire à une perte de performances, voir une instabilité, du système. La formalisation mathématique de cette problématique nous a amené à nous intéresser à une classe de systèmes hybrides stochastiques à sauts markoviens. La première partie du travail de thèse a été consacrée à la synthèse de lois de commande, par retour de sortie, stabilisant stochastiquement cette classe de systèmes à des bruits multiplicatifs. Les approches développées sont basées sur la théorie de Lyapunov et de Supermartingale. Les différentes conditions de synthèse sont données en termes d'inégalités matricielles non linéaires. Des algorithmes d'optimisation non convexe nt alors été proposés pour la résolution de ces différentes conditions. En deuxième partie de thèse, nous nous sommes intéressés au problème de commande multi-performances de cette classe de systèmes. Plus particulièrement, nous avons considéré des critères H_{infinity} et des critères H_{2}. Là aussi, nous avons proposé des conditions sous forme LMI, BMI et NLMI pour la résolution de ce problème. En dernière partie de thèse, nous nous sommes intéressés au cas des systèmes à temps discret. Nous avons là aussi considéré des problèmes de stabilisation stochastique et de commande multi-objectifs, pour lesquels des conditions sous forme LMI et NLMI ont été établies. Nous avons ensuite appliqué ces résultats à la problématique de commande de systèmes en réseaux sujets à des retards, des pertes de paquets et d'éventuels pannes.
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Aberkane, Samir. "Systèmes tolérants aux défauts : analyse et synthèse stochastique." Nancy 1, 2006. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00151379.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés aux contraintes résultants de l'intégration d'un module de diagnostic de pannes et d'un module de reconfiguration de lois de commandes. Contraintes pouvant conduire à une perte de performances, voir une instabilité, du système. La formalisation mathématique de cette problématique nous a amené à nous intéresser à une classe de systèmes hybrides stochastiques à sauts markoviens. La première partie du travail de thèse a été consacrée à la synthèse de lois de commande, par retour de sortie, stabilisant stochastiquement cette classe de systèmes à des bruits multiplicatifs. Les approches développées sont basées sur la théorie de Lyapunov et de Supermartingale. Les différentes conditions de synthèse sont données en termes d’inégalités matricielles non linéaires. Des algorithmes d'optimisation non convexe nt alors été proposés pour la résolution de ces différentes conditions. En deuxième partie de thèse, nous nous sommes intéressés au problème de commande multi-performances de cette classe de systèmes. Plus particulièrement, nous avons considéré des critères H∞ et des critères H2. Là aussi, et nous avons proposé des conditions sous forme LMI, BMI et NLMI pour la résolution de ce problème. En dernière partie de thèse, nous nous sommes intéressés au cas des systèmes à temps discret. Nous avons là aussi considéré des problèmes de stabilisation stochastique et de commande multi-objectifs, pour lesquels des conditions sous forme LMI et NLMI ont été établies. Nous avons ensuite appliqué ces résultats à la problématique de commande de systèmes en réseaux sujets à des retards, des pertes de paquets et d'éventuels pannesDespite the evident interaction between FDI and reconfiguration algorithms, it is true that the research on FDI and reconfiguration methods has often evolved separately, certainly because of the difficulty of each of these problems. The main contribution of this work is to use a mathematical model that includes in the same analysis framework the FDI and reconfiguration algorithms. Such a model belongs to the class of Markovian jump linear systems. In this class of systems, two random processes are defined: the first represents system components failures and the second represents the FDI process. The first problematic considered in this thesis is related to the synthesis of output feedback controllers that stochastically stabilize this class of systems subject to Brownian motion. The developed results are based essentially on Lyapunov theory and Supermartingale notion. The different synthesis conditions are formulated as nonlinear matrix inequalities problematic. Noncovex optimization algorithms were then proposed to solve these conditions. The second problematic addressed in this work concerns the multi-objective control of this class of Markovian jump systems. The specifications and objectives under consideration include stochastic stability, H2 and H∞ performances. Output feedback controllers synthesis conditions were also proposed in term of LMI, BMI and NLMI. Finally, we have addressed the discrete-time counterpart and proposed H2/H∞ synthesis conditions. The developed results were applied to the problematic of control of networked systems subject to delays, packet loss and failures
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Chailly, Mikaël. "Influence des traitements de surface de moule dans le procédé d'injection-moulage : application aux défauts d'aspect." Lyon, INSA, 2007. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2007ISAL0045/these.pdf.
Full textAbstract:
Les traitements de surface de moule en injection de thermoplastiques sont utilisés pour augmenter la durée de vie de l’outillage avant maintenance. Le développement de procédés de dépôts tels que les PVD et PACVD permettent la réalisation de dépôts en couche mince ouvre de nouveaux domaines d’application. Ce travail a pour but d’étudier l’impact de ces dépôts sur l’aspect des pièces injectées. Ceux-ci vont influer à la fois sur les phases d’écoulement de polymère fondu et sur l’éjection. Nous avons étudié la nature des dépôts et leurs conditions de réalisation qui modifient leur rugosité. Des polymères amorphes et semi-cristallin (PC, SAN/ABS et PBT) ont été caractérisés. L’énergie de surface des polymères comme des dépôts a été mesurée ainsi que son évolution avec la température. L’effet des revêtements sur les défauts d’écoulement, principalement les lignes de soudure, a été évalué. Ce rôle est différent selon le polymère considéré. L’action du dépôt est en partie thermique à l’instant du contact entre polymère fondu et moule, comme l’indique la corrélation entre mesures expérimentales et modélisation. L’étude des forces de démoulage a montré une influence des traitements de surface, qui dépendait du polymère et de sa nature, et de la rugosité du revêtement. Nous avons pu noter que le démoulage se constituait de deux étapes : un décollage de la pièce et un frottement dynamique. Les amorphes sont surtout affectés par la première étape, liée à l’adhésion à l’interface polymère/moule. Le PBT, à cause d’un retrait plus important, est très sensible à la friction dynamiqueMold surface coatings are used in thermoplastics injection molding to increase lifespan of the mold before maintenance. Development of coating process such as PVD and PACVD allowing manufacturing gives access to new application fields. This work intends to study the impact of those coating on the aspect of molded parts. They will influence both filling stage of molten polymer and ejection. We studied coatings nature and their processing which influence their roughness. Both amorphous and semicrystalline polymer (PC, SAN/ABS and PBT) were characterized. Surface energy of the polymers as well as the one of coatings were measured, and its evolution with temperature. The effect of the coatings on flow-induced defects, mainly weldlines, was investigated. This role depends on the polymer. The action of the coating is partly thermal, at the contact time between molten polymer and mold, as shows the correlation between models and experimental measures. Study of demolding forces showed a role of the coatings depending on the polymer and its nature, and roughness of the coating. We noted that ejection consisted of two stages: unsticking of the part and dynamic friction. Amorphous polymers are mainly affected by the first step, related to the adhesion at polymer/mold interface. PBT, due to higher shrinkage, is very sensitive to dynamic friction
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Stoliaroff-Pépin, Adrien. "Modélisation ab initio des défauts ponctuels chargés et de leur impact sur les propriétés opto-électroniques de matériaux semiconducteurs cristallins." Thesis, Nantes, 2020. http://www.theses.fr/2020NANT4066.
Full textAbstract:
Les défauts cristallographiques sont à l'origine de nombreuses propriétés d'intérêt pour les matériaux applicatifs. Dans le domaine de l'électronique, et du solaire photovoltaïque en particulier, un grand nombre de propriétés optoélectroniques (conductivité électronique, nature et concentration des porteurs de charges...) sont pilotées par les défauts cristallographiques ponctuels dans les matériaux mis en jeu et aux interfaces. Aussi il est crucial de caractériser les défauts prépondérants et leur impact sur les propriétés recherchées afin de pouvoir améliorer les performances des dispositifs. L'étude expérimentale des défauts, objets microscopiques, étant complexe et ne donnant qu'une image partielle et sujette à interprétations, les méthodes de simulation ab initio apparaissent comme un outil puissant pour la compléter. Une approche dite de super cellules permet avec l'aide de la théorie de la fonctionnelle de la densité (DFT) d'étudier un à un chaque défaut dans tous ses états de charge, et au moyen du calcul de son enthalpie de formation en fonction du niveau de Fermi d'établir sa concentration et son impact sur la conductivité. Ainsi l'origine du type n du matériau β- In2S3 étudié au laboratoire comme potentielle couche tampon dans des cellules photovoltaïques de deuxième génération est déterminée. Le problème d'intérêt fondamental du caractère semi métallique/semi conducteur de TiS2 est élucidé. Enfin, les limites de la méthode sont éprouvées par l'étude de l'entropie dans différentes formes de sélénium cristallinNumerous applicative properties of materials originate from crystallographic defects. In the field of electronics and solar photovoltaic in particular, several opto-electronic properties (electronic conductivity, nature and concentration of the charge carries...) are driven by point defects in the different materials in place and at the interfaces. Thus, it is crucial to characterise the most concentrated defects and their impact on the targeted properties in order to enhance the device performances. Studying microscopic defects experimentally is a complex task which only brings partial answers requiring interpretation. Ab initio simulation techniques appear as a powerful tool to complete experiments. The supercell approach along with Density Functional Theory (DFT) allows to study each defect in all its states of charge. Evaluating the formation enthalpy of defects with respect to the Fermi level allows to obtain its concentration and impact on the conductivity. This way, the origin of the n-type conductivity of β-In2S3, a buffer material for 2nd generation photovoltaic solar cells studied at the laboratory, is determined. The problem of fundamental interest of whether TiS2 is a semiconductor or a semimetal is elucidated. Finally, the limits of the method are tested by studying entropy in different allotropic forms of crystalline selenium
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Picard, Émilie. "Étude et modélisation du transport de petites molécules dans des nanocomposites à charges lamellaires : optimisation des propriétés barrière." Lyon 1, 2007. http://www.theses.fr/2007LYO10096.
Full textAbstract:
Ce travail a pour but d'étudier et d'optimiser les propriétés barrière de nanocomposites à charges lamellaires pour deux matrices semi-cristallines de polarité différente. La perméabilité des films nanocomposites, réalisés dans des conditions contrôlées, est reliée à l'état de dispersion des charges, à la texture cristalline et aux interactions charges / matrices. Dans les systèmes à base de PA6, les réductions de perméabilité sont principalement dues à un effet de tortuosité induit par les charges qui sont dispersées de manière homogène. Une description quantitative des états de dispersion à différents taux de charges a permis une modélisation précise des propriétés de transport. Dans les systèmes à base de PEHD, les propriétés optimales ne sont pas obtenues pour les systèmes dans lesquels les charges sont les mieux exfoliées : elles dépendent fortement des interactions développées entre la charge et les agents compatibilisants introduits dans la formulationThe aim of this work is to study and to improve barrier properties of nanocomposites prepared from lamellar nanofillers and two different semi-crystalline polymers. The permeability of the nanocomposites films is relates to the state of dispersion of the fillers, to the crystalline structure of the polymer matrix and to the filler / matrix interactions. In PA6-based nanocomposites, the permeability decreases are mainly due to a tortuosity effect induced by the well-dispersed inorganic layers. A quantitative description of the states of dispersion at different filler loadings allows a precise modelling of the gas transport properties. In HDPE-based nanocomposites, the increase in barrier properties is not directly related to the nanofillers dispersion state. They greatly depend on the interactions occurring between the fillers and the compatibilizers
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Harkat, Mohamed-Faouzi. "Détection et localisation de défauts par analyse en composantes principales." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2003. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2003_HARKAT_M_F.pdf.
Full textAbstract:
Les travaux présentés dans ce mémoire sont axés sur la détection et la localisation de défauts en utilisant l'analyse en composantes principales (ACP). Dans le premier chapitre les principes fondamentaux de l'analyse en composantes principales linéaire sont présentés. L'ACP est utilisée pour la modélisation des processus en fonctionnement normal. Dans le deuxième chapitre le problème de détection et localisation de défauts par ACP linéaire est abordé. A partir de l'analyse des indices de détection classiques, un nouvel indice de détection de défaut basé sur les dernières composantes principales a été développé. Pour la localisation de défauts, les méthodes classiques, utilisant par exemple le principe de reconstruction ou encore le calcul des contributions à l'indice de détection, ont été adaptées à l'indice de détection proposé. Le troisième chapitre est consacré à l'ACP non-linéaire (ACPNL). Une extension de l'ACP pour des systèmes non-linéaires, combinant l'algorithme des courbes principales et les réseaux RBF, est proposée. Pour la détermination du nombre de composantes à retenir dans le modèle ACPNL, une extension du critère basé sur la variance de l'erreur de reconstruction a été proposée. Une application réalisée dans le cadre d'une collaboration avec le réseau de surveillance de la qualité de l'air en Lorraine AIRLOR fait l'objet du quatrième chapitre. Cette application concerne, la détection et la localisation de défauts de capteurs de ce réseau en utilisant la procédure de détection et de localisation développée dans le cas linéaireThe aim of this thesis is to study the fault detection and isolation using principal components analysis (PCA). In the first chapter the fundamental principles of linear principal componerit analysis are presented. PCA is used to model normal process behaviour. In the second chapter the problem of fault detection and isolation based on linear PCA is tackled. On the basis of the analysis of the classical detection indices, a new fault detection index based on the last principal components is developed. For fault isolation, the classical methods, using for instance the reconstruction principle or the contribution calculation, are adapted for the proposed fault detection index. The third chapter is focused on the nonlinear PCA. An extension of the PCA for nonlinear systems, combining principal curves algorithm and RBF networks, is proposed. For the determination of the number of principal components to be kept in the NLPCA model, we propose an extension of the unreconstructed variance criteria in the non-linear case. . Finally, an application, carried out in collaboration with air quality monitoring network in Lorraine AIRLOR, is presented in the fourth chapter. This application concerns the sensqr fault detection and isolation of this network by using the fault detection and isolation procedure developed in the linear case
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Sellès, Olivier. "Halogénures de lanthane dopés cérium : des scintillateurs rapides pour l'imagerie médicale." Paris 6, 2006. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00135649.
Full textAbstract:
Ce travail concerne l’étude de cristaux scintillateurs inorganiques découverts récemment : LaCl3:Ce3+ et LaBr3:Ce3+, caractérisés par une réponse rapide, un rendement lumineux élevé et une excellente résolution énergétique, et particulièrement intéressants pour l’imagerie médicale. La forte hygroscopie de ces matériaux nécessite l’adaptation des modes opératoires habituels pour la détermination des caractéristiques physico-chimiques. . La bonne compréhension du mécanisme de scintillation et de l’effet des défauts présents dans le matériau permet d’envisager des pistes pour l’optimisation des performances du scintillateur. Dans ce sens, plusieurs techniques sont utilisées (RPE, radioluminescence, excitation laser, thermoluminescence,. . . ). La connaissance des divers processus impliqués dans le mécanisme de scintillation conduit à prévoir l’effet de la température et du taux de dopage sur les performances du scintillateur.
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Lacroix, Bertrand. "Influence des défauts cristallins sur les changements de phase induits par faisceaux d'ions dans les films minces d'oxyde d' yttrium Y2O3." Poitiers, 2009. http://theses.edel.univ-poitiers.fr/theses/2009/Lacroix-Bertrand/2009-Lacroix-Bertrand-These.pdf.
Full textAbstract:
Dans ce travail, nous avons étudié le comportement structural des films minces d'oxyde d'yttrium sous faisceau d'ions, lors de leur élaboration et sous irradiation. Une attention particulière a été portée sur le rôle des défauts cristallins en combinant les techniques de DRX, MET et RBS. Les films déposés sur différents substrats par pulvérisation ionique présentent un écart important par rapport à la structure cubique-C idéale, avec de nombreux défauts induits lors de la croissance par effet d'« atomic peening » (lacunes d'oxygène et paires anti-Frenkel). L'état de contrainte résultant a été décrit par un modèle triaxial, permettant d'interpréter les évolutions expérimentales observées. Les cinétiques de remise en ordre sous recuit de la structure défective ont été étudiées par DRX in situ. Une forte influence de la contrainte initiale (et donc de l'énergie élastique emmagasinée) a été clairement mise en évidence. Pour les forts états de contraintes résiduelles, la transformation est observée à basse température (dès 250°C). Une approche thermodynamique justifie que la structure cubique-C défective peut être assimilée à une phase de type fluorine stabilisée par la contrainte. Enfin, deux comportements sont observés sous irradiation aux ions xénon, avec à basse énergie (<180 keV) une amorphisation de la structure, et à haute énergie une transition cubique-monoclinique. Pour justifier l'existence de ces deux régimes, le mécanisme de transformation a été expliqué par un effet de stabilisation, par la contrainte, de boucles lacunaires dans les plans {111}, de rayon sur-critique dépendant de la taille des cascadesIn this work, we have investigated the structural behaviour of yttrium oxide thin films under ion beam, during the deposition process and under irradiation. A particular attention has been paid on the influence of crystal defects by combining XRD, TEM and RBS techniques. The films deposited using the ion beam sputtering deposition technique on different substrates show an important deviation in comparison with the ideal cubic-C structure, with the existence of many defects induced by the “atomic peening” effect during the growth (oxygen vacancies and anti-Frenkel pairs). The resulting state of stress has been described using a triaxial model which allows to explain experimental evolutions. The reordering kinetics of the defective structure under annealing have been studied by mean of in situ XRD. A strong influence of the initial stress (and so of the stored elastic energy) has clearly been shown. For the higher residual stress states, the transformation is observed at low temperature (from 250°C). A thermodynamic approach justify that the defective cubic-C structure could be seen as a fluorite-like phase stabilized by the stress. Finally, two behaviours have been observed under xenon ion irradiation with, at low energy (<180keV) an amorphization of the structure, and at high energy a cubic-to-monoclinic transition. To explain these two regimes, the transformation mechanism has been linked to the stabilization, by the stress, of vacancy loops in the {111} planes, with supercritical radius depending on the cascade size
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HARKAT, Mohamed-Faouzi. "Détection et localisation de défauts par analyse en composantes principales." Phd thesis, Institut National Polytechnique de Lorraine - INPL, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005283.
Full textAbstract:
Les travaux présentés dans ce mémoire sont axés sur la détection et la localisation de défauts en utilisant l'analyse en composantes principales (ACP). Dans le premier chapitre les principes fondamentaux de l'analyse en composantes principales linéaire sont présentés. L'ACP est utilisée pour la modélisation des processus en fonctionnement normal. Dans le deuxième chapitre le problème de détection et localisation de défauts par ACP linéaire est abordé. A partir de l'analyse des indices de détection classiques, un nouvel indice de détection de défaut basé sur les dernières composantes principales a été développé. Pour la localisation de défauts, les méthodes classiques, utilisant par exemple le principe de reconstruction ou encore le calcul des contributions à l'indice de détection, ont été adaptées à l'indice de détection proposé. Le troisième chapitre est consacré à l'ACP non-linéaire (ACPNL). Une extension de l'ACP pour des systèmes non-linéaires, combinant l'algorithme des courbes principales et les réseaux RBF, est proposée. Pour la détermination du nombre de composantes à retenir dans le modèle ACPNL, une extension du critère basé sur la variance de l'erreur de reconstruction a été proposée. Une application réalisée dans le cadre d'une collaboration avec le réseau de surveillance de la qualité de l'air en Lorraine AIRLOR fait l'objet du quatrième chapitre. Cette application concerne la détection et la localisation de défauts de capteurs de ce réseau en utilisant la procédure de détection et de localisation développée dans le cas linéaire.
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Kidar, Thameur. "Diagnostic des défauts de fissures d'engrenages par l'analyse cyclostationnaire." Thesis, Saint-Etienne, 2015. http://www.theses.fr/2015STET4007/document.
Full textAbstract:
La fissure d'engrenages peut être considérée comme un défaut des plus compliqués à diagnostiquer car sa signature vibratoire n'est pas vraiment connue. En plus, l'intégration des fissures dans les modèles numériques n'est pas une tâche simple. D'autre part, le diagnostic des engrenages peut être fait dans le domaine temporel à travers des descripteurs statistiques ou dans le domaine fréquentiel grâce à l'analyse spectrale ou l'analyse cepstrale. Lors de l'apparition d'un défaut de fissure, des phénomènes non linéaires et non-stationnaires se manifestent ce qui rend les outils classiques de traitement du signal moins fiables. Dans ce manuscrit, nous répondons à toutes ces problématiques en développant un modèle d'engrenages à 6 DDL qui porte une fissure qui respire. Le modèle nous permet d'étudier la signature de la fissure et son effet sur les vibrations résultantes indépendamment de l'effet des autres composantes du système. Les résultats ont montré que la fissure conduit à une chute de la rigidité d'engrènement. En plus, la respiration de la fissure cause une fatigue dans le matériau ce qui engendre un terme aléatoire dans le signal vibratoire. La combinaison du terme aléatoire avec la composante périodique due à la rotation des arbres conduit à l'apparition de la cyclostationnarité d'ordre 2. Une étude comparative de sensibilité et de robustesse entre la transformée de Fourier rapide, la cyclostationnarité d'ordre 2 et les estimateurs de la phase instantanée (la transformée de Hilbert, estimation of signal parameters via rotational invariance techniques avec une fenêtre glissante, weighted least squares estimation et le scalogramme de phase) est effectuée pour la détection précoce des fissures. En plus, des essais expérimentaux ont été effectués sur un banc d'essais d'engrenages avec différentes dimensions de fissures. Les résultats théoriques et expérimentaux ont montré que l'analyse cyclostationnaire est la méthode la plus sensible et la plus robuste pour la détection précoce des fissures par rapport aux méthodes proposées. De plus, l'analyse de la phase instantanée donne également des résultats intéressants dans le cas des défauts de fissures. Nous avons montré que le scalogramme de phase est, a priori, plus performant que les autres approchesThe gear crack is considered as the most complicated failure to diagnose because its vibration signature is not really known. In addition, the integration of crack defect in numerical models is not a simple task. On the other hand, gears diagnosis can be done in the time domain through statistical descriptors or in the frequency domain using spectral analysis or cepstral analysis. During the appearance of a crack defect, nonlinear and nonstationary phenomena occur which makes the classical tools of signal processing unreliable. In this manuscript, we respond to these challenges by developing a gear model of 6 DOF that has a crack that breathes. This allows us to study the signature of the defect in the resulting vibrations with a flexible way away from external vibrations. The results showed that the crack leads to a fall in the mesh stiffness. In addition, the opening and closing of the crack causes a fatigue in the material which generates a random term in the vibration signal. The combination of the random term with periodic component due to the rotation of the shafts leading to the appearance of second-order cyclostationary. A comparative study of sensitivity and robustness between the fast Fourier transform, second-order cyclostationary and estimators of instantaneous phase (the Hilbert transform, Estimation of Signal Parameters via Rotational Invariance Techniques with a sliding window, Weighted Least Squares Estimation and phase scalogramme) is performed for the early detection of cracks. In addition, experimental tests were carried out on a test-bench with different sizes of crack. The theoretical and experimental results showed that the cyclostationary analysis is the most sensitive and most robust method for the early detection of cracks in comparison with the other evaluated methods. Furthermore, the analysis of the instantaneous phase also gives good results in the case of crack defects. We have shown that the phase scalogramme is a priori more efficient than other approaches
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Cao, Lingling. "Analyse mathématique de modèles de structures électroniques de matériaux avec défauts." Thesis, Paris Est, 2019. http://www.theses.fr/2019PESC1028.
Full textAbstract:
Cette thèse porte sur l’analyse mathématique de modèles de structures électroniques de matériaux présentant des défauts, elle contient trois sujets différents. Dans le chapitre 2, nous étudions l’état fondamental d’un défaut étendu dans une mer de Fermi. Dans le chapitre 3, nous nous intéressons à la description mathématique de la jonction de deux matériaux quasi unidimensionnels. Dans le chapitre 4, nous construisons un cadre mathématique pour la dynamique d’un réseau cristallin de taille infinie, dans l’approximation de Born-Oppenheimer, dans laquelle l’électron est couplé à la dynamique nucléaireThis thesis focuses on the mathematical analysis of electronic structure models for materials with defects.It contains three different topics. In Chapter 2 we study the ground state of an extended defect in a Fermisea. In Chapter 3 we are interested in the mathematical description of the junction of two perfect quasi onedimensional materials. In Chapter 4 we construct a mathematical framework for a lattice dynamics underthe Born-Oppenheimer approximation, where electrons are coupled with the nuclear dynamics
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Klaes, Benjamin. "Nouvelle méthode d'imagerie 3D et d'analyse quantitative des défauts ponctuels et amas de défauts pour l'étude du vieillissement des matériaux." Thesis, Normandie, 2020. http://www.theses.fr/2020NORMR048.
Full textAbstract:
Le microscope ionique à effet de champ est un instrument qui peut fournir une image de la surface d’un échantillon métallique à l’échelle atomique. La technique présente donc un intérêt en sciences de matériaux pour quantifier et caractériser les défauts cristallins les plus fins. L’échantillon utilisé se présente sous forme d’une pointe très fine portée à un potentiel de plusieurs kilovolts. L’image de la surface est obtenue par ionisation d’un gaz image sous l’effet du champ électrique régnant à l’extrémité de la pointe. Sous l’effet de ce champ électrique la pointe peut également être progressivement érodée pour permettre de réaliser une série d’images de l’échantillon à différentes profondeurs. L’objectif de ce travail est d’utiliser ces images pour obtenir une reconstruction 3D à l’échelle atomique de l’échantillon analysé. L’algorithme de post-traitement, développé dans ce travail, menant à la reconstruction 3D du volume est basé sur différents processus de traitement d’images. Les reconstructions faites sur un matériau pur (tungstène) donnent des résultats très encourageants. Dans les zones les mieux reconstruites, le rendement de détection atteint les 100% et les résolutions spatiales atteintes sont de 0.35Å dans la direction d’analyse et 1.25Å dans la direction orthogonale à la direction d’analyse. Quelques défauts, tels des joints de grain ou des cavités, ont pu être reconstruits et observés dans les volumes 3D. Des outils de détection et de caractérisation automatiques du réseau et des défauts cristallins ont également été développésThe field ion microscope is an instrument that can provide an image of the surface of a metallic sample at the atomic scale. The technique is therefore interest in materials sciences to quantify and characterized the finest crystalline defects. The sample used is a sharp needle carried at a potential of several kilovolts. The image of the surface is obtained by ionization of an image gas under the effect of the electric field at the apex of the tip. Under the effect of this electric field the tip can also be progressively eroded to allow a series of images of the sample at different depths. The objective of this work is to use these images to obtain a 3D reconstruction at the atomic scale of the analyzed sample. The post-processing algorithm, developed in this work, leading to the 3D reconstruction of the volume, is based on different image processing. Reconstructions made on a pure material (tungsten) give very encouraging results. In the best reconstructed areas, the detection efficiency reaches 100% and the spatial resolutions achieved are 0.35Å in the direction of analysis and 1.25Å in the orthogonal direction to the direction analysis. Some defects, such as grain boundaries or cavities, could be reconstructed and observed in the 3D volumes. Automatic detection and characterization tools for crystallographic lattice and defects were also developed
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Garandet, Jean-Paul. "Etude des phénomènes de transport et des défauts cristallins dans des alliages Ga-Sb et Ga-In-Sb élaborés par la méthode Bridgman." Grenoble INPG, 1989. http://www.theses.fr/1989INPG0058.
Full text
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Mansour, Haithem. "Caractérisation des défauts cristallins au MEB par canalisation d’électrons assistée par diagrammes pseudo-Kikuchi haute résolution : application à l’acier IF, UO2 et TiAl." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0311/document.
Full textAbstract:
La technique Imagerie par Contraste de Canalisation d'Electron (ECCI) est utilisée en microscopie électronique à balayage (MEB) pour visualiser et caractériser des défauts cristallins tels que les dislocations. L’ECCI nécessite l'orientation, avec grande précision (meilleure que 0,1°), du cristal à analyser par rapport au faisceau d’électrons pour satisfaire les conditions très strictes de canalisation d'électrons. À cause de la limitation en résolution spatiale et angulaire des techniques actuelles permettant de déterminer l’orientation cristallographique, la caractérisation des défauts cristallins par ECCI est actuellement appliquée à des monocristaux (ou des polycristaux possédant des gros grains) et les conditions de canalisation ne sont pas toujours satisfaites. Dans ce projet de thèse, un mode de balayage Précession de faisceau (Rocking Beam en anglais) a été développé dans un microscope électronique à balayage. Il permet l’acquisition de diagrammes pseudo-Kikuchi haute résolution spatiale (500nm) et angulaire (0,04°) (High Resolution Selected Area Channeling Pattern en anglais (HR-SACP)) et de contrôler les conditions de canalisations nécessaire à l’ECCI. Ceci a permis d’améliorer considérablement la précision de l’ECCI (Accurate ECCI A-ECCI) et d’élargir son domaine d’application aux matériaux polycristallins à grains fins. Dans un deuxième temps, l’A-ECCI assistée par HR-SACP a été utilisé pour caractériser des défauts cristallins (dislocations, sous joint de grain, domaine d’ordre) dans des matériaux massifs polycristallins (Acier IF, UO2, TiAl). Des procédures similaires à celles utilisées dans la microscopie électronique en transmission (MET) sont alors appliquées en s’affranchissant de la préparation fastidieuse de lames minces et en profitant des autres avantages du MEBElectron Channeling Contrast Imaging (ECCI) is a Scanning Electron Microscope (SEM) technique used to observe and characterize crystallographic defects. ECCI requires the crystal to be oriented relative to the electron beam with high accuracy (0.1°) in order to control the electron channeling conditions. The SEM techniques used to determine the crystallographic orientation, such as conventional Electron BackScattered Diffraction (EBSD) or Rocking Beam, don’t satisfy the high accuracy required for ECCI. Therefore, the characterization of crystallographic defects by ECCI is used only in single crystals or polycristals with large grains and channeling conditions are not always satisfied. In this thesis, a development of a new Rocking Beam mode in SEM is presented. It allows the collection of High spatial (500nm) and angular (0.04°) Resolution Selected Area Channeling Pattern (HR-SACP) and the control of channeling conditions required for ECCI with high accuracy (Accurate ECCI A-ECCI). In a second phase of this thesis, A-ECCI assisted by HR-SACP is used to characterize crystallographic defects like dislocation, sub-grains and order domains in fine grained bulk materials (IF-Steel, UO2, TiAl). In order to achieve this, several procedures (invisibility criteria) normally used in Transmission Electron Microscopy are applied. Using A-ECCI in SEM has many advantages over TEM such as the possibility of analyzing large areas and the relative easiness in sample preparation
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Faraj, Jalal. "Analyse thermocinétique de la cristallisation en milieu confiné d’un composite à base d’une résine thermoplastique (Polyamide 66)." Nantes, 2016. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=3f498ef7-c800-4c4b-bf84-e98a8041b95a.
Full textAbstract:
La simulation de la mise en forme des composites thermoplastiques est indispensable pour prédire les retraits et déformations dans une pièce thermoplastique, afin de maîtriser les propriétés de celle-ci, tout en cherchant à optimiser les temps de cycle. Il est ainsi nécessaire de connaitre précisément l'évolution des propriétés thermophysiques ainsi que la cinétique de cristallisation dans des conditions représentatives de celles rencontrées dans les procédés industriels. Ce travail de thèse se concentre dans un premier temps sur la compréhension et la quantification de la cristallisation d'une famille de PA 66. L’étude de la cinétique de cristallisation des PA 66 est réalisée sur une large gamme de température à l’aide d’un DSC Classique et d'un DSC Flash. Ce dernier appareil permet de refroidir un échantillon de quelques centaines de nanogrammes jusqu’à 10 000 K/s. Les effets de la masse molaire et d’un additif sur la cinétique de cristallisation ont également été discutés. Dans un second temps, nous nous sommes intéressés à l'analyse et à la quantification des retraits thermiques, et de cristallisation, lors de la phase de refroidissement. L’étude (caractérisation, modélisation et validation) du couplage fort entre les transferts de chaleurs et la cristallisation de la matrice thermoplastique au sein du composite a alors été menée. Dans un troisième temps, la modélisation des problèmes de transferts de chaleur couplés à la cristallisation a été réalisé par un code d’élément fini. Les résultats obtenus avec le modèle numérique ont été validés par des mesures expérimentales effectuées sur trois dispositifs d’élaboration des pièces composites à base du PA 66 par RTM et thermocompression en refroidissement rapide. Ces dispositif allant d'un banc de laboratoire à un moule industriel prototype. Enfin, une analyse fine des phénomènes intervenants de manière couplés dans le cas d'une pièce réaliste a été menée. Ainsi l’influence du confinement et du cisaillement sur la cinétique de cristallisation a été discutée. Nos mesures, comparées avec notre modèle numériques nous ont montré que le type de PA 66 étudié ne génère pas de transcristallinité et n’est pas influencé par le cisaillement de l’écoulement lors de remplissage. Nous avons également mis en évidence l'évolution de la résistance thermique de contact pièce/moule au cours du cycle de mise en oeuvre et comparée celle-ci avec des résultats issus de la littératureThe simulation of thermoplastic composite during manufacturing processes is essential for predicting shrinkage and deformation in a composite part while seeking to optimize cycle times. For this it is necessary to know precisely the thermo-physical properties and crystallization kinetics under conditions representative of those encountered in the industrial processes. This thesis focuses initially on understanding and quantification of the crystallization of a PA family of 66. The study of crystallization kinetics of PA 66 is made on large temperature range using a Classic DSC and DSC Flash. The cooling rate could reach 10 000 K /s for a sample that weighs a few nonogramms. The effects of molecular weight and an additive on the crystallization kinetics were also discussed. Secondly, we were interested in analyzing and quantifying the thermal withdrawals, and crystallization during the cooling phase. The study (characterization, modeling and validation) of the strong coupling between the heat transfer and crystallization of the thermoplastic matrix in the composite was then investigated. Thirdly, the modeling of heat transfer problems linked to the crystallization was carried out by a finite element code. The results obtained with the numerical model were validated by experimental measurements performed on three devices intended to manufacture composite part based on PA 66 using RTM and thermocompression process. Finally, a detailed analysis of the phenomena could produce during the manufacturing of thermoplastic-composite was discussed. In addition the confined and shearing effects between the resin and fibers was investigated. The comparison between the experimental and numerical showed that the PA 66 used in this project do not produce a transcristallinty and is not influenced by the shearing during filling phase. We also highlighted the evolution of the thermal contact resistance (composite parts/mold) during the manufacturing cycle and the results were compared with results published on the literature
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Peuget, Raphaël. "Suivi des équipements électriques tournants : analyse et diagnostic des défaillances." Grenoble INPG, 1997. http://www.theses.fr/1997INPG0222.
Full textAbstract:
Cette thèse est une contribution aux études sur la disponibilité des dispositifs électrotechnique. L'étude présentée propose des solutions aux problèmes de detection des défauts dans les entraînements électriques continu et alternatif en utilisant des méthodes de connaissances et de modélisation de signaux. Les défauts considérés sont ceux de l'alimentation, du convertisseur, des capteurs et de la machine. Pour les défauts affectant l'entraînement continu, La méthode retenue se base sur une analyse de la répercution des défauts sur les grandeurs accessibles (relations de causes à effets) et utilisé le symbolisme des arbres de défaillances. Pour l'entraînement alternatif diverses approches utilisant la connaissance du système électrotechnique ont été proposées pour determiner des symptomes temporels (suivi de la trajectoire ou de la fréquence instantanée du vecteur courant, modèles du courant absorbé). Une caractérisation fréquentielle des défauts affectant l'entraînement a été réalisé dans les domaines basses fréquences (les fondamentaux et ses multiples) et hautes fréquences (évolution de la fréquence de modulation). Les diverses approches ont toutes été validés expérimentalement.
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Teixeira-Pinto, José. "Analyse expérimentale et numérique multi-échelles des champs mécaniques dans un polymère semi-cristallin." Phd thesis, Chasseneuil-du-Poitou, Ecole nationale supérieure de mécanique et d'aérotechnique, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00744206.
Full textAbstract:
Le présent travail est consacré à l'analyse du comportement mécanique des polymères semi-cristallins à deux échelles : celle de l'empilement lamellaire et celle des structures sphérolitiques. A l'échelle de l'empilement, des simulations en champs complet dans le domaine des petites déformations sont réalisées sous ABAQUS®. L'influence des paramètres sur la réponse macroscopique lors de sollicitations long-terme en relaxation et cyclage est analysée : le choix du comportement viscoélastique de la phase amorphe d'une part, et les effets de microstructure et d'hétérogénéités induites d'autre part. Les résultats obtenus avec une microstructure simplifiée permettent de mettre en évidence plusieurs effets de microstructure. A l'échelle sphérolitique, la technique de corrélation d'images numériques est mise au point in-situ sous MEB pour la mesure de champs cinématiques. Les champs de déformation obtenus en traction uniaxiale sur deux polymères semi-cristallins montrent l'existence d'une déformation hétérogène en lien avec la microstructure sphérolitique. Des méthodes déterministe et statistique de la littérature sont mises en œuvre à partir des mesures de champs pour identifier la taille d'un domaine sur lequel la déformation moyenne mesurée coïnciderait avec la déformation macroscopique. En l'absence de toute information sur la taille d'un Volume Elémentaire Représentatif (VER) dans les polymères semi-cristallins, une telle estimation constitue une avancée notable. Enfin, des perspectives sont données pour la modélisation en transition d'échelles du comportement mécanique de ces matériaux via une combinaison d'outils numériques et expérimentaux.
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Paux, Joseph. "Contribution à la modélisation micromécanique de la plasticité de matériaux cristallins poreux." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066115/document.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre de la description de la rupture ductile des métaux. L'influence couplée de la plasticité cristalline et de la porosité est abordée à l'aide d'approches micromécaniques. A partir des travaux existants en rupture ductile, notamment pour les matériaux isotropes poreux, et en nous appuyant sur les études traitant des monocristaux poreux, nous proposons une approche originale de la prédiction du comportement de divers matériaux cristallins poreux.Une approche numérique de cette question a tout d'abord était menée. Des outils d'homogénéisation numérique ont été développés et mis en œuvre pour prédire la résistance de monocristaux présentant une répartition périodique de cavités. Une étude de l'influence de l'orientation cristalline sur la surface de plasticité, sur l'écrouissage et l'évolution de la porosité a été effectuée pour différentes structures cristallines. Ces résultats numériques ont servi de référence pour évaluer la pertinence d'un modèle analytique approché que nous avons proposé. Celui-ci se fonde sur une approche par analyse limite intégrant l'anisotropie plastique cristalline. Notre critère a pu être ainsi validé pour différentes situations d'anisotropie du monocristal. Une extension permettant de décrire l'influence de l'écrouissage, en tenant compte de l'hétérogénéité de la déformation plastique, a été proposée. Notre critère a ensuite été utilisé dans un contexte polycristallin afin de décrire la plasticité de métaux présentant de la porosité intragranulaire.Enfin, le cas particulier de monocristaux n'obéissant pas à la loi de Schmid (plasticité cristalline non associée) est considéré. Celle-ci n'entrant pas dans le cadre classique de l'analyse limite, une approche basée sur le bipotentiel proposée par de Saxcé a été choisie. Un bipotentiel spécifique au modèle de plasticité cristalline non associée de Qin et Bassani pour le cristal cubique à faces centrées a été développé. Celui-ci est utilisé dans le cadre de l'homogénéisation par bipotentiel afin d'obtenir un critère de plasticité et une loi d'écoulement. Les outils numériques développés pour la plasticité associée ont été adaptés à la plasticité non associée, et des simulations numériques ont été réalisées pour confronter la loi de comportement obtenueThis work is a part of the description of ductile rupture of metals. The coupled influences of the crystalline plasticity and the porosity growth is studied by micromecanichal approach. Following existing works in ductile rupture, especially for isotropic porous materials, and using works on porous single crystals, we propose an original approach to predict the behaviour of several crystalline porous materials.First, a numerical approach has been performed. Numerical homogenization tools has been developped and used to study the resistance of single crystals with periodic microstructures. The influence of the crystalline orientation on the plastic yield limit, the hardening and the evolution of the porosity has been evaluated for different crystalline structures.These numerical results has been used to assess an approximate yield criterion we proposed. This one is derived from a limit analysis process taking into consideration the plastic crystalline anisotropy. Thus, this criterion has been assessed for different plastic crystalline anisotropies. An extension to take into account the hardening has been proposed using an evaluation of the heterogeneity of the strain field. An exemple of use of this criterion for numerical computation of polycrystal with intragranular porosity is also proposed. Finally, the particular case of single crystals obeying non Schmid plasticity (non associated plasticity) is considered. As it does not fall in the classical scope of limit analysis, an approach based on the bipotential proposed by de Saxcé has been used. A specific bipotential for the non associated crystalline plasticity proposed by Qin and Bassani has been derived. Then, a macroscopic yield criterion and a macroscopic flow rule is derived by homogenization by bipotential. Numerical tools developped for the associated plasticity have been adaptated for the non associated one. Numerical simulations are performed to assess the behaviour law obtained
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Billaudeau, Thomas. "Fatigue multiaxiale des matériaux à défauts : mécanismes et critère d'endurance." Poitiers, 2002. http://www.theses.fr/2002POIT2326.
Full textAbstract:
Ce travail a pour objectif la mise en place d'un critère d'endurance multiaxiale pour des matériaux métalliques contenant des défauts. Une étude expérimentale a permis de déterminer l'influence de la géométrie des défauts sur le seuil d'endurance, en traction et en torsion. L'observation des mécanismes a révélé l'existence du Stade I de la fatigue aux défauts, entraînant la nécessité de considérer la création de fissure dans les plans de glissement du matériau. Le critère est alors défini par une prise en compte de l'état de contrainte local, par l'intermédiaire des parties déviatorique et hydrostatique du tenseur, associée au gradient de la contrainte hydrostatique. La prise en compte de ce gradient décrit bien l'influence des défauts sur la limite d'endurance. Le critère a été validé pour des défauts de différentes morphologies (en forme et en taille), sous différents chargements (traction, torsion et traction/torsion) et pour différents matériauxThis project aims to formulate a multiaxial fatigue criterion for metallic materials containing defects. An experimental study highlighted the influence of their geometry on the fatigue limit, under tension and under torsion. The observation of the mechanisms revealed the fatigue Stage I part of the cracks at defects, implying the necessary consideration of the creation of cracks in the material slip system. The criterion is defined by the local stress state, by mean of both deviatoric and hydrostatic part of the tensor, together with the gradient of the hydrostatic part. This gradient explains the influence of the defects on the fatigue limit. The criterion has been validated for defects of different morphologies (size and shape) under different loadings (tension, torsion and tension/torsion) and for different materials
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Hecht, Geoffrey. "Détection et analyse de l'impact des défauts de code dans les applications mobiles." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10133/document.
Full textAbstract:
Les applications mobiles deviennent des logiciels complexes qui doivent être développés rapidement tout en évoluant de manière continue afin de répondre aux nouveaux besoins des utilisateurs ainsi qu'à des mises à jour régulières. S'adapter à ces contraintes peut provoquer la présence de mauvais choix d'implémentation ou de conception que nous appelons défauts de code. La présence de défauts de code au sein d'une application peut dégrader la qualité et les performances d'une application. Il est alors important de connaître ces défauts mais aussi de pouvoir les détecter et les corriger. Les défauts de code sont bien connus pour les applications orientés objets et de nombreux outils permettent leurs détections, mais ce n'est pas le cas pour les applications mobiles. Les connaissances concernant les défauts de code dans les applications mobiles sont lacunaires, de plus les outils permettant la détection et la correction des défauts sont inexistants ou peu matures. Nous présentons donc ici une classification de 17 défauts de code pouvant apparaître dans les applications Android, ainsi qu'un outil permettant la détection et la correction des défauts de code sur Android. Nous appliquons et validons notre méthode sur de grandes quantités d'applications (plus de 3000) dans deux études qui évaluent la présence et l'évolution du nombre des défauts de code dans des applications populaires. De plus, nous présentons aussi deux approches destinées à évaluer l'impact de la correction des défauts de code sur les performances et la consommation d'énergie. Ces approches nous ont permis d'observer que la correction des défauts de code est bénéfique dans la plupart des casMobile applications are becoming complex software systems that must be developed quickly and evolve continuously to fit new user requirements and execution contexts. However, addressing these constraints may result in poor low-level design choices, known as code smells. The presence of code smells within software systems may incidentally degrade their quality and performance, and hinder their maintenance and evolution. Thus, it is important to know this smells but also to detect and correct them. While code smells are well-known in object-oriented applications, their study in mobile applications is still in their infancy. Moreover there is a lack of tools to detect and correct them. That is why we present a classification of 17 code smells that may appear in Android applications, as well as a tool to detect and correct code smells on Android. We apply and validate our approach on large amounts of applications (over 3000) in two studies evaluating the presence and evolution of the number of code smells in popular applications. In addition, we also present two approaches to assess the impact of the correction of code smells on performance and energy consumption. These approaches have allowed us to observe that the correction of code smells is beneficial in most cases
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Eid, Michel. "Analyse du flambage des pièces embouties : application à la modélisation des défauts d'aspect." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2008. http://www.theses.fr/2008EPXX0058.
Full text
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Hida-El, Harrouni Ilham. "Analyse des défauts et des propriétés électroniques du SiC-4H par voie optique." Lyon, INSA, 2004. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2004ISAL0073/these.pdf.
Full textAbstract:
Les potentialités dans les domaines de l'électronique haute température, haute puissance et haute fréquence du carbure de silicium (SiC) ont été rendues évidentes par de nombreux démonstrateurs. Toutefois le développement industriel de tels composants, implique une amélioration notoire de la qualité du matériau de départ. Ceci recouvre la diminution en densité des défauts cristallins et l'amélioration de l'homogénéité des propriétés électroniques sur plaque entière. Ce travail de thèse s'inscrit dans cette dynamique par l'étude de plaquettes SiC à l'aide de caractérisations optiques non destructives. L'imagerie de photoluminescence (PL) a été employée pour des analyses microscopiques. Les signatures optiques des défauts délétères pour les composants ont été obtenues. L'effet de gettering d'impuretés non radiatives au voisinage des dislocations a été mis en évidence. Nous avons également étudié les défauts de forme triangulaire observés sur les homoépitaxies SiC. Deux populations distinctes ont été mises en évidence. L'une correspond à des inclusions du polytype cubique, l'autre à des fautes dans la séquence d'empilement des biplans SiC. Une technique de mesure cartographique de la durée de vie non radiative des porteurs et du dopage a été développée et appliquée. Le bon accord entre ces valeurs et celles obtenues par la PL résolue en temps a permis la validation de cette technique. La cartographie de PL associée à d'autres caractérisations optiques, nous a donc permis, de déterminer l'uniformité des paramètres électroniques qui contrôlent les caractéristiques des composants et de mieux comprendre l'impact des défauts cristallins sur les caractéristiques des dispositifsThe capability of silicon carbide (SiC) for application in high temperature, high power and high frequency electronics has been clearly evidenced by the realisation of numerous demonstrators. Nevertheless, the industrial development of such devices requires a drastic improvement of initial material quality. This is both a decreasing of crystallographic defects density and improvement in the homogeneity of full wafers electronic properties. This work takes part of this dynamic using non destructive optical characterization for the study of SiC wafers quality. Scanning photoluminescence (SPL) has been used for defects microscopic analysis. We have obtained the optical signature of deleterious defects (micropipes, dislocations, triangular defects) for SiC components. The gettering effect of non radiative traps by dislocations has been evidenced. Defetcs with triangular shape, commonly observed on homoepitaxy has also been investigated. Two different populations have been distinguished by SPL spectral measurements. The first one corresponds to cubic inclusions; the second one is stacking faults. Finally, an original technique for the cartography of carrier lifetime and doping has been developed. This is done using the theoretical relation and between the PL intensity and the excitation density. The good correlation between this approach and the lifetime measurements by PL decay validates the technique. SPL, together with other optical characterisations, is so a powerful tool for the determination of electronic parameters uniformity which control the devices properties, and, for a better understanding of crystalline defects impact on devices deficiencies
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Petropol, Siana-Elena. "Ondelettes et diagnostic : application aux défauts diélectriques et électriques des machines tournantes." Grenoble INPG, 2001. http://www.theses.fr/2001INPG0077.
Full textAbstract:
L'objectif de ce travail est le diagnostic des défauts diélectriques et électriques des machines tournantes, plus précisément le diagnostic des changements ou des anomalies dans les signaux mesurés. Par ses propriétés de localisation temps-fréquence, l'Analyse Multirésolution est une méthode adaptable au diagnostic. Les choix de l'ondelette mère et du nombre de niveaux de décomposition sont les degrés de liberté qui lui permettent d'extraire des informations pertinentes des signaux analysés. Son implantation par des filtres numériques réduit le coût des calculs engendrés. La méthode de détection des défauts réalise en-ligne le calcul des coefficients d'ondelettes. Un taux d'alarme graduel est obtenu en fonction du type et de la persistance du défaut. Les méthodes de localisation et d'identification du défaut tiennent compte du contenu spectral des vecteurs de coefficients à chaque niveau de décomposition pour déterminer l'appartenance du défaut à une classe de types de défauts connus et pour estimer ensuite l'amplitude du défaut. Des nouvelles classes de défauts peuvent être constituées. La méthode de détection a été initialement conçue pour détecter le vieillissement rapide des isolants et a été ensuite validée pour la détection des défauts paramétriques de la machine asynchrone. Les méthodes de localisation et d'identification ont été élaborées et vérifiées uniquement pour l'application de la machine asynchrone. Les degrés de liberté de l'Analyse Multirésolution confèrent aux méthodes développées la flexibilité par rapport à différentes applicationsThe purpose of this work is the diagnosis of dielectric and electric faults of electrical drives, more precisely, the diagnosis of changes or anomalies in the measured signals. By its time-frequency localization, the Multiresolution Analysis is adaptable to fault diagnosis. He choices of the mother wavelet and of the number of decomposition levels are the freedom degrees, which allow this method to extract relevant information from the analyzed signals. Its implementation by numerical filters reduces the computations cost. The fault detection method computes on-line the wavelet coefficients. A gradual alarm rate is delivered function of the fault type and persistency. The fault isolation and identification methods take into account the spectral contents of the coefficients vector at each decomposition level to determine the fault membership of a class of known fault types and further to estimate the fault amplitude. New classes of faults may be created. The fault detection method has been initially conceived to detect the insulation quick aging and has been further validated for the asynchronous motor parameter fault detection. The fault isolation and identification methods have been developed and verified only for the asynchronous motor application. The Multiresolution Analysis freedom degrees confer flexibility to the developed methods with regard to different applications
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Doursat, Christophe. "Qualités, défauts et améliorations des maillages algébriques et elliptiques." Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066103.
Full textAbstract:
Cette thèse s'intéresse à la génération de maillages structures quadrangulaires dans le cas bidimensionnel et hexaédriques dans le cas tridimensionnel. Elle traite de deux familles de méthodes de générations de tels maillages: algébriques d'une part, qui font l'objet des trois premiers chapitres ; elliptiques d'autre part qui donnent lieu au quatrième chapitre. Le premier chapitre présente une synthèse de méthodes connues, fondées sur l'interpolation transfinie bilinéaire exprimée en coordonnées topologiques ou curvilignes (cook-gordon-hall). La géométrie des mailles-frontières y est étudiée, les avantages et inconvénients des méthodes en sont déduits. La finalité de cette étude est la présentation d'une nouvelle méthode utilisant l'interpolation transfinie bilinéaire, en définissant un maillage adéquat du carré de référence, qui permet d'obtenir l'orthogonalité des mailles-frontieres. Le deuxième chapitre étudie l'interpolation transfinie utilisant des polynomes d'interpolation d'hermite. Elle permet le respect et des lignes-frontieres et de normales prédéfinies sur le bord du domaine a mailler. Un mode de calcul des termes de dérivées secondes croisées intervenant dans ces méthodes, permettant de respecter au mieux les normales imposées, est présente. Les défauts des expressions de cette méthode exprimée en coordonnées topologiques ou curvilignes sont mis en exergue, et une nouvelle formulation mixte en coordonnées topologiques et curvilignes est présentée. Une comparaison de ces diverses méthodes est faite dans le troisième chapitre sur un domaine complexe nécessitent l'utilisation de maillages multi-blocs. Le quatrième chapitre présente des améliorations apportées sur les méthodes elliptiques (Winslow, Thompson) grâce à l'adjonction de fonctions de contrôle permettant l'obtention de mailles-frontieres orthogonales
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Lebaroud, Abdesselam. "Diagnostic des défauts des machines asynchrones : approche signal et système." Lyon 1, 2007. http://www.theses.fr/2007LYO10288.
Full textAbstract:
La pièce maîtresse des systèmes d’entraînement électrique est la machine asynchrone qui, durant les trois dernières décennies, a fait l'objet de nombreuses recherches orientées principalement vers la conception de lois de commande toujours plus performantes. Ses multiples qualités, son faible coût, sa robustesse et ses performances en font une machine particulièrement appréciée en milieu industriel. Les impératifs de fiabilité et de productivité des installations nécessitent l'intégration d'un système de détection et de diagnostic des défaillances. Il faut donc doter les moteurs asynchrones d’outils de surveillance; ainsi nous pourrons éviter et prévenir les pannes et les arrêts intempestifs. Dans notre démarche pour le diagnostic des défauts de la machine asynchrone, deux approches ont été développé : la première consiste à mettre en œuvre des techniques et méthodes de traitement et d’analyse du signal, facilitant l’interprétation visuelle des défauts et éventuellement son implantation dans un système de surveillance. La seconde approche est dite " système " basée sur des outils de classification, en l’occurrence la Représentation Temps-Fréquence (RTF) associé à un critère de décision basé sur la distance Mahalanobis. La RTF sert à l’extraction des points pertinents qui séparent au maximum, selon le critère de Fisher, deux états : l’un sain et l’autre en défaut. Toutefois le choix des points est expertisé, ce qui rend cette méthode semi automatique. L’association RTF - HMM (Modèle de Markov Caché) permet l’automatisation complète de la procédure de diagnostic des défauts depuis l’acquisition et le traitement des données jusqu’à la prise de décisionThe main piece of the electrical training systems is the induction machine which, during the last three decades, made the object of numerous researches orientated mainly toward the conception of order laws always more competitive. Its numerous qualities, its weak cost, its robustness and its performances make a machine particularly appreciated in industrial middle. The imperatives of reliability and productivity of installations require the incorporation of a system of detection and diagnosis of faults. It is therefore necessary to endow the induction machines of monitoring tools; so we shall be able to avoid faults and untimely stopping. In our step for the faults diagnosis of the induction machine, two approaches have been developed: the first one consists in implementing techniques and methods of treatment and analysis of the signal making facilitating the visual interpretation of the faults and possibly its implantation in a monitoring system. The second approach is said "system" based on tools of classification, in this case Time - frequency Representation (TFR) linked to a decision criterion based on the distances Mahalanobis. The TFR serves to the extraction of the appropriate points which separate maximally, according to the Fisher criteria, two states: one healthy and the other in fault. Nevertheless the choice of points is appraised, what makes this method semi automatic. The association TFR - HMM (Hidden Model of Markov) allows the complete automation of the diagnosis procedure of the faults since the acquisition and the data processing until the decision making
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Ishak, Hassoun. "Étude stochastique de l'impact des défauts de porosités et de plissements dans les matériaux composites." Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT4090/document.
Full textAbstract:
Les matériaux composites à matrice organique sont de plus en plus utilisés dans divers domaines tels que l'aérospatiale ou les énergies marines renouvelables en raison de leurs excellentes propriétés spécifiques. Cependant, les procédés de fabrication des structures composites sont complexes et peuvent conduire à l'apparition de défauts, en particulier de plissement des plis et de porosité, qui affectent les propriétés mécaniques de la structure. Les pièces composites sont ainsi systématiquement soumises à des contrôles CND long et coûteux. En cas de résultats négatifs par rapport à des critères conservatifs, celles-ci peuvent être rejetées, avec des conséquences économiques non négligeables. L'objectif de cette étude est de quantifier l'impact des défauts observés et des incertitudes associées sur le comportement de pièce composite. Dans ce travail, nous adoptons une vision paramétrique des incertitudes consistant à représenter le contenu probabiliste à travers d’un ensemble fini de variables aléatoires. Nous nous concentrons sur la propagation des incertitudes basée sur des méthodes stochastiques spectrales. L'étude portant sur le défaut de porosités se fait à l’échelle microscopique puis macroscopique. Les paramètres aléatoires d'entrée sont liés à la géométrie des porosités et à leur taux. L'étude du défaut plissements à l'échelle mésoscopique est basée sur une représentation paramétrique de la géométrie du plissement. Les paramètres aléatoires d'entrée représentent alors la forme et la taille de ces défauts. Il est donc possible d'analyser l'impact de ces défauts à l'échelle structurelle par des grandeurs mécaniques classiques et des critères de ruptureComposite materials are increasingly used in various fields such as aerospace or renewable marine energies due to their excellent specific properties. However, the manufacturing processes of the composite structures are complex, which can lead to the appearance of defects, particularly wrinkles and porosities, which affect the mechanical properties of the structure. Based on conservative criteria, a system of non-destructive testing of composite parts thus makes it possible to judge their conformity. In case of non-conformity, those components are rejected, with non-negligible economic consequences. The objective of this study is to quantify the impact of the defects and associated uncertainties on the behavior of composite parts. In this work, we adopt a parametric vision of the uncertainties consisting in representing the probabilistic content through a finite set of random variables. We focus on the propagation of uncertainties based on spectral stochastic methods. The study involving porosity is done at the micro-scale and then at the macro-scale. The random input parameters are related to the geometry of the porosities and their rates. The study of the wrinkle defect, done at the mesoscopic scale, is based on a parametric representation of the geometry of the wrinkle. The random input parameters then represent the shape and size of this defect. It is therefore possible to analyze the impact of these two manufacturing defects at a structural scale through classical mechanical quantities and check the failure of the structure with failure criteria
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Bory, Daniela. "Analyse et simulation de défauts des équipements de climatisation en vue d'un audit énergétique." Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004297.
Full textAbstract:
Dans le contexte énergétique actuel une vraie chasse aux économies d'énergie est ouverte, spécialement dans le secteur du bâtiment qui constitue en Europe le secteur le plus énergivore. D'un côté les innovations technologiques sont importantes et les nouvelles constructions ont des consommations très inférieures aux anciennes. De l'autre côté, le taux de renouvellement de bâtiments et des systèmes n'est pas capable d'assumer à lui seul les objectifs de réduction de consommations et d'émissions de CO2 (Kyoto, facteur 4 etc.). Ce n'est donc qu'en s'intéressant à l'existant que de tels objectifs deviennent possibles. La climatisation est aujourd'hui un enjeu car le marché est en forte croissance (renforcé aussi par le réchauffement de la planète) et le stock européen est déjà important. La Directive de performance énergétique des bâtiments s'intéresse aux systèmes de climatisation en prévoyant l'inspection périodique des systèmes de plus de 12 kW. L'inspection vise à évaluer le bon fonctionnement du système et ensuite à proposer des actions d'amélioration. La thèse cherche à déterminer et quantifier les problèmes que les principaux systèmes de climatisation rencontrent pendant leur vie du point de vue technique. Il s'agit de savoir comment les détecter, quels sont les impacts énergétiques et les effets sur le confort. Les technologies de climatisation sont nombreuses et diversifiées selon le type et les besoins spécifiques du bâtiment. On a donc retenu deux types de système à analyser, les plus courants sur le marché européen : les climatiseurs split et les groupes de production d'eau glacée. Les caractéristiques des appareils représentatifs sont celles des technologies utilisées dans les années passées et couramment présentes dans le stock. Après avoir déterminé les défauts de fonctionnement les plus courants pour ces deux types de système, les défauts sont analysés du point de vue physique puis modélisés par des outils spécifiques bâtis à partir d'une structure existante, afin de mesurer les impacts sur les performances et de déterminer les paramètres mesurables qui caractérisent chaque défaut. Ensuite, on observe les effets des défauts dans un contexte plus proche de la réalité par des simulations qui incluent la dégradation des systèmes dans des bâtiments type avec des climats de référence. Une troisième étape de ce travail consiste à relier le niveau du défaut au temps afin d'observer la dégradation progressive et de pouvoir déterminer la fréquence des actions de correction optimisée en termes d'énergie et de coût. On peut ainsi obtenir une courbe de performance pluriannuelle avec ou sans action corrective ou préventive. La modélisation est l'outil principal de cette thèse car flexible et performant pour isoler l'effet de dégradation de chaque défaut. Surtout, le problème posé constitue un cas ou la vérification expérimentale est longue et où les différents effets s'additionnent. Ceci étant, tous les éléments expérimentaux recensés dans la littérature ont été utilisés pour valider les résultas et paramétrer certains modèles.
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Adel, Mouloud. "Détection de défauts de placages d'okoumé par traitement d'images couleur et analyse de texture." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1994. http://www.theses.fr/1994INPL010N.
Full textAbstract:
L’objectif de cette étude est de fournir une meilleure caractérisation des défauts de surface de bois par l'utilisation du traitement d'images couleur et de l'analyse de texture, en vue de l'automatisation du procédé de découpe de placage d'okoumé. Une première partie est consacrée à l'évaluation des différentes essences de couleur. L’élaboration d'une méthode de comparaison permet de montrer expérimentalement que les coordonnées d'Otha offrent le meilleur compromis, et que dans le cas de l'okoumé, l'information couleur peut être considérée comme bidimensionnelle. Certains défauts d'aspects de surface de placage d'okoumé ne peuvent être localisés que par l'utilisation de méthodes de caractérisation de texture. À cet effet, différentes techniques d'analyses de texture ont été testées pour localiser ces zones défectueuses. La technique d'extraction de l'énergie de texture, introduite par Laws, a été retenue. Pour mieux assimiler le processus d'inspection visuelle de surface de placage, une enquête statistique sur la pertinence d'attributs de traitement d'images est menée auprès d'experts en défauts du bois. Cette démarche a mis en évidence des corrélations entre l'œil des experts et certains attributs. Enfin pour supporter l'ensemble de la chaine de traitement des images de défauts de placage, une architecture matérielle spécialisée est construite autour de processus rapides du signal (DSP)
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El, Tabach Mario. "Diagnostic de défauts mécaniques dans les machines tournantes par analyse des signaux électriques d'alimentation." Compiègne, 2004. http://www.theses.fr/2004COMP1502.
Full textAbstract:
Durant les dernières années, la machine asynchrone occupe une place prépondérante dans diverses industries dont le processus de production entier dépend de la fiabilité de ces machines. Ces constats ont naturellement conduit à la mise en œuvre de systèmes de surveillance. Dans de nombreux cas pour ces machines, l'environnement du capteur de surveillance (immersion, températures élevées, fluides corrosifs, etc. ) est hostile ce qui conduit à une conception ± durcie α de ce dernier et de facto à un coût plus élevé. Il est donc préférable, de délocaliser la prise d'informations dans un environnement plus avenant, ce qui correspond bien à la mesure de courant qui s'effectue sur les câbles d'alimentation du moteur. Dans ce contexte, la première partie de ce mémoire est consacrée aux méthodes de diagnostic externe utilisant le traitement des signaux électriques mesurés tel que les courants ou facilement calculés tels que les puissances ou le vecteur de Park courant. La deuxième partie traite les méthodes de diagnostic interne reposant sur un modèle du moteur asynchrone permettant ainsi d'estimer des signaux électromagnétiques pour ensuite en extraire les signatures de défauts. La troisième et dernière partie est consacrée aux applications des méthodes de diagnostic sur des signaux réels et confidentiels du CETIM concernant les défauts des pompes centrifuges.
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Bory, Daniela. "Analyse et simulations de défauts des équipements de climatisation en vue d'un audit énergétique." Paris, ENMP, 2008. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00004297.
Full textAbstract:
Dans le contexte énergétique actuel une vraie chasse aux économies d'énergie est ouverte, spécialement dans le secteur du bâtiment qui constitue en Europe le secteur le plus énergivore. D'un côté les innovations technologiques sont importantes et les nouvelles constructions ont des consommations très inférieures aux anciennes. De l'autre côté, le taux de renouvellement de bâtiments et des systèmes n'est pas capable d'assumer à lui seul les objectifs de réduction de consommations et d'émissions de CO2 (Kyoto, facteur 4 etc. ). Ce n'est donc qu'en s'intéressant à l'existant que de tels objectifs deviennent possibles. La climatisation est aujourd'hui un enjeu car le marché est en forte croissance (renforcé aussi par le réchauffement de la planète) et le stock européen est déjà important. La Directive de performance énergétique des bâtiments s'intéresse aux systèmes de climatisation en prévoyant l'inspection périodique des systèmes de plus de 12 kW. L'inspection vise à évaluer le bon fonctionnement du système et ensuite à proposer des actions d'amélioration. La thèse cherche à déterminer et quantifier les problèmes que les principaux systèmes de climatisation rencontrent pendant leur vie du point de vue technique. Il s'agit de savoir comment les détecter, quels sont les impacts énergétiques et les effets sur le confort. Les technologies de climatisation sont nombreuses et diversifiées selon le type et les besoins spécifiques du bâtiment. On a donc retenu deux types de système à analyser, les plus courants sur le marché européen : les climatiseurs split et les groupes de production d'eau glacée. Les caractéristiques des appareils représentatifs sont celles des technologies utilisées dans les années passées et couramment présentes dans le stock. Après avoir déterminé les défauts de fonctionnement les plus courants pour ces deux types de système, les défauts sont analysés du point de vue physique puis modélisés par des outils spécifiques bâtis à partir d'une structure existante, afin de mesurer les impacts sur les performances et de déterminer les paramètres mesurables qui caractérisent chaque défaut. Ensuite, on observe les effets des défauts dans un contexte plus proche de la réalité par des simulations qui incluent la dégradation des systèmes dans des bâtiments type avec des climats de référence. Une troisième étape de ce travail consiste à relier le niveau du défaut au temps afin d'observer la dégradation progressive et de pouvoir déterminer la fréquence des actions de correction optimisée en termes d'énergie et de coût. On peut ainsi obtenir une courbe de performance pluriannuelle avec ou sans action corrective ou préventive. La modélisation est l'outil principal de cette thèse car flexible et performant pour isoler l'effet de dégradation de chaque défaut. Surtout, le problème posé constitue un cas ou la vérification expérimentale est longue et où les différents effets s'additionnent. Ceci étant, tous les éléments expérimentaux recensés dans la littérature ont été utilisés pour valider les résultas et paramétrer certains modèlesNowadays air conditioning is a significant energy stake because of its frequent use in new buildings (also strengthened by global warming) and of the European stock already important. The Directive on Energy Performance of Buildings wants to improve the air conditioning performance through the regular inspection for systems over 12 kW. The inspection aims to assess how the system works and then to propose measures for improvement. While for heating audit methods exist since many years, methods for air conditioning are rare, sometimes derived from those for heating and not optimised. The thesis wants to identify and quantify the problems that air conditioning systems meet all along their lifetime from a technical standpoint. The question is how to detect the operation problems and what are their energy impacts and effects on comfort. The air conditioning technologies are many and change depending on the building type and specific needs. Two types of systems have been analysed, the most common on the European market: the split air conditioners and chillers. The characteristics of the chosen systems are representative of system widely present in the stock. The most common defects for these two types of system have been taken as a base. Different methods of analysis were applied. Firstly, a method of qualitative analysis of defects by a schematic representation of tree defects. This enabled us to better understand the physics of each defect. Then a quantitative method of modelling at fixed temperature conditions allowed us to define the parameters and measurable effects on performance. In order to be closer to reality, the systems have been modelled in variable conditions. The model takes into account part-load operation of the system and can quantify the effects in terms of seasonal consumption and impact on comfort in cases of French typical buildings placed in climates of reference. Finally, a temporal method links the level of the defect to the operation time in order to observe the gradual deterioration and to determine the optimal frequency of corrective action in terms of energy and cost. We could thus obtain a multi-year performance curve with or without corrective or preventive action. Modelling is the main tool of this thesis because of its flexible and efficiency to isolate the effect of degradation of each defect. Moreover, the studied problem is a case where the experimental verification is long and where the various effects interfere with each other. All the experimental elements identified in the literature were used to validate the results and to set some models
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Kassegne, Komlan Assogba. "Analyse par diffraction X en trois dimensions des déformations/contraintes dans des matériaux cristallins à réseaux très déformés." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1992. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1992_KASSEGNE_K_A.pdf.
Full textAbstract:
Cette étude porte sur l'analyse en trois dimensions par diffraction X des contraintes résiduelles dans des matériaux cristallins à réseaux très déformés. Pour un diffractomètre prototype équipé d'un détecteur à localisation linéaire (DLL) et d'un goniomètre à 4 cercles avec un berceau d'Euler ouvert et décentré et une table de translation XY, nous avons rédigé et adapté des outils logiciels d'acquisition des mesures et de détermination du tenseur triaxial des contraintes. Des stratégies spéciales d'orientation des échantillons pendant leur exposition ont été mises au point pour analyser convenablement les déformations dans les matériaux à réseaux fortement perturbés. Compte tenu de la largeur des profils d'intensités mesurées qui déborde de la fenêtre de mesure du DLL, nous avons localisé les raies en mettant au point deux méthodes numériques (corrélation croisée modifiée et arc glissant) ou en utilisant la méthode du barycentre centré de F. CONVERT. En ne faisant pas l'hypothèse sigma(3,3)=0 dans le tenseur des contraintes, nous avons fait des mesures suivant au moins 6 directions spatiales phi que nous avons optimisées. Dans les matériaux que nous avons essayés, nous avons vérifié, par le calcul du tenseur des contraintes, que l'hypothèse sigma (3,3) voisin de zéro était licite. Les valeurs de sigma(3,3) sont faibles et généralement inferieures à l'incertitude de mesure. Avec les méthodes que nous avons mises au point, une analyse de contraintes peut être conduite avec un minimum d'incertitude en moins de 10 minutes pour une direction phi et en mois de 60 minutes pour un tenseur triaxial
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Bakhtiar, Hazri. "Caractérisation de structures MOS submicroniques et analyse de défauts induits par irradiation gamma : extrapolation aux défauts induits dans les oxydes de champ des transistors bipolaires." Metz, 1999. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1999/Bakhtiar.Hazri.SMZ9934.pdf.
Full textAbstract:
Les innovations technologiques récentes ont permis le développement de transistor MOS de faibles dimensions, ayant des longueurs de canal et des largeurs de grille inférieures au micromètre. Cela permet de réaliser des circuits à forte densité d'intégration pour des applications à l'électronique. Cependant, la réduction des dimensions fait apparaître toute une gamme d'effets parasites et modifie ainsi les mécanismes de conduction avec l'apparition de nouveaux phénomènes ou des phénomènes qui n'étaient pas dominants dans des structures plus larges. Ceci entraîne un changement du fonctionnement du transistor ainsi que de leurs paramètres électriques. La réduction des dimensions, et en particulier de la longueur de grille des transistors MOS donne naissance à un problème de fiabilité qui était inconnu lors de l'utilisation de transistors à canal long. Les phénomènes de dégradation provenant des forts champs électriques deviennent importants avec la réduction des dimensions engendrant des défauts notamment aux interfaces oxyde-semiconducteur (SiO2-Si) ainsi que dans l'oxyde de grille, ce qui provoquent un vieillissement plus rapide de ces composants. Nous présentons dans ce contexte, une étude réalisée sur des transistors nLDD-MOSFETs submicroniques issus de technologie 0,6[masse volumique]m de MATRA-MHS-TEMIC, s'appuyant sur quatre objectifs principaux : détermination des paramètres de conduction, analyse des caractéristiques I-V sur la jonction drain-substrat, étude du comportement du transistor bipolaire dans les transistors MOS (source = collecteur, substrat = base, drain = émetteur) et étude du comportement des transistors MOS suite à une irradiation ionisante Co-60, afin d'évaluer leur dégradation
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Mnassri, Baligh. "Analyse de données multivariées et surveillance des processus industriels par analyse en composantes principales." Phd thesis, Aix-Marseille Université, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00749282.
Full textAbstract:
Ce mémoire de thèse présente une étude fondamentale enrichie par des contributions qui sont articulées autour de la modélisation de processus ainsi qu'un diagnostic de défauts en utilisant l'analyse en composantes principales (ACP). Dans l'objectif d'un choix optimal du modèle ACP, une étude comparative de quelques critères connus dans la littérature nous a permis de conclure que le problème rencontré est souvent lié à une ignorance des variables indépendantes et quasi-indépendantes. Dans ce cadre, nous avons réalisé deux démonstrations mettant en évidence les limitations de deux critères en particulier la variance non reconstruite (VNR). En s'appuyant sur le principe d'une telle variance, nous avons proposé trois nouveaux critères. Parmi eux, deux ont été considérés comme étant empiriques car seule l'expérience permettra de prouver leur efficacité. Le troisième critère noté VNRVI représente un remède à la limitation du critère VNR. Une étude de sa consistance théorique a permis d'établir les conditions garantissant l'optimalité de son choix. Les résultats de simulation ont validé une telle théorie en prouvant ainsi que le critère VNRVI étant plus efficace que ceux étudiés dans cette thèse.
Dans le cadre d'un diagnostic de défauts par ACP, l'approche de reconstruction des indices de détection ainsi que celle des contributions ont été utilisées. A travers une étude de généralisation, nous avons étendu le concept d'isolabilité de défauts par reconstruction à tout indice quadratique. Une telle généralisation nous a permis d'élaborer une analyse théorique d'isolabilité de défauts par reconstruction de la distance combinée versus celles des indices SPE et T2 de Hotelling en mettant en avant l'avantage de l'utilisation d'une telle distance. D'autre part, nous avons proposé une nouvelle méthode de contribution par décomposition partielle de l'indice SPE. Cette approche garantit un diagnostic correct de défauts simples ayant de grandes amplitudes. Nous avons également étendu une méthode de contribution classiquement connue par la RBC au cas multidimensionnel. Ainsi, la nouvelle forme garantit un diagnostic correct de défauts multiples de grandes amplitudes. En considérant la complexité de défauts, nous avons exploité la nouvelle approche de contribution RBC afin de proposer une nouvelle qui s'appelle RBCr. Cette dernière s'appuie sur un seuil de tolérance pour l'isolation de défauts. Une analyse de diagnosticabilité basée sur la RBCr montre que celle-ci garantit l'identification des défauts détectables. Ces derniers sont garantis isolables si leurs amplitudes satisfont les mêmes conditions d'isolabilité établies pour l'approche de reconstruction des indices.
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Senez, Vincent. "Modélisation bidimensionnelle de l'oxydation du silicium : analyse viscoélastique de la relaxation des contraintes." Lille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LIL10024.
Full textAbstract:
La miniaturisation des circuits intégrés permet d'améliorer leurs performances (rapidité/faible consommation), d'augmenter leur intégration et de réduire leurs coûts. Dans cette perspective, l'amélioration des techniques d'isolation est indispensable. Un état de l'art actuel fait apparaître que la croissance thermique d'un oxyde de silicium est le procédé d'isolation le plus largement employé. Sa conception doit minimiser la surface occupée sans générer de défauts cristallins dans le substrat. La simulation de technologie permet de déterminer, rapidement et à moindre coût, le meilleur compromis. Le travail présente dans ce manuscrit contribue à améliorer l'exactitude de cet outil numérique d'aide à la conception. Plus précisément, une modélisation avancée du phénomène d'oxydation thermique du silicium a été développée et implantée dans le simulateur de technologie impact-4. La souplesse de la méthode des éléments finis permet le calcul des formes d'oxyde pour un grand nombre de configurations topologiques. Deux approches sont proposées : la première calcule avec exactitude les profils d'isolation pour des structures où le matériau oxyde peut-être considéré comme indéformable (locos, silo, swami). La seconde, plus générale et plus physique, s'applique à tout type d'isolation et fournit une carte complète des contraintes mécaniques dans l'ensemble de la structure. Les effets des contraintes sur la cinétique d'oxydation sont modélisés. Les comportements rhéologiques des matériaux ont été généralisés pour une large gamme de procédés technologiques et leur nature intrinsèquement viscoélastique est prise en compte. Les algorithmes qui ont été mis au point constituent une première étape vers le calcul mécanique systématique permettant aux simulateurs de technologie de prédire l'évolution spatiale et temporelle des champs de contraintes au même titre que celle des dopages. Finalement, les capacités de prédiction du modèle sont illustrées par différentes applications : l'optimisation du locos enterre d'une technologie bicmos 0. 8 m, l'analyse des dispositifs avances que sont les structures pbl et silo. Enfin, la simulation des caractéristiques électriques d'un transistor MOS parasité à l'aide du simulateur de dispositif impact-3 constitue une ultime validation.