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Dissertations / Theses on the topic 'Interfaces à contact intermittent'
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Cruz, Fierro Oscar Eduardo de la. "Contributions to the Study of Intermittent Contact Haptic Interfaces." Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS071.
Full textAbstract:
Les interfaces à retour d'effort sont des systèmes robotisés permettant d'interagir gestuellement de façon naturelle avec des environnements virtuels ou distants. Ces dispositifs sont utilisés dans différents contextes tels que la téléopération (e.g. nucléaire, sous-marine, spatiale), le manufacturing, les jeux vidéo, l'éducation, la médecine ou la rééducation, pour ne citer que quelques exemples. Pour les applications en réalité virtuelle, les utilisateurs manipulent généralement ces interfaces à l'aide d'une poignée qui est reliée mécaniquement au robot. Ce lien a une influence importante puisqu'il conduit l'utilisateur à ressentir la présence du robot même en espace libre (frottements, vibrations, inertie de la structure mécanique du robot), ce qui réduit le réalisme de l'interaction. Les interfaces à contacts intermittents (CI) constituent une alternative prometteuse pour essayer de surmonter ces inconvénients. Elles proposent de suivre les mouvements de l'utilisateur à faible distance en espace libre et de ne venir à son contact que lorsque l'on veut appliquer un retour d'effort. Elles visent de cette façon à améliorer le réalisme des interactions. Cette thèse s'intéresse à l'étude et à l'amélioration des performances d'une telle interface CIForce feedback interfaces are robotic systems allowing natural motion interactions with virtual or remote environments. They are employed in several domains such as remote handling (e.g. nuclear, subsea, space), manufacturing, entertainment, education, medicine and rehabilitation, just to mention the most popular. In virtual reality (VR) applications, the user typically holds a handle that is mechanically linked to the end-effector of the robot. This link has a non-negligible influence since the presence of the robot can be felt (friction, inertia and vibrations of the mechanical structure) even in free space, decreasing the realism of the interaction. Intermittent-contact haptic interfaces (IC-HIs) represent a promising approach to cope with this issue. These interfaces track and closely follow (without contact) the user movements in free space and come to his/her contact only when force feedback is required. This way IC interfaces aim to improve the realism of the interactions. The thesis presented concerns the study and improvement of such IC-His
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Gonzalez, Franck. "Contributions au développement d'une interface haptique à contacts intermittents." Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066068/document.
Full textAbstract:
Les interfaces haptiques permettent à un opérateur d'interagir avec un environnement virtuel ou distant via le sens du toucher.La majorité des interfaces de l'état de l'art restent au contact de l’utilisateur pendant toute la durée de la manipulation. La liaison permanente entre le robot et l’opérateur nuit à la qualité de l’interaction, notamment en réduisant la transparence en espace libre. Ce problème est d’autant plus prégnant dans le cadre des interfaces haptiques dextres.Cette thèse a pour objectif d'étudier la possibilité d'augmenter la transparence et le réalisme de l'interaction à travers le développement d’interfaces à contacts intermittents. Il s’agit de déconnecter le robot de l'utilisateur lorsqu’aucun contact avec l’environnement n’est nécessaire. Un état de l’art des performances de la manipulation humaine, des interfaces haptiques dextres ainsi que des travaux relatifs au contact intermittent, est d’abord présenté. Un effecteur plan pour le contact intermittent est ensuite conçu. Il est installé à l’extrémité distale d'une interface haptique et plusieurs solutions sont envisagées pour sa loi de commande. Les performances de dix utilisateurs sont comparées dans le cadre d'une tâche de détection de contact en utilisant d'une part l'effecteur adapté au contact intermittent, d'autre part une interface haptique classique. L'élaboration d'une interface permettant une interaction plus naturelle avec l'environnement est ensuite initiée par l'élaboration d'une méthodologie de choix des zones de contact de la main à prendre en compte dans la conception d'une interface haptique. Des perspectives sont finalement données quant à l'extension de ces résultats à une interface haptique dextre à contacts intermittentsHaptic interfaces allow an operator to interact with a virtual environment through the sense of touch. Nowadays, most existing interfaces are mechanically connected to the user's hand throughout the simulation. Therefore he or she interacts with the virtual environment by means of a handle. Thus the interaction is neither natural nor intuitive, and the permanent connection between the robot and the operator is the source of perturbations which prevent the interaction from being perfectly transparent and realistic. The goal of this study is to increase transparency as much as possible by disconnecting the robot from the user when s/he is not in contact with the virtual environment, through the design of a dexterous haptic interface allowing for a more natural interaction than with a classical interface taking into account only one contact point. A state-of-the-art of dexterous haptic interfaces and another for intermittent contact devices are first gathered, and the human performances that should be taken into account for the design of a dexterous haptic interface are analysed. A bidirectional end-effector for intermittent contact is then devised. It is set up at the tip of a haptic interface and several solutions are tested for its control. The performances of six users are compared on the context of a contact detection task, first using the intermittent contact end-effector, then using a classical haptic device. A methodology for the choice of the hand contact areas that should be taken into account in the design of a dexterous haptic interface to enhance the naturalness of the interaction is proposed. Finally, some perspectives are given as for the extension of this study for the design of a dexterous encounter-type haptic interface
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Mercado, Garcia Victor Rodrigo. "Contribution to the Study of Usability and Haptic Feedback of Encountered-Type Haptic Displays." Thesis, Rennes, INSA, 2021. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03789676.
Full textAbstract:
Les interfaces à contact intermittent (ICIs) sont des dispositifs robotisés qui suivent la main de l'utilisateur et se placent en position de rencontre lorsque l'utilisateur souhaite toucher des objets dans une réalité virtuelle (RV) immersive. Malgré ces avantages, plusieurs défis doivent encore être résolus en matière d'utilisabilité et de retour haptique. Cette thèse présente une série de contributions pour tirer profit des ICIs à travers des axes de recherche l'utilisabilité et le retour haptique.La première contribution dans l'axe de l'utilisabilité a étudié la conception de techniques de sécurité pour les ICIs basés sur le retour visuel. Ensuite, une série de techniques d'interaction pour l'exploration de surface avec les ICIs est présentée. Ces techniques ont exploré plusieurs combinaisons de facteurs liés au contrôle des ICIs afin de donner aux utilisateurs la sensation de toucher une grande surface dans la RV.Concernant l'axe du retour haptique, nous présentons une approche pour le rendu de grandes surfaces multi-texturées. Cette approche est basée sur un accessoire cylindrique rotatif, multi-texturé, attaché à l'effecteur d'un ICIs. Finalement, la thèse présente une contribution à la manipulation d'objets dans la RV en utilisant un objet tangible détachable et un ICIs. Cette contribution permet de créer, détruire et reconfigurer des objets tangibles dans des environnements virtuels immersifsEncountered-Type Haptic Displays (ETHDs) are robotic devices that follow the users' hand and locate themselves in an encountered position when users want to touch objects in immersive virtual reality (VR). Despite these advantages, several challenges are yet to be solved in matters of usability and haptic feedback. This thesis presents a series of contributions to leverage ETHDs through research axes for both usability and haptic feedback.The first contribution in the usability axis studied the design of safety techniques for ETHDs based on visual feedback. Then, a series of interaction techniques for surface exploration with ETHDs is presented. These techniques explored several combinations of factors related to ETHD control to give users the sensation of touching a large surface in VR.Concerning the haptic feedback axis, we introduce an approach for large, multi-textured surface rendering. This approach is based on a rotating, multi-textured, cylindrical prop attached to an ETHD's end-effector. Finally, the thesis presents a contribution to object manipulation in VR using a detachable tangible object and an ETHD. This contribution permits creating, destroying and reconfiguring tangible objects in immersive virtual environments
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Gibbins, Josh. "Thermal Contact Resistance of Polymer Interfaces." Thesis, University of Waterloo, 2006. http://hdl.handle.net/10012/2856.
Full textAbstract:
In this study an experimental program was carried out to determine the thermal contact resistance at polymer interfaces. Specifically, a polycarbonate to stainless steel interface along with a polycarbonate to polycarbonate interface were investigated. The thermal contact resistance at a stainless steel to stainless steel interface was also investigated for comparison purposes. Experimental data was obtained over a pressure range of approximately 600 - 7000 kPa, in a vacuum environment. The experimental data was compared to the CMY plastic contact model, the Mikic elastic contact model and the SY elasto-plastic contact model to investigate the ability of such established thermal contact models to predict the thermal contact resistance at polymer interfaces. Based upon predictions made in regards to the mode of deformation of the asperities on the contacting surfaces the appropriate contact model showed good agreement with the experimental data for the stainless steel-stainless steel data set and the polycarbonate-stainless steel data sets. There was poor agreement between the all three contact models and the experimental data for the polycarbonate-polycarbonate data sets. It was determined that uncertainties in the proposed experimental method prevented an accurate measurement of the thermal contact resistance values for the polycarbonate-polycarbonate data sets.
The purpose of this investigation was to extend the use of established thermal contact models to polymer interfaces and to provide a comparison between the thermal contact resistance values of metal and polymer interfaces.
Thermal contact resistance for the polymer to metal interface was shown to be predicted by the Mikic elastic contact model in comparison to the metal to metal interface which was shown to be predicted by the CMY plastic contact model. The thermal contact resistance for a polymer interface was found to be on the same order as a metal interface.
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Reshamwala, Chetak M. (Chetak Mahesh) 1979. "Contact resistance in RFID chip-antenna interfaces." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2001. http://hdl.handle.net/1721.1/8193.
Full textAbstract:
Thesis (S.B.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Mechanical Engineering, 2001.Includes bibliographical references (p. 21).
The purpose of this study was to determine a force-deflection relationship and a force-contact area relationship between a flat planar solid and a spherical solid in terms of material and surface properties of the two bodies. This relationship was determined and it was discovered that the force was directly proportional to both the deflection and contact area. This information is useful in the design and performance of RFID chips. The RFID chip-antenna interface is the area of greatest power loss in the system, and by determining a relationship to increase the contact area in that region, the power loss to the antenna can be reduced. Moreover, an analysis including asperities on the micro scale geometry of the solids was conducted. In the final approach to the problem, a random distribution of asperity types was analyzed. An expression was derived for the total force applied in terms of a given deflection and a range of asperity radii of curvature. A three-dimensional graph was created to show how each of these variables depends on the each other when asperities exist. This relationship is very significant, because it can be used to improve current RFID chip technology to achieve better performance. This expression can also be used to determine specifications in the manufacturing process to achieve a certain deflection or area of contact between the contacting bodies, thereby improving the current manufacturing process.
by Chetak M. Reshamwala.
S.B.
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Dang, Viet-Hung. "Dynamique des interfaces multicontact." Thesis, Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2013. http://www.theses.fr/2013ECDL0016/document.
Full textAbstract:
Le bruit de frottement de deux surfaces rugueuses est dû à la vibration verticale engendrée par les impacts inter-aspérités de deux solides glissants. Il relève de la physique des interfaces multicontact dont les propriétés sont encore largement méconnues. L'objet de cette thèse est de comprendre les mécanismes de transfert d'énergie et de génération des vibrations à l'œuvre à l'interface entre deux surfaces rugueuses en glissement relatif. Ces interfaces présentent des spots de contact qui se renouvellent très rapidement mais dont la physique statistique reste à découvrir. Un outil numérique est spécialement développé pour étudier efficacement ce phénomène aux échelles microscopique et macroscopique. Les simulations sont effectuées à l'aide de centres de calcul haute performance à Lyon. Elles ont mené aux conclusions suivantes. Le niveau de la vibration Lv (dB) est une fonction croissante du logarithme de la rugosité de surface Ra et de la vitesse de glissement V, ce qui est en accord avec les résultats expérimentaux issus de la littérature. De plus, grâce à cet outil numérique, on a pu analyser précisément les chocs entre surfaces définis à partir de l'évolution temporelle de la force de contact. Leur durée est de l'ordre de 0.1 ms, la force maximale de contact peut atteindre 100 fois le poids propre du solide glissant, et le nombre de chocs est de l'ordre de 10000 par seconde pour une surface de l'ordre de 4 cm2. Les chocs sont donc des excitations transitoires brèves mais nombreuses et intenses. Ces chocs se comportent comme les sources d'énergie vibratoire qui sont responsables d'un transfert d'énergie à l'interface. C'est en effet la transformation de l'énergie cinétique du mouvement solide glissant en énergie vibratoire qui est responsable du bruit de frottementThe friction noise between two rough surfaces is caused by the vertical vibration generated by inter-asperity impacts of sliding solids. This phenomenon involves the physics of multicontact interfaces, a field which is largely unknown. The purpose of this thesis is to understand the mechanisms of noise generation and the energy transfer process between two rough surfaces in sliding contact. The contact spots in the interface are rapidly renewed during the movement in a random fashion but their statistical properties remain to be discovered. A numerical tool is developed in order to efficiently study this phenomenon at both macroscopic and microscopie scales. The simulations are carried out thanks to the high performance computing centre in Lyon. This study leads to the following conclusions. The vibration level Lv (dB) is an increasing logarithm function of surface roughness Ra and sliding velocity V. This statement is consistent with experimental results available in the literature. Moreover, we can analyze precisely the asperity shocks which are defined from the time evolution of the contact force. The shock duration is of the order of 0.1 ms, the maximal contact force can reach to 100 times the weight of sliding solid, and the shock rate is of the order of 10000 for a surface of 4 cm2 . The asperity shocks are transient excitations, brief but abundant and intensive. These shocks behave like vibrational energy sources and are responsible of the energy transfer in the interface. This is the transformation process of kinetic energy to vibrational energy which is responsible of friction noises
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Chabrier, Anthony. "Etude théorique et expérimentale d'une interface à retour d'effort augmenté." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066383/document.
Full textAbstract:
Les interactions physiques comportent divers gestes dextres et sont sources d’échanges d’informations très variées. Différentes interfaces haptiques ont été développées pour reproduire ces mouvements dextres et ces interactions. Cependant il est impossible actuellement de concevoir une interface simulant tous les types d’interactions avec un retour haptique réaliste. Je propose d’identifier les interactions les plus importantes et les zones de la main les plus intéressantes à stimuler, et ensuite d’étudier comment associer certains dispositifs pour améliorer le ressenti de l’utilisateur. Il semble intéressant de développer une interface se concentrant sur : la transition entre les mouvements de l’utilisateur en espace libre et au contact d’un objet, le retour d’effort, et enfin la déformation locale et globale de la pulpe, et ce sur 4 zones : les phalanges distales du pouce, de l’index et de l’annulaire, et le côté extérieur de l’index. Afin de rendre cela réalisable dans le cadre d’une thèse, j’ai entrepris de développer une interface à retour d’effort à contacts intermittents sur le pouce et l’index, tout en prenant en compte l’ajout futur d’un retour plus complet. Pour cela, j’ai tout d’abord élaboré un effecteur instrumenté permettant d’acquérir, sans contact, la position de la dernière phalange d’un doigt en 6D. Puis j’ai dimensionné une interface de type gant à deux doigts, capable de déplacer, en 6D, ces effecteurs dans l’ensemble de l’espace de travail des doigts et de générer un retour d’effort quand cela est nécessaire. Enfin j’ai étudié la commande de ce système lors de ses différentes phases de fonctionnement et ses performances ont été évaluéesPhysical interactions involve highly dexterous movements and exchanges of diverse information. Numerous haptic interfaces were developed with the aim to reproduce these dexterous gestures and each of these interactions. However, it is technically impossible to date to design an interface simulating all of them with a realistic haptic feedback.I propose to identify the most important interactions and the hand areas the most interesting to stimulate, and then to study how associate different devices to improve the feeling of an operator. I decided to focus on: the transition between user’s movements in free space and in contact with an object, force feedback, and finally local and global deformation of the fingers’ pulp, with an emphasis on the four following areas: distal phalanges of the thumb, index and middle finger, plus the external side of the index finger. To make this possible during a PhD, I finally decided to focus on an intermittent contact force feedback interface for the thumb and index fingers, by taking into account the future integration of more complete feedback. Therefore, I first developed instrumented end-effectors able to remotely measure the 6D configuration of the distal phalanx of the fingers without any contact with them. Then I dimensioned and designed a glove-type haptic interface with two fingers. This device allows controlling the position and orientation of the intermittent contact end-effectors in 6D throughout the whole fingers workspace. It is also able to generated force feedback when necessary. Finally, I studied the control laws of this interface in all its operating phases and its performances were evaluated
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Taphouse, John Harold. "Thermal contact resistance in carbon nanotube forest interfaces." Diss., Georgia Institute of Technology, 2015. http://hdl.handle.net/1853/54853.
Full textAbstract:
The continued miniaturization and proliferation of electronics is met with significant thermal management challenges. Decreased size, increased power densities, and diverse operating environments challenge the limitations of conventional thermal management schemes and materials. To enable the continuation of these trends thermal interface materials (TIMs) that are used to enhance heat conduction and provide stress relief between adjacent layers in a electronic package must be improved. Forests comprised of nominally vertically aligned carbon nanotubes (CNTs), having outstanding thermal and mechanical properties, are excellent candidates for next-generation thermal interface materials (TIMs). However, despite nearly a decade of research, TIMs based on vertically aligned CNT forests have yet to harness effectively the high thermal conductivity of individual CNTs. One of the key obstacles that has limited the performance of CNT TIMs is the presence of high thermal contact resistances between the CNT free ends and the surfaces comprising the interface. The aim of this research is to better understand the mechanisms by which the thermal contact resistance of CNT forest thermal interfaces can be reduced and to use this understanding towards the design of effective and to scalable processing methods. Contact area and weak bonding between the CNT tips and opposing surface are identified as factors that contribute significantly to the thermal contact resistance. Three strategies are explored that utilize these mechanisms as instruments for reducing the contact resistance; i) liquid softening, ii) bonding with surface modifiers, and iii) bonding with nanoscale polymer coatings. All three strategies are found to reduce the thermal contact resistance at the CNT forest tips to below 1 mm2-K/W, a value to where it is no longer the factor limiting heat conduction in CNT forest TIMs. These strategies are also relatively low-cost and amenable to scaling for production when compared to existing metal-based bonding strategies.
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Dubourg, Fabien. "Nanomécanique et dynamique des polymères par microscopie de force en contact intermittent." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2002. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00007198.
Full textAbstract:
Ce mémoire présente une étude des propriétés de polymères à petite (nano) échelle, par les modes de modulation d'amplitude (« Tapping ») et de modulation de fréquence (« Non-contact » résonant) de la Microscopie à Force Atomique. Il débute par la détermination des origines physiques du contraste d'images obtenues sur une surface de copolymère tri- séquencé : la reconstruction d'une section d'image grâce aux courbes d'approche- retrait permet d'en attribuer le contraste aux seules variations de la réponse viscoélastique du copolymère (i.e. de montrer l'absence de contribution topographique au contraste). L'étape suivante est une évaluation des constantes physiques des deux nanophases du même copolymère tri- séquencé par l'analyse de courbes d'approche- retrait en mode modulation d'amplitude. Pour cela nous modélisons analytiquement et numériquement l'interaction non-linéaire et dissipative entre nano-pointe oscillante et polymère. Puis un résultat expérimental charnière montre qu'en mode modulation d'amplitude avec un facteur de qualité Q suffisamment élevé un matériau de raideur locale très faible peut apparaître dur et sa topographie être mesurée sans déformation. Cela signifie que, sur un échantillon suffisamment mou, la variation contrôlée du facteur de qualité Q permet d'accéder sélectivement aux propriétés mécaniques ou topographiques. La dernière partie concerne la dépendance d'échelle de la viscoélasticité d'un polymère fondu enchevêtré. On utilise le mode modulation de fréquence avec un facteur Q très élevé : lorsque l'indentation de la pointe dans le polymère et leur temps d'interaction atteignent des valeurs seuils, la puissance nécessaire pour maintenir une amplitude d'oscillation constante présente une augmentation abrupte. On montre que cette augmentation de la dissipation est due au passage d'une relaxation moléculaire rapide (<10-8 s, mouvement de type Rouse à faible indentation) à une relaxation beaucoup plus lente (>10-5s, désenchevêtrement lorsque la taille de l'objet indenté dépasse celle de la maille du réseau de chaînes). Cette transition correspond à une variation de profondeur d'indentation de quelques angströms.
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Dubourg, Fabien. "Nanomécanique et dynamique des polymères par microscopie de force en contact intermittent." Phd thesis, Bordeaux 1, 2002. http://www.theses.fr/2002BOR12630.
Full textAbstract:
Ce travail est une étude des propriétés de matériaux polymères à l'échelle du nanomètre par les modes dynamiques de modulation d'amplitude dit " Tapping " et de modulation de fréquence dit " Non-Contact Résonant" de la microscopie à force atomique. Il débute par la détermination des origines physiques du contraste d'images obtenues sur des surfaces de coplymères triséquencés. Ce contraste se révèle être dû aux variations nanométriques des propriétés viscoélastiques. L'étape suivante est une évaluation des constantes physiques des deux nanophases du copolymère triséquencé par l'analyse des courbes d'approche-retrait en modulation d'amplitude. Pour cela nous décrivons les effets sur l'oscillateur des interactions conservatives et non-conservatives entre la pointe et le polymère. Puis un résultat expérimental charnière montre qu'en mode modulation d'amplitude avec un facteur de qualité Q suffisamment élevé un matériau de raideur locale très faible peut apparaître dur pour l'oscillateur, si bien que sa structure non-déformée peut être déterminée. Ce durcissement apparent implique une réduction de l'aire de contact pointe-surface et par conséquent un Q élevé peut conduire à une amélioration de la résolution sur les matériaux mous en mode modulation d'amplitude. De plus ces résultats montrent que la variation du facteur de qualité Q permet d'accéder sélectivement aux propriétés mécaniques ou topographiques. La troisième et dernière partie est une étude de la dynamique dépendante d'échelle d'un polymère fondu enchevêtré, le polyisoprène ou caoutchouc d'Hévéa. Cette étude utilise le mode modulation de fréquence avec un facteur de qualité Q très élevé. Une transition entre deux types de mouvements moléculaires de temps de relaxation très différents est créée et détectée par l'oscillateur. La transition entre une relaxation moléculaire locale de type Rouse et une relaxation par reptation forcée amène un changement radical de l'énergie à fournir pour maintenir une amplitude d'oscillation constante de la nanopointe.
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Balakrishnan, Asha 1974. "Contact-type mechanical interfaces for high speed digital interconnects." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 1999. http://hdl.handle.net/1721.1/9404.
Full text
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Michel, Denis. "Applications de la microscopie à force atomique en contact et contact intermittent à l'étude des polymères : contraste mécanique à l'échelle du nanomètre." Bordeaux 1, 1997. http://www.theses.fr/1997BOR10654.
Full textAbstract:
Dans une premiere partie, les proprietes mecaniques de films de polystyrene de differentes masses moleculaires sont etudiees par deux methodes. L'une consiste en des experiences de frottement, l'autre est l'etude du comportement resonant du microlevier au voisinage de la surface du film. Ces deux methodes montrent que la susceptibilite mecanique du film augmente quand la masse moleculaire est de l'ordre ou inferieure a la masse d'enchevetrement. La mise en evidence de la croissance d'une nanoprotuberance de polystyrene illustre l'aspect local de cette etude. Dans une seconde partie, nous etudions, a l'aide du mode oscillant, la reponse mecanique d'un film de copolymere triblocs. Nous montrons un contraste a l'echelle du nanometre, qu'une simulation numerique nous permet d'interpreter en terme de contraste mecanique.
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Neal, Diana Odland. "The physiological effects of a nursing intervention of intermittent human tactile contact on preterm infants." Thesis, The University of Arizona, 1988. http://hdl.handle.net/10150/276799.
Full textAbstract:
The purpose of this study was to assess if preterm infants receiving an intervention of intermittent human tactile contact would demonstrate clinical improvement over infants who did not receive the intervention. A quasi-experimental design was used with 26 infants between 28 and 32 weeks gestation. Hands were placed on the infants' heads and lower backs for a total of 36 minutes of tactile contact a day for 10 days. Findings indicated a significant gain in mean body weight for both groups between Day 0 and Day 10. Also, there was a significant decrease in mean hematocrit in the control group between Day 0 and Day 10. On Day 10, experimental infants had a significantly higher mean number of apneic and bradycardic episodes than control infants. There were no significant mean differences between the groups for body weight, body temperature stability, oxygen variance, or hematocrit. Data suggest that gentle human touch may be correlated with desireable outcomes. Further research is necessary.
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Majcherczak, Didier Naït-Abdelaziz Moussa Dufrénoy Philippe. "Étude thermique d'un contact glissant." [S.l.] : [s.n.], 2003. http://www.univ-lille1.fr/bustl-grisemine/pdf/extheses/50376-2003-169-170.pdf.
Full text
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Clotet-Fons, Xavier. "Imbibition in a model open fracture - Capillary rise, kinetic roughening and intermittent avalanche dynamics." Phd thesis, Ecole normale supérieure de lyon - ENS LYON, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01068638.
Full textAbstract:
The heterogeneous structure of fractured media can lead to complex spatiotemporal fluid invasion dynamics. It thus brings forward challenging fundamental questions in the context of out-of-equilibrium dynamical systems, but also relevant to many processes of interest. The goal of the Thesis is to study the spatio-temporal dynamics of the oil-air interface between displaced air and invading oil, in imbibition through a model open fracture. The research combines exhaustive experimental work with accurate data analysis based on methods of nonlinear statistical physics. The mean postion of the interface h(t) is studied in capillary rise experiments, giving rise to a new analytical solution for h(t). The fluctuations of the interface in forced-flow experiments are analysed in the context of kinetic roughening, characterizing a super-rough scaling scenario. Finally, the burst-like dynamics is studied by analysing the local and global velocities of the front, which are widely distributed and display complex spatio-temporal correlations. We define local and global avalanches whose sizes and durations are also widely distributed, with cutoffs that diverge with the capillary number. Intermittentcy of the global signal is quantified. The ensemble of results presented in this Thesis supports a very general picture of the nonequilibrium dynamics of slowly-driven fronts in open fractures: the lateral propagation of interfacial fluctuations is controlled by local mass conservation, through the lateral correlation length; and the advancement of the interface in the direction of propagation is controlled by the characteristic extent of the disorder d and by the mean front velocity.
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Vecchiola, Aymeric. "Développement d’une imagerie de résistance électrique locale par AFM à pointe conductrice en mode contact intermittent." Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112058/document.
Full textAbstract:
Le microscope à force atomique (AFM) permet de caractériser avec une excellente résolution spatiale les surfaces d’échantillons de différentes natures et peut être mis en œuvre dans des milieux variés. Cette versatilité a favorisé le développement d’un grand nombre de techniques dérivées, destinées à investiguer diverses propriétés physiques locales. Le LGEP a ainsi réalisé un module, le Résiscope, capable de mesurer la résistance électrique locale à la surface d’un échantillon polarisé en continu, sur une gamme de 11 décades. Mise au point en mode contact, où la pointe exerce en permanence une force sur l’échantillon, cette technique fonctionne très bien sur des matériaux durs, mais trouve ses limites sur des échantillons mous ou fragiles puisque dans certaines conditions, la pointe peut altérer leur surface. Pour de tels échantillons, un mode contact intermittent, dans lequel la pointe vient à intervalles réguliers toucher très brièvement la surface, est plus approprié, mais complique la réalisation des mesures électriques. Le but de la thèse consistait à lever cette difficulté en modifiant le Résiscope pour pouvoir l’associer au « Pulsed Force Mode », mode intermittent où la pointe oscille à une fréquence de 100Hz à 2000Hz.Différentes évolutions matérielles et logicielles ont été apportées pour permettre le suivi temporel détaillé du signal de résistance électrique à chaque établissement/rupture de contact (indispensable pour passer en revue les phénomènes liés à l’intermittence), de même que pour pouvoir travailler à des vitesses de balayage acceptables. Pour l’imagerie, les meilleurs contrastes ont été obtenus grâce à une électronique de synchronisation et de traitement prenant en compte les valeurs de résistance électrique à des moments bien précis. Pour tester ce nouveau système, nous avons dans un premier temps comparé les courbes de résistance et de déflexion que nous obtenons par ce mode avec celles considérées classiquement dans le mode approche-retrait. Nous avons ensuite étudié l’influence des principaux paramètres (fréquence et amplitude d’oscillation, force d’appui, type de pointe, etc.) sur les mesures topographiques et électriques, en utilisant le HOPG comme matériau de référence. Ces essais ont notamment permis de mettre en évidence un retard quasi systématique du signal électrique par rapport au signal de déflexion (autre que le temps de mesure propre au Résiscope), dont nous n’avons pu élucider l’origine. Une fois ces connaissances acquises, nous avons étudié deux types d’échantillons organiques, l’un à caractère académique – des monocouches auto-assemblées d’alcanethiols (SAMs), l’autre à finalité plus applicative – des couches minces formées d’un réseau interpénétré de deux constituants (P3HT:PCBM) destinées aux cellules photovoltaïques. Dans les deux cas nous avons montré la pertinence de l’outil Résiscope en mode intermittent pour obtenir des informations qualitatives et quantitatives. Parallèlement à ces travaux sur matériaux fragiles, nous avons mené une étude annexe sur un phénomène de croissance de matière à caractère isolant constaté dans des conditions particulières sur différents matériaux durs, qui a été interprété comme la formation de polymère de friction sous l’effet des nano-glissements répétés associés à la déflexion du levier.Ces travaux ont été réalisés dans le cadre d’une convention CIFRE avec la société Concept Scientifique Instruments, adossée au projet ANR « MELAMIN » (P2N 2011)The atomic force microscope (AFM) allows to characterize with excellent spatial resolution samples of different types of surfaces and can be implemented in various environments. This versatility has encouraged the development of a large number of derivative technics, intended to investigate various local physical properties. The LGEP thus achieved a module, the Résiscope, capable of measuring the local electrical resistance on the surface of a sample polarized continuously, on a range of 11 decades. Developed in contact mode, where the tip continuously exerts a force on the sample, this technic works well on hard materials, but finds its limits on soft or fragile samples since under certain conditions, the tip can alter the surface. For such samples, an intermittent contact mode, in which the tip comes at regular intervals touch very briefly the surface, is more appropriate, but complicates the achievement of electrical measurements. The aim of this thesis was to overcome this difficulty by changing the Résiscope to be able to join the "Pulsed Force Mode", intermittent mode where the tip oscillates at a frequency of 100Hz to 2000Hz. Different hardware and software changes have been made to permit the detailed temporal monitoring of the electrical resistance signal to each make / break contact (necessary to review the phenomena related to intermittency), as well as to be able to work in acceptable scan speeds. For imaging, the best contrasts were obtained through an electronic timing and treatment taking into account the electrical resistance values at specific times.To test this new system, we have initially compared resistance and deflection curves we get by this mode with those considered classically in the force-distance curves mode. We then investigated the influence of main parameters (frequency and amplitude of oscillation, setpoint, coating of the tips, etc.) on the topographical and electrical measurements, using the HOPG as reference material. These tests resulted to highlight a nearly systematic delay of the electrical signal relative to the deflection signal (other than the Resiscope measure time), which we were not able to elucidate the origin. Once these knowledge acquired, we studied two types of organic samples, one in academic nature - Self-Assembled Monolayers of alkanethiols (SAMs), the other more applicative purpose – formed of thin layers of an interpenetrating network of two components (P3HT:PCBM) for photovoltaic cells. In both cases we have shown the relevance of the Resiscope tool in intermittent mode to obtain qualitative and quantitative information. In addition to these work on fragile materials, we conducted an annex study on a phenomenon of growth material of insulating nature found in special conditions on various hard materials, which has been interpreted as the friction polymer formation as a result of repeatedly nano-sliding associated with the deflection of the cantilever. These investigations were conducted under a CIFRE agreement with the Concept Scientific Instruments company, backed by the ANR MELAMIN» (P2N 2011) project
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Brunet, Léna Casamatta Gilbert Prat Laurent. "Conception d'un nouveau type de colonne pulsée appliquée au contact solide-liquide." Toulouse : INP Toulouse, 2005. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000190.
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Sahli, Riad. "Mise en glissement des interfaces multicontacts élastomères : étude expérimentale par visualisation in situ." Thesis, Lyon, 2017. http://www.theses.fr/2017LYSEC012/document.
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La mise en glissement d’une interface de contact est un phénomène dont la dynamique spatiotemporelle est encore mal comprise. Dans cette thèse, nous avons développé et mis en oeuvre un dispositif expérimental original permettant de visualiser in situ les phénomènes locaux en jeu lors de la mise en glissement d’interfaces rugueuses élastomères, avec une bonne résolution temporelle. Nous avons mis en évidence une forte réduction de l’aire de contact réelle au sein d’une interface de contact sous cisaillement, et ce bien avant le début du glissement macroscopique. Cette réduction influence la valeur de la force de frottement statique de l’interface. Nous avons montré que le paramètre qui quantifie l’amplitude de la réduction vérifie une loi d’échelle valable largement, allant des monocontacts millimétriques jusqu’aux jonctions micrométriques impliquées dans les interfaces rugueuses. Nous avons ensuite montré que la contrainte de cisaillement critique de mise en glissement d’une interface n’est pas une constante pour un couple de matériaux en contact. En effet, en changeant systématiquement l’épaisseur d’un revêtement élastique sur l’un des corps en contact, on peut varier cette contrainte d’un facteur trois. Cet effet est interprété semi-quantitativement via un modèle couplant dissipation à l’interface et dans le volume des matériaux. Nous avons enfin montré que la dynamique spatio-temporelle de mise en glissement est influencée par le couple appliqué à l’interface par la force de frottement, lorsque celle-ci n’est pas exercée dans le plan de l’interface. En particulier, via une mesure du champ de déplacement par corrélation d’images, nous avons réalisé la première comparaison quantitative avec un modèle récent décrivant cet effet de coupleThe onset of sliding of a contact interface is a phenomenon the space-time dynamics of which are still poorly understood. In this thesis, we have developed and implemented an original experimental device allowing us to visualize in situ the local phenomena involved during the onset of sliding of rough elastomer interfaces, with a good temporal resolution. We have shown a strong reduction of the real contact area within a sheared contact interface, well before the beginning of macroscopic sliding. This reduction affects the value of the static friction force of the interface. We have shown that the parameter that quantifies the amplitude of the reduction obeys a well-defined scaling law ranging from millimetric mono-contacts to the micrometric junctions involved in rough interfaces. We have then shown that the shear strength of an interface is not a constant for a couple of materials in contact. Indeed, by systematically changing the thickness of an elastic coating on one of the bodies in contact, we could vary the value of the shear strength by a factor three. This effect is interpreted semi-quantitatively via a model incorporating dissipation both at the interface and in the bulk of the materials. We have finally shown that the space-time dynamics of the onset of sliding is influenced by the torque applied to the interface by the friction force, when the latter is not exerted in the plane of the interface. In particular, via a digital image correlation-based measurement, we performed the first quantitative comparison with a recent model describing this torque effect
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Seppecher, Pierre. "Etude d'une modélisation des zônes capillaires fluides interfaces et lignes de contact /." Grenoble 2 : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37609884m.
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Seppecher, Pierre. "Etude d'une modelisation des zones capillaires fluides : interfaces et lignes de contact." Phd thesis, Paris 6, 1987. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00522117.
Full textAbstract:
Nous donnons une description fine des zones capillaires à l'aide de la théorie du second gradient ce qui permet de clarifier les phénomènes de tension superficielle et de tension de ligne. Nous montrons comment par un processus d'intégration à travers les zones capillaires cellesci peuvent être considérées comme des surfaces ou des lignes géométriques porteuses de propriétés matérielles. Pour obtenir des conditions de bilan physiquement acceptables nous faisons une analyse des ordres de grandeur des termes interfaciaux. Enfin nous utilisons la thermodynamique linéaire des phénomènes irréversibles pour écrire les lois de comportement des interfaces et des lignes de contact
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Usman, Irham Tri Muharram. "Investigating inhomogeneous FM at SC/FM interfaces using point-contact Andreev spectroscopy." Thesis, Imperial College London, 2013. http://hdl.handle.net/10044/1/12254.
Full textAbstract:
The unconventional long range (m=1) spin triplet proximity effect is theorised to be created at a Superconductor/Ferromagnet (SC/FM) interface that is magnetically inhomogeneous and provides the conditions for spin mixing. Many experimental and theoretical works have identified the existence of the m=1 spin triplet state using Josephson junctions to show how the critical current does not diminish significantly in a thick FM layer, (thickness being relative to the decay length of a Cooper pair in an FM). In this thesis the challenge was to examine single SC/FM, interfaces via point-contact Andreev Reflection spectroscopy (PCARS), to see if it were possible to find clear signatures of the spin mixing or spin scattering conditions that facilitates formation of the spin triplet state. PCARS measurements were performed on Ho single crystals and thin films as a function of contact resistance. The results show an anomalous decrease of the polarisation parameter and an increase in interface scattering parameter as the contact resistance decreases. This is interpreted in terms of the tip experiencing a region in which some form of spin mixing or spin scattering dominates. Measurements of Ni0.19Pd0.81 spectra were also taken as a function of contact resistance but the change of polarisation and scattering parameter that was observed in the Ho samples was not observed here. PCARS temperature measurements were also taken for Ni0.03Pd0.97 to investigate if spin fluctuations close to TC could provide the magnetic inhomogeneity required for spin-mixing. However the trend in the results proved inconclusive. This is likely due to broadening that result in the fitting procedure, and the extremely small polarisation in these samples. During the course of the thesis I contributed to the development of the spectral fitting routines and examined the challenges associated with three and four parameter fitting, degenerate fits and series resistance.
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Dang, Viet Hung. "Dynamique des interfaces multicontact." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00851722.
Full textAbstract:
Le bruit de frottement de deux surfaces rugueuses est dû à la vibration verticale engendrée par les impacts inter-aspérités de deux solides glissants. Il relève de la physique des interfaces multicontact dont les propriétés sont encore largement méconnues. L'objet de cette thèse est de comprendre les mécanismes de transfert d'énergie et de génération des vibrations à l'oeuvre à l'interface entre deux surfaces rugueuses en glissement relatif. Ces interfaces présentent des spots de contact qui se renouvellent très rapidement mais dont la physique statistique reste à découvrir. Un outil numérique est spécialement développé pour étudier efficacement ce phénomène aux échelles microscopique et macroscopique. Les simulations sont effectuées à l'aide de centres de calcul haute performance à Lyon. Elles ont mené aux conclusions suivantes. Le niveau de la vibration Lv (dB) est une fonction croissante du logarithme de la rugosité de surface Ra et de la vitesse de glissement V, ce qui est en accord avec les résultats expérimentaux issus de la littérature. De plus, grâce à cet outil numérique, on a pu analyser précisément les chocs entre surfaces définis à partir de l'évolution temporelle de la force de contact. Leur durée est de l'ordre de 0.1 ms, la force maximale de contact peut atteindre 100 fois le poids propre du solide glissant, et le nombre de chocs est de l'ordre de 10000 par seconde pour une surface de l'ordre de 4 cm2. Les chocs sont donc des excitations transitoires brèves mais nombreuses et intenses. Ces chocs se comportent comme les sources d'énergie vibratoire qui sont responsables d'un transfert d'énergie à l'interface. C'est en effet la transformation de l'énergie cinétique du mouvement solide glissant en énergie vibratoire qui est responsable du bruit de frottement.
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Cohen, Celine. "Mécanismes moléculaires de la friction aux interfaces polymères souples." Phd thesis, Université Paris Sud - Paris XI, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00669535.
Full textAbstract:
En dépit de leur importance pratique considérable, et bien que de nombreuses expériences établissent une corrélation certaine entre les hétérogénéités d'interaction de surface (rugosité ou inhomogénéités chimiques) et les propriétés de friction des surfaces, le rôle de ces interactions sur la friction n'est encore pas bien décrit par les modèles et les expériences existants. Dans ce travail de thèse, nous nous sommes intéressés à l'identification des mécanismes moléculaires de la friction aux interfaces polymères souples. Dans ce contexte, nous avons réalisé deux études complémentaires. La première partie du travail concerne le mouvement d'une ligne triple solide-liquide-vapeur qui se déplace sur une surface solide sous l'effet de différentes forces (gravité, forces capillaires et tensions interfaciales), et en particulier le lien entre le piégeage et le dépiégeage de la ligne triple et l'hystérèse de l'angle de contact. Cette méthode permet de mesurer des angles de contact d'avancée et de reculée avec une précision sans précédent (0,1°)et s'avère être particulièrement sensible aux mécanismes qui tendent à ancrer la ligne triple. Ceci en fait un outil de choix pour étudier la friction liquide/solide. Dans la seconde partie du travail, nous avons cherché à comprendre comment des chaînes de polymère flexibles, fortement ancrées sur une surface solide, dans le régime des fortes densités de greffage affectent la friction entre une telle surface et un élastomère réticulé constitué du même polymère. Nous avons montré que le comportement en friction de cette couche confinée suit exactement le comportement rhéofluidifiant observé pour des couches de fondu de masses molaires équivalentes mais avec un temps de relaxation beaucoup plus long que celui des chaînes en fondu,la reptation n'étant pas permise pour les chaînes ancrées. Enfin, en comparant les résultats obtenus pour des couches greffées chimiquement à une extrémité et des couches fortement adsorbées, ayant par ailleurs les mêmes caractéristiques moléculaires (masse molaire des chaînes et épaisseur de la couche ancrée), nous avons mis en évidence que la friction est remarquablement sensible à l'organisation moléculaire au sein de la couche ancrée.
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Lee, Ji Hyung. "In-situ Analysis of the Evolution of Surfaces and Interfaces under Applied Coupled Stresses." Thesis, University of North Texas, 2020. https://digital.library.unt.edu/ark:/67531/metadc1707308/.
Full textAbstract:
To study the effect of the substrate support on the nanoscale contact, three different regimes, i.e., graphene on rigid (ultra-crystalline diamond) and on elastic (Polydimethylsiloxane) supports and free-standing graphene, were considered. The contribution of the graphene support to the mechanical and electrical characteristics of the graphene/metal contact was studied using the conductive atomic force microscopy (AFM) technique.The results revealed that the electrical conductivity of the graphene/metal contact highly depends on the nature of the graphene support. The conductivity increased when transitioning from suspended to elastic and then to rigid substrates, which is attributed to the changes in the contact area being higher for the suspended graphene and lower for the rigid substrate. The experimental observations showed good agreement with theoretical results obtained from modeling of the studied material systems. Further, the results indicated that in addition to the substrate support, the nature of the contact, static or dynamic, results in large variations of the electrical conductivity of the graphene/metal contacts. In case of the static mode, the contact made with supported graphene was very stable for a wide range of applied normal loads. Transitioning to the dynamic mode led to instability of the graphene/metal contact as demonstrated by lowering in the electrical conductivity values. This transition was even more pronounced for free-standing graphene which is attributed to graphene sagging during rapid scanning of the tip over the graphene surface. This study creates a new knowledge on understanding of the nanoscale contacts forming with 2D materials thus enabling further advances in the applications of 2D materials in highly stable and reliable electronic devices.
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Reina, Saverio. "A study of layered contact problems with particular application to tyre-wheel interfaces." Thesis, Imperial College London, 2010. http://hdl.handle.net/10044/1/5874.
Full textAbstract:
This thesis is concerned with the characterization of layered contact problems. The research project has been prompted by an investigation into creep, and ultimately, gross sliding, of rubber tyres fitted around steel wheels in earth moving equipment. In general, slippage between tyre and rim is experienced in common engineering applications employing tyred systems. A general and systematic approach for investigating the interfacial behaviour of tyred systems has consequently been proposed. Classical techniques together with novel numerical approaches based on advanced mathematical programming have been implemented to support the investigation. Creep between mating surfaces, frictional shakedown and measuring friction in partial slip condition are the main objects of investigation. The analytical and numerical models developed by the author have been complemented by experimental work, whose detailed description is also included in this thesis. Finally, further studies have been performed to shed light on some of the design issues offered by the threedimensional full-scale engineering application. The numerical approach based on finite element modelling used to tackle these aspects of the project and the experimental work carried out by the author to corroborate the numerical findings are also presented.
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Phun, Xuan Lan. "Intermittent transport processes on surfaces." Thesis, Orléans, 2014. http://www.theses.fr/2014ORLE2034/document.
Full textAbstract:
Comment les protéïnes trouvent-elles leur chemin vers les rares endroits des molécules d’ADN où elles peuvent perpétuer le processus de vie ? De nombreuses études récentes tendent à prouver que seule une dynamique intermittente, c’est à dire à (au moins) deux régimes permet ce processus. L’objet principal de cette thèse est une étude rigoureuse d’un modèle simplifié de dynamique intermittente. Dans ce modèle la molécule alterne des dynamiques browniennes dans le "bulk" et sur la "surface" (i.e. la molécule d’ADN dans l’exemple plus haut) jusqu’à ce qu’elle atteigne sa cible, une petite fenêtre sur la surface: le temps passé par la molécule à la surface est naturellement modélisé comme une variable exponentielle de paramètre λ. Le principal résultat de la thèse est que quels que soient les paramètres, la recherche purement "par le bulk" n’est jamais optimale, ce qui légitime la thèse de la dynamique intermittente. On y caractérise aussi le cas où le temps optimal est atteint pour λ > 0. L’outil mathématique nouveau est l’introduction d’un opérateur autoadjoint et de sa base orthonormée de vecteurs propres. Cette étude permet d’obtenir un développement asymptotique à λ grand du temps moyen d’atteinte de la cible. Par ailleurs, un modèle nouveau est introduit: c’est celui du tore qui porte un paramètre supplémentaire, à savoir son module. Il est montre dans cette thèse que certaines valeurs du module conduisent à prouver que la stratégie intermittente est considérablement meilleure que celle de la pure diffusion dans le bulkHow do proteins find their way towards the rare places on DNA molecules where they need to go in order to perpetuate the life process ? Many recent works tend to show that only an intermittent dynamics, that is a dynamics with two or more regimes, allows this process. The main goal of this PhD is a rigorous study of a simplified model of intermittent dynamics. In this model the molecule alternates diffusion in the bulk with a different kind of diffusion on the surface until it reaches its target consisting in a small window on the surface. The time spent by the molecule on the surface is naturally modeled as following an exponential law with parameter λ. The main result of this thesis is to show that, whatever the parameters are, a pure bulk strategy is never optimal, thus reinforcing the hypothesis of intermittent dynamics. One also characterizes the case where the optimal timed is attained for λ > 0. The new mathematical tool is the introduction of a self-adjoint operator and the use of its orthonormal basis of eigenvectors. This tool allows to obtain a precise asymptotic behavior of the mean exit time for λ large. Besides that a new geometrical model is developed, called the torus model. This new model carries a new parameter, namely its modulus. It is shown in this thesis that for some values of the modulus the optimized exit time is significantly (allowing experimental checking for instance) shorter than the pure bulk search
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Brunet, Léna. "Conception d'un nouveau type de colonne pulsée appliquée au contact solide-liquide." Toulouse, INPT, 2005. https://hal.science/tel-04582776.
Full textAbstract:
Cette étude porte sur la conception d'une nouvelle technologie de colonne pulsée appliquée au contact solide/liquide. L'originalité du concept développé réside dans l'introduction d'internes et d'un mode de pulsation qui permettent de contrôler le temps de séjour solide indépendamment de celui du liquide. La faisabilité du concept et la caractérisation du comportement hydrodynamique des deux phases ont été étudiées sur un pilote semi-industriel, en réalisant des DTS sur des systèmes modèles. Un cas réel a ensuite été mis en oeuvre dans la colonne, afin d'illustrer les avantages du nouveau procédé en termes d'efficacité du transfert de matière. Il apparaît, au final, que le dispositif permet de réduire sensiblement la dispersion granulométrique et de prolonger le temps de séjour du solide, tout en réduisant la consommation en solvant. Les qualités de la nouvelle colonne conçue en font un appareil particulièrement adapté aux systèmes solide/liquide nécessitant un temps de contact prolongé. Grâce à une technologie innovante et à un réglage fin des paramètres opératoires, il est ainsi rendu possible d'intensifier le contact solide/liquideThis work deals with a novel type of pulsed column used as a solid/liquid contactor. An evolution in the design of the internals and in the shape of the pulsation has been set up. The initial objectives were to achieve a contactor of much longer solid residence time, independently of the liquid phase behaviour. Phase contacting is carried out countercurrently, solid is fed in at the bottom of the column and flows upwardly, regardless of the density difference between both phases. First, the technical feasibility was demonstrated. Then, the behaviour of solid and liquid phases was investigated through the analysis of residence times distributions. And, mass transfer efficiency has been evaluated with an industrial case. It was found that the column could enhance solid residence times, reduce granulometric segregation and solvent consumption. The new contactor seems to be particularly suitable for cases where a long contact between both phases is needed. Thanks to innovative internals and to an optimal tuning of the operating conditions, intensification of solid/liquid contacting was finally achieved
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Leclère, Karine. "Etude expérimentale de la vaporisation d'un jet de goutelettes au contact d'un milieu gaz-solide fluidisé." Compiègne, 2002. http://www.theses.fr/2002COMP1402.
Full textAbstract:
La qualité de l’injection de la charge dans le procédé de Fluid Catalytic Cracking (FCC) est primordiale pour assurer une bonne vaporisation. Cette vaporisation doit être rapide pour permettre aux réactions en phase gazeuse d’avoir lieu pendant le court temps de séjour dans le riser (quelques secondes). Cette vaporisation est facilitée par une injection uniforme de gouttelettes aussi petites que possibles ainsi qu’un mélange intime avec le catalyseur représentant la source de chaleur essentielle. Plusieurs modèles ont été développés pour prédire la vaporisation de gouttelettes dans un milieu gaz-solide. Cependant, aucune validation expérimentale ne vient soutenir ces modèles dont les prédictions varient selon le type de mécanisme retenu (de 1 à plusieurs centaine de millisecondes). La présente étude se propose de mieux comprendre quels sont les mécanismes qui ont lieu lors de la vaporisation. Elle s’articule en deux temps. Il est d’abord nécessaire de définir les limites opératoires pour assurer une vaporisation optimale en évitant la saturation locale du lit et la formation d’agglomérats. Ces limites sont définies précisément dans le cas expérimental et on vérifie que les conditions industrielles évitent cette agglomération. Dans un deuxième temps, on réalise une étude cinétique de la vaporisation dans des conditions favorables sans agglomération. Une méthode de mesure originale est mise au point permettant des prises d’échantillon à des temps très courts (quelques dizaines de millisecondes). L’ensemble des expériences indique que le transfert de chaleur n’est pas le paramètre limitant mais que le transfert gouverne la vaporisation. Un modèle basé sur un transfert à travers une couche limite est donc retenu. Sa validation dans des conditions denses justifie son extrapolation aux conditions industrielles. Une étude détaillée des paramètres opératoires permettra de dégager les points importants pour améliorer la qualité de la vaporisation.
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Frekers, Yona Henrik [Verfasser], Reinhold [Akademischer Betreuer] Kneer, and Roland [Akademischer Betreuer] Herzog. "Investigations of thermal boundary conditions at contact interfaces / Yona Henrik Frekers ; Reinhold Kneer, Roland Herzog." Aachen : Universitätsbibliothek der RWTH Aachen, 2019. http://d-nb.info/1194066747/34.
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Hatipogullari, Metin. "Modelling of contact lines on heterogeneous substrates :stick-slip and contact angle hysteresis." Doctoral thesis, Universite Libre de Bruxelles, 2020. https://dipot.ulb.ac.be/dspace/bitstream/2013/304847/5/contratMH.pdf.
Full textAbstract:
This thesis highlights generic aspects of contact angle hysteresis and stick-slip motion,encountered in most practical wetting situations.First, we study the scaling relation between the heterogeneity strength and the amplitudeof the contact angle hysteresis it induces in the model configuration of a chemicallyheterogeneous microchannel. A key parameter which determines the qualitativefeatures is the heterogeneity wavelength. In particular, we identify a near-thresholdbehavior where the quadratic scaling between the heterogeneity amplitude and the resultinghysteresis, already known for a dilute system of wetting defects, is explainedby the closeness to the threshold, and a macroscopic limit without observable stick-slipwhere this scaling is linear.In the second part, we adapt the description to the configuration of a meniscusaround a wavy fibre. This adaptation brings the generic results of the first part in thereach of experiments. A comparison with experiments is achieved at the level of theindividual topography-induced jumps.In the third part, we expand the formulation to treat the quasi-steady interface shapecontact line dynamics and study how the the presence of stick-slip motion at the observableor unobservable scale modifies the scaling relation between the contact linevelocity and contact angle. We recover the known result that the scaling exponent dependson the nature of the externally controlled parameter, identify the causes of thisdependency in the corresponding static limits, and predict the disappearance of this dependencyabove a critical velocity which decreases with the heterogeneity wavelength.Finally, we show trough examples how the modelling framework which permitscapturing contact angle hysteresis and stick-slip motion in a minimalistic way can beadopted to treat configurations with a finite amount of contact points, or the 3D problemof a drop with a deformed contact line. We discuss the arising configuration-specificeffects, also in configurations of biomimetic interest.Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie
info:eu-repo/semantics/nonPublished
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Emonot, Jérôme. "Contribution à l'étude du contact dynamique entre une nappe de liquide et un substrat solide." Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10232.
Full textAbstract:
Une operation d'enduction concerne le revetement en continu d'une surface solide par un liquide et se retrouve dans de nombreux secteurs de l'industrie (papier, plastique, textile non tisse, emballage, magnetique, photographie). L'interet porte par les scientifiques sur le sujet n'est pas nouveau mais force est de constater que le savoir faire technologique a jusqu'a present devance la comprehension physique pour le developpement des nombreux outils d'enduction existants. Celle-ci se heurte a deux problemes majeurs: la presence de surfaces libres et le contact du liquide avec la surface du substrat solide. Le probleme des surfaces libres a ete resolu recemment dans la plupart des configurations a l'aide de methodes numeriques evoluees. L'intersection de l'interface liquide-air par la surface solide, au moment du contact avec le substrat, demeure, quant a elle, un probleme incompletement resolu. Il releve a la fois de la physique microscopique de l'etalement de goutte et de la mecanique des fluides macroscopique. D'un point de vue de mecanicien, l'analyse de l'ecoulement du liquide au voisinage du contact avec le substrat se heurte a deux difficultes: la singularite de la ligne triple (valeur infinie du taux de cisaillement au contact) et l'indetermination sur la valeur reelle de l'angle de contact dynamique. L'enduction a haute vitesse a revele un nouveau phenomene qui perturbe la phase de contact: l'entrainement d'air. En se placant resolument dans une situation ou une lame d'air est entrainee sous le film liquide, le contact n'est alors qu'apparent et un modele complet d'ecoulement d'air est propose. Ce modele conduit a la prediction de l'epaisseur de la lame d'air susceptible d'etre entrainee, en fonction des differents parametres du procede. Nous montrons alors comment la prise en compte de cette lame d'air permet de s'affranchir du probleme de la ligne triple et de l'angle de contact dynamique. Nous appliquons ensuite le modele au cas de la fabrication de films plastique. Un prototype d'aide au contact, concu sur la base des calculs, permet de verifier experimentalement la validite des simulations. Enfin, l'influence sur le refroidissement du film par la surface solide, de la lame d'air piegee au contact, est evaluee dans le cas particulier du cast-film
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Lalechos, Antonios V. "Evaluation of X-ray CT tomography as a means for investigating in-situ electrical contact interfaces." Thesis, University of Southampton, 2010. http://ethos.bl.uk/OrderDetails.do?uin=uk.bl.ethos.536365.
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Khelifi, Wissem. "Développement de polymères semi-conducteurs absorbant dans le proche infra-rouge pour des interfaces sans contact." Thesis, Pau, 2019. http://www.theses.fr/2019PAUU3001.
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Ce travail de thèse porte sur l’élaboration de matériaux polymères conjugués absorbants dans le proche infra-rouge. Il est issu du projet TAPIR financé par l’ANR dans lequel nous visons le développement de dispositifs d’interface Homme/Machine (IHM) pour des applications dans le secteur de la santé, afin de limiter la propagation des agents pathogènes. Les IHM étant contrôlées avec la main, sans contact, grâce à la réflectivité de la peau, (gamme spectrale 850-950 nm), il faut développer des matériaux absorbant dans cette gamme. Dans ce projet, notre rôle a été de synthétiser la partie active du photodétecteur infrarouge utilisé pour récupérer l’information. Une étude bibliographique et des calculs préliminaires ont permis une sélection judicieuse de différents monomères afin d’assurer une stabilité intrinsèque et obtenir les propriétés d’absorption requises. Différents monomères donneurs (D) et accepteurs (A) ont été combinés afin de synthétiser des copolymères alternés de types (D-A). Deux familles de copolymères absorbants dans le proche infrarouge ont ainsi été synthétisés Tous les copolymères ont été synthétisés via la polycondensation Stille. Leurs propriétés optiques, électroniques et leurs stabilités thermiques ont été étudiées. Par la suite, après avoir confirmé le rôle prépondérant de la force du monomère accepteur, par rapport à celle du donneur, sur les propriétés d’absorptions et les niveaux électroniques des différents copolymères obtenus, nous avons développé une approche originale très peu rapportée dans la littérature. Elle consiste en l’élaboration de copolymères de type (A-A). Ainsi, nous avons synthétisé six copolymères absorbants dans la gamme de longueurs d’onde souhaitée, et même au-delà. Enfin, certains copolymères ont pu être caractérisés en dispositifs OFET et photodétecteursThis thesis work focuses on the development of conjugated polymeric materials which absorb in the near infrared. It is the result of the TAPIR project funded by the ANR in which we aim to develop human-machine interface (HMI) devices for applications in the health sector, in order to limit the spread of pathogens. Since HMIs are controlled by hand, without contact, thanks to the reflectivity of the skin (spectral range 850-950 nm), it is necessary to develop materials which ansorb in this range. In this project, our role was to synthesize the active part of the infrared photodetector used to retrieve the information. A bibliographical study and preliminary calculations have allowed a judicious selection of different monomers to ensure intrinsic stability and obtain the required absorption properties. Different donor monomers (D) and acceptors (A) were combined to synthesize alternating copolymers of types (D-A). Two families of copolymers which absorb in the near infrared have been synthesized. All copolymers have been synthesized via Stille polycondensation. Their optical, electronic and thermal properties have been studied. Subsequently, after confirming the predominant role of the strength of the accepting monomer, compared to that of the donor, on the absorption properties and electronic levels of the various copolymers obtained, we developed an original approach that has been reported very rarely in the literature. It consists of the production of copolymers of the type (A-A). Thus, we have synthesized six copolymers which absorb in the desired wavelength range, and even beyond. Finally, some copolymers have been characterized as OFET devices and photodetectors
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Sun, Zhuting. "Electron Transport in High Aspect Ratio Semiconductor Nanowires and Metal-Semiconductor Interfaces." University of Cincinnati / OhioLINK, 2016. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=ucin1479821421998919.
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Neagoe, Marian-Bogdan. "Modélisation expérimentale de phénomènes électrostatiques et tribologiques aux interfaces solide/solide." Thesis, Poitiers, 2017. http://www.theses.fr/2017POIT2294/document.
Full textAbstract:
L'objectif de cette thèse a été d'explorer la possibilité d'utiliser la charge électrostatique pour améliorer les conditions de contact glissant sec ou lubrifié (deux huiles avec viscosités différentes et de l’eau distillée) entre matériaux polymériques (PP, PE, PS, ABS et deux types de PVC). Trois nouvelles installations expérimentales ont été conçues et réalisées. La première installation est un tribomètre linéaire qui permet le réglage de quatre variables de contrôle du processus de charge (la force normale, la vitesse, la durée et l’amplitude du mouvement de glissement) et la mesure de trois caractéristiques du régime de frottement (la force tangentielle, la variation de la force normale et le déplacement relatif entre les éprouvettes). La deuxième installation est un dispositif pour mesurer la distribution de la charge électrique de surface et la corréler avec des cartographies de température. Une troisième installation est destinée à l'étude de l’influence de la charge électrique sur l’angle de contact de gouttelettes déposées en surface. Les expériences réalisées ont montré que le niveau de la charge généré par frottement sec dépend du temps de frottement, de l’usure, de la pression de contact et de la rugosité des surfaces. Une charge générée par effet triboélectrique ou par décharge couronne peut augmenter le frottement à sec. En revanche, la présence d’une charge électrique à la surface du polymère améliore le frottement lubrifié. Les mesures d’angles de contact ont mis en évidence que celui-ci dépend de la nature du liquide et du polymère étudiés, ainsi que de l’état de charge électrique des échantillonsThe approach undertaken in this thesis is to explore the possibility of using the electrostatic charge to improve the dry or lubricated (two oils with different viscosity and distilled water) sliding contacts between polymeric materials (PP, PE, PS, and ABS, two types of PVC). Three experimental benches were designed and built. The first installation is a linear tribometer designed to study the sliding contacts between solids with dry or lubricated friction. It allows the adjustment to four control variables of the tribocharging process: normal force, sliding speed, time and stroke, and the measurement of three characteristics of the friction regime: the tangential force, the variation of the normal force and the relative displacement between the specimens. The second installation is a device for measuring the distribution of the surface electrical charge, and for correlating it with the temperature mappings. A third installation is designed to study the influence of the electric charge on the contact angle of droplets deposited on the surface. The experiments showed that the level of the charge generated by dry friction depends on the friction time, the wear, the contact pressure and the roughness. A charge generated by friction or by corona discharge can increase dry friction. On the other hand, the presence of electric charge on the surface of polymers can improve a lubricated contact. The contact angle measurements pointed out the influence of the nature of both solid and liquid materials involved in the contact, as well as of the electric charge of the samples
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Bauzin, Gabriel. "Identification expérimentale des paramètres thermiques dans le contact entre deux solides en frottement sec." Paris 10, 2003. http://www.theses.fr/2003PA100142.
Full textAbstract:
Le contact thermique de deux solides en frottement sec est formulé par 2 équations qui font appel à 3 paramètres : la résistance thermique de contact, le coefficient de partage local et le flux généré par frottement. Le but de ce travail est de valider ces équations et de déterminer les valeurs des trois paramètres. Une étude expérimentale est menée à partir de deux cylindres creux en contact axial, l'un étant fixe et l'autre tournant. Les mesures de température à différentes hauteurs sont effectuées à l'aide de thermocouples. Une technique d'estimation de paramètre est développée pour déterminer les valeurs des trois paramètres à partir de ces mesures. Une étude approfondie de sensibilité est également effectuée pour garantir les valeurs déterminées expérimentalement et de leur associer un intervalle de confiance. Le modèle de couplage est validé et l'identification des paramètres est réalisable. Des valeurs de ces paramètres sont déterminées pour différents matériaux et vitesses de glissementThermal contact between two solids in dry friction is modeled by 2 equations which introduce 3 parameters: thermal contact resistance, local heat partition coefficient and frictional heat flux. The aim of this work is to validate these equations and to estimate the parameter values. The experimental study is performed by using two hollow cylinders in axial contact, one being static and the other rotating. Temperatures are measured by thermocouple located at different height of cylinders. An estimation methodology is developed in order to determine the 3 parameter values using these measurements. A thoroughly sensitivity analysis is performed in order to warrant the experimental results and to give an interval of confidence for the obtained values. The thermal contact model is valid and the parameters estimation is feasible. Some results are determined for different materials and velocities
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Singh, Akash. "An intelligent user interface model for contact centre operations." Thesis, Nelson Mandela Metropolitan University, 2007. http://hdl.handle.net/10948/d1011399.
Full textAbstract:
Contact Centres (CCs) are at the forefront of interaction between an organisation and its customers. Currently, 17 percent of all inbound calls are not resolved on the first call by the first agent attending to that call. This is due to the inability of the contact centre agents (CCAs) to diagnose customer queries and find adequate solutions in an effective and efficient manner. The aim of this research is to develop an intelligent user interface (IUI) model to support and improve CC operations. A literature review of existing IUI architectures, modelbased design and existing CC software together with a field study of CCs has resulted in the design of an IUI model for CCs. The proposed IUI model is described in terms of its architecture, component-level design and interface design. An IUI prototype has been developed as a proof of concept of the proposed IUI model. The IUI prototype was evaluated in order to determine to what extent it supports problem identification and query resolution. User testing, incorporating the use of eye tracking and a post-test questionnaire, was used in order to determine the usability and usefulness of the prototype. The results of this evaluation show that the users were highly satisfied with the task support and query resolution assistance provided by the IUI prototype. This research resulted in the design of an IUI model for the domain of CCs. This model can be used to assist the development of CC applications incorporating IUIs. Use of the proposed IUI model is expected to support and enhance the effectiveness and efficiency of CC operations. Further research is needed to conduct a longitudinal study to determine the impact of IUIs in the CC domain.
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Bey, Romain. "Etude par modélisation moléculaire de la thermodynamique des interfaces et des lignes de contact en milieu confiné." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAY081/document.
Full textAbstract:
Dans cette thèse, nous utilisons des outils de simulation moléculaire pour caractériser les propriétés thermodynamiques de fluides confinés dans des matrices solides nanométriques. Alors qu'à l’échelle macroscopique, les énergies libres de fluides au contact de solides sont décrites par des pressions et des tensions de surface qui sont respectivement des énergies libres volumiques et surfaciques, à l’échelle moléculaire plusieurs paramètres additionnels doivent être considérés. Parmi eux, l'énergie libre de la ligne triple séparant trois phases, la tension de ligne. Les valeurs de la tension de ligne ainsi que les méthodologies permettant de la mesurer sont débattues.Les outils de simulation moléculaire permettent d'étudier théoriquement la thermodynamique des surfaces et des lignes. Plusieurs méthodologies statistiques peuvent être mises en œuvre pour extraire les tensions de surface et de ligne à partir d’une trajectoire moléculaire simulée. Nous nous intéressons en particulier à la méthodologie mécanique, qui consiste à mesurer les contraintes relatives à l’étalement quasi-statique d’un fluide sur un solide.Dans une première partie, nous étudions les expressions microscopiques des contraintes de mouillage à une interface solide-fluide plane. Dans le cas d’un solide latéralement homogène, l'application du théorème du viriel à un film liquide infini sans considération de la région séparant les surfaces mouillées et sèches permet de mesurer les forces relatives à l'extension du film sur un solide sec. Lorsque des hétérogénéités sont présentes à la surface du solide, cette méthodologie néglige des forces concentrées dans la région de la ligne triple. La comparaison de différentes méthodologies de mesure des tensions de surface indique que les termes ainsi négligés sont potentiellement importants dans le cas d'une forte rugosité.Dans une deuxième partie, nous nous concentrons sur des solides sans hétérogénéité tangentielle. Nous développons une méthodologie de mesure de l’énergie libre d’une interface fluide-fluide confinée et de sa tension de ligne qui s’appuie sur la considération des différentes contraintes fluides. Nous simulons des fluides de Van der Waals et de l’eau en équilibre liquide-vapeur, confinés dans des solides de différentes natures. Nous montrons que le concept de tension de ligne est robuste jusqu’à des confinements de quelques diamètres moléculaires. Les valeurs de tension de ligne mesurées sont cohérentes avec différentes approches théoriques, résolvant certains résultats paradoxaux de la littérature.Dans une troisième partie, nous appliquons la méthodologie mécanique à l’étude d’un mélange liquide-gaz confiné. Nous simulons des solvants et des solutés de Van der Waals ainsi que de l’eau avec du dioxyde de carbone. Différentes adsorptions sont observées, relatives aux surfaces mais également à la ligne triple. L’énergie libre de l’interface confinée s’en trouve fortement impactée. L'effet de l’adsorption sur la tension de ligne peut être modélisé par un équivalent linéique de l’équation d’adsorption de Gibbs surfaciqueIn this thesis, we use molecular simulation tools to characterize the thermodynamic properties of fluids confined in nanometric solids. While at the macroscopic scale, the free energy of fluids in contact with a solid is described by pressures and surface tensions, respectively free energies per unit volume and per unit area, at the molecular scale, additional parameters are needed. One of them is the free energy per unit length of the triple line, the line tension. Its values and the methodologies used to measure it are controversial.The thermodynamics of interfaces and lines can be theoretically studied with molecular simulation tools. To extract the surface and line tensions from a simulated molecular trajectory, various statistical methodologies are available. In particular, we here use the mechanical methodology, which consists in measuring the stresses related to the quasistatic spreading of a fluid on a solid.In the first part, we study the microscopic expression of wetting stresses at a planar solid-fuid interface. When a laterally homogeneous solid is considered, the virial theorem applied to an infinite fluid film without consideration of the limit between wet and dry surfaces provides the forces related to the film extension on a dry solid. In the case of a laterally heterogeneous solid, this methodology neglects forces that are concentrated at the triple line. By comparing the surface tensions measured with different methodologies, we show that the neglected terms may induce important errors in the case of rough surfaces.In the second part, we focus on laterally homogeneous solids. We develop a methodology to measure the free energy and the line tension of a confined fluid-fluid interface using fluid mechanical stresses. We simulate Van der Waals fluids and water in liquid-vapor equilibrium confined in different solids. The concept of line tension appears robust down to confinements of a few molecular diameters, and its value consistent with various theoretical approaches, thus solving paradoxical results from the literature.In the last part, we apply the mechanical methodology to study the equilibrium of two fluid species in confinement, one liquid and the other gaseous. We simulate Van der Waals solvents and solutes, and water with carbon dioxide. Various adsorptions at the surfaces and the triple line are observed, strongly impacting the free energy of the confined liquid-gas interface. Finally the adsorption-induced variation of the line tension can be modelled by a unidimensional equivalent of the Gibbs isotherm
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Courbon, Cédric. "Vers une modélisation physique de la coupe des aciers spéciaux : intégration du comportement métallurgique et des phénomènes tribologiques et thermiques aux interfaces." Phd thesis, Ecole Centrale de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00713527.
Full textAbstract:
De nos jours, le contexte de mondialisation des marchés impose aux industriels des contraintes économiques sans précédent. Afin de rester concurrentiels, ils n'ont d'autre choix que de modifier leur façon de concevoir et d'innover. Les techniques de production sont directement concernées avec par exemple une volonté de réduire les cycles de mise au point visant à définir les paramètres optimaux de mise en forme. On constate alors l'immersion d'un besoin fort en moyens de support, flexibles et prédictifs, permettant de limiter les campagnes d'essais et de faciliter leur exploitation. La simulation numérique se présente comme un outil pouvant répondre à ces critères. Ce travail s'est inscrit dans une démarche d'amélioration de la modélisation et de la simulation des opérations d'usinage, et à une échelle plus locale, de la modélisation de la coupe des métaux. Il aborde donc un problème complexe, fortement couplé, faisant intervenir mécanique, thermique, tribologie et métallurgie dans des conditions extrêmes. Une première partie expérimentale s'est donc orientée vers une compréhension plus fine des mécanismes de coupe mis en jeu en usinage d'un C45 normalisé et d'un 42CrMo4 trempé revenu. Elle a notamment permis de mettre en évidence, dans les zones de déformation intense, des affinements de grain conséquents, produits par l'activation d'un processus de recristallisation dynamique (DRX). L'inspection des zones de contact outil-matière a également montré les fortes hétérogénéités de contact existantes à l'interface outil-copeau et révélant la formation d'une résistance thermique de contact. Une étude rhéologique des deux nuances s'est appuyée sur des essais de compression dynamique. Menée à haute déformation, elle a permis de reproduire les évolutions microstructurales observées en coupe et d'appréhender leur influence sur la limite d'écoulement des matériaux. Deux modèles de comportement "à base métallurgique" ont été identifiés, présentant une retranscription plus fidèle que les modèles phénoménologiques standards. Des essais tribologiques dédiés ont permis d'extraire des modèles de contact capables de reproduire les phénomènes locaux existants à l'interface outil-matière. L'accent s'est principalement porté sur la thermique de contact au travers de lois de partage variables intégrant la notion de résistance thermique. L'intégralité de ces modèles a enfin été implémentée dans le code de calcul Abaqus© grâce à des développements spécifiques. Une stratégie de modélisation a été mise en place autour d'un modèle de coupe 2D afin de restituer les tendances majeures observées lors de la coupe d'aciers spéciaux. L'association de modèles 2D et 3D à copeau continu, de modèles à copeau segmenté ainsi que de simulations thermiques découplées présente un fort potentiel permettant, à terme, de modéliser une opération d'usinage dans sa globalité.
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Adamy, Mark T. "An investigation of sliding electrical contact in rail guns and the development of grooved-rail liquid-metal interfaces." Thesis, Monterey, Calif. : Springfield, Va. : Naval Postgraduate School ; Available from National Technical Information Service, 2001. http://handle.dtic.mil/100.2/ADA401370.
Full textAbstract:
Thesis (M.S. in Applied Physics) Naval Postgraduate School, December2001.Thesis Advisor(s): Maier, II, William B. "December 2001." Includes bibliographical references (p. 25-29). Also available online.
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Yang, Been-Der. "Contact kinematics of friction interfaces and applications to the prediction of resonant response of frictionally constrained turbine blades /." The Ohio State University, 1996. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1487942739804721.
Full text
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Bhattarai, Bishal. "Wetting properties of structured interfaces composed of surface-attached spherical nanoparticles." Wright State University / OhioLINK, 2018. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=wright1544817024854422.
Full text
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Nikolayev, Vadim. "Dynamique de systèmes physiques aux transitions de phase et interfaces libres." Habilitation à diriger des recherches, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011286.
Full textAbstract:
Cette thèse décrit les études théoriques de deux catégories de phénomènes physiques: les transitions de phase et l'hydrodynamique physique. Dans la première catégorie se rangent plusieurs phénomènes ayant lieu dans des solides et dans des fluides. Les solides considérés sont des cristaux non-stoechiométriques supraconducteurs à haute température critique qui présentent des structures périodiques à période longue. Pour les fluides, on s'intéresse surtout à la cinétique des transitions de phase: il s'agit de la séparation de phase dans des mélanges binaires liquides, de l'ébullition et enfin de la condensation naturelle (rosée ou buée). La deuxième catégorie inclut la modélisation du mouvement de la ligne triple de contact liquide-gaz-solide le long d'un substrat hétérogène ainsi que l'analyse de l'instabilité d'une couche liquide placée dans le champ électrique.
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Zhang, Zhiming. "Modélisation mécanique des interfaces multi-contacts dans une pile à combustible." Thesis, Evry-Val d'Essonne, 2010. http://www.theses.fr/2010EVRY0035/document.
Full textAbstract:
La pile à combustible transforme l'énergie chimique en énergie électrique grâce à un empilement de différentes structures lamellaires. Des phénomènes mécaniques présents aux interfaces agissent de manière plus ou moins directe sur les performances et la durée de vie de la pile. Nous avons montré que la précompression par boulons tirants pendant l'assemblage, la déformation de la couche de diffusion gazeuse (GDL), le contact et la configuration de la plaque bipolaire (BPP) avaient des influences importantes sur la résistance de contact, la porosité et la perméabilité de la pile. La résistance de contact est déterminée par la zone de contact et la pression de contact. La porosité et la perméabilité sont liées à la déformation aux interfaces. Le contact entre les différentes structures a un rôle majeur dans le fonctionnement de la pile. Ce problème a été modélisé par la méthode des éléments finis. Différents paramètres de la pile comme la précompression, la structure géométrique des dents de la plaque BPP ou encore la porosité de la GDL ont été étudiés et ont permis de connaître l'état de contact ainsi que les déformations dans les structures. L'influence de certains paramètres sur les résultats mécaniques de la pile a ensuite été abordée. L'objectif de cette étude est de fournir des valeurs optimales de ces paramètres pour obtenir la meilleure performance possible de la pileThe fuel cell transforms chemical energy to electrical power sources through a stack of different planar structures. Mechanical phenomena presented on the multi-contact interface acts more or less the fuel cell's performance and lifetime. We have shown that the pre-load by stacking bolts, the deformation of the gas diffusion layer (GDL), the contact and the configuration of the bipolar plate (BPP) had influences on the contact resistance, the porosity and the permeability of the fuel cell. The contact resistance is determined by the contact area and contact pressure. The porosity and permeability are related to the interfacial deformation. The contact between the different structures has a major role in the fuel cell operation. This problem is solved by the finite element method. Various parameters of the fuel cell as the pre-load, the geometric structure of teeth of BPP as well as the porosity of the GDL were studied and allowed to know the contact behavior and the deformation. The influence of some parameters on the mechanical results of fuel cell stack was then tackled. The purpose of this study is to provide optimum values of these parameters to obtain the best performance of fuel cells
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Tumakha, Serhii. "Investigation of 4H and 6H-SIC thin films and schottky diodes using depth-dependent cathodoluminescence spectroscopy." The Ohio State University, 2006. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc_num=osu1138202968.
Full text
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Said, Imen. "Comportement des interfaces et modélisation des pieux sous charge axiale." Phd thesis, Ecole des Ponts ParisTech, 2006. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002359.
Full textAbstract:
Le présent travail à caractère théorique et numérique étudie le comportement mécanique des interfaces sol granulaire-structure ainsi que son application aux pieux isolés sous chargement statique. A partir du modèle de comportement élastoplastique d'interface bidimensionnel "MEPI 2D", un modèle tridimensionnel dit "MEPI 3D" est développé afin de mettre en évidence l'effet des contraintes de confinement tridimensionnelles régnant à l'interface au cours du cisaillement. Ces modèles considèrent un écrouissage déviatorique, prennent en compte l'état caractéristique (notion de contractance-dilatance) et intègrent l'état critique aux grands déplacements tangentiels. Les prévisions du comportement de l'interface à l'aide de MEPI 3D sont satisfaisantes. Parallèlement à cette contribution rhéologique, une méthodologie générale de modélisation numérique par éléments finis d'un essai de chargement de pieu est proposée. Les modèles MEPI 2D et MEPI 3D sont implantés dans le code de calcul aux éléments finis CESAR-LCPC. L'analyse numérique par CESAR-LCPC d'un pieu modèle en chambre d'étalonnage (Cermes, type 1), de pieux modèles sur site réel (Imperial College Pile, type 2) et d'un pieu en vraie grandeur (caisson du LCPC, type 3) est menée considérant les modélisations axisymétriques (MEPI 2D, MEPI 3D) et tridimensionnelles (MEPI 3D). En comparant les prévisions numériques aux données expérimentales, il est montré que le comportement des pieux est correctement reproduit. Par ailleurs, la comparaison de l'influence des modèles MEPI 2D et MEPI 3D est abordée.
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Solar, Mathieu. "Simulations numériques de dynamique moléculaire du contact normal et tangentiel sur surfaces de polymères amorphes linéaires : vers une meilleure compréhension de la physique locale du contact." Strasbourg, 2010. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2010/SOLAR_Mathieu_2010.pdf.
Full textAbstract:
L'amélioration du comportement surfacique des polymères nécessite une meilleure compréhension de la physique locale du contact. La mécanique des milieux continus trouve ses limites dans l'analyse de phénomènes aux petites échelles. Le recours aux simulations de dynamique moléculaire (DM) trouve ici son sens. Des simulations de DM de l'essai de nano indentation et de nano-rayure ont été réalisées pour des volumes élémentaires représentatifs d'un modèle de polymère amorphe. Tout d'abord, les essais d'indentation ont montré de fortes similitudes avec des résultats d'essais de nano indentation sur des films d'époxy de températures de transition vitreuse diverses. Ensuite, les essais de rayure ont permis d'aborder une étude originale du frottement local. Par ailleurs, nos résultats ont permis de mettre en évidence l'existence d'une fine couche cisaillée sous le contact lors de l'indentation et de la rayure, puisqu'il est possible de montrer que l'orientation des chaînes y est modifiée. L'épaisseur de cette couche cisaillée dépend de la nature du potentiel d'interaction pointe / film de polymère, de la rugosité de la pointe, mais aussi du motif cristallographique de cette dernière. Enfin, des essais mécaniques uniaxiaux sur un cube de polymère amorphe linéaire ont été réalisés, pour estimer le comportement mécanique du "polymère numérique". Un premier lien original entre simulations de DM et par éléments finis a alors pu être établi. Finalement, des premières informations sur les changements locaux de microstructure du polymère ont pu être mises en évidenceThe improvement of polymer behavior requires a better understanding of the local physics of their contact mechanics. Continuum Mechanics (CM) approach is nevertheless limited when the local physics contributes to the global behaviour, because the matter is seen as a continuous medium. The Molecular Dynamics (MD) simulations are more relevant in such a situation because they consider molecular details and use a statistic thermodynamic formulation. In this work, MD simulations of nano-indentation and nano-scratch tests are studied on linear amorphous polymer surfaces. The tested volume elements are close to the Representative Volume Element of the model of linear amorphous polymer. First, results of MD simulations exhibit good correlations with experimental indentation data, and a study of local friction during scratch tests propose some origins to local friction. Then, an analysis of bond orientation in polymer chains display the existence of a small sheared layer under the tip, during indentation and scratch. The thickness of this small sheared layer depends on the interaction between the tip and the polymer film, on the roughness of the tip, and on the cristallographic pattern of the tip. At last, we sketch out an original link between DM and CM by investigating one-dimensional mechanical behavior of the numerical model of polymer. Finally, our results on local microstructural changes in the polymer (during indentation and scratch) are a first step for a better comprehension of local physics of contact mechanics on polymer surfaces
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Rauchecker, Maximilian [Verfasser], Harald [Akademischer Betreuer] Garcke, Mathias [Akademischer Betreuer] Wilke, and Gieri [Akademischer Betreuer] Simonett. "Evolution of interfaces in two-phase problems with ninety degree contact angle / Maximilian Rauchecker ; Harald Garcke, Mathias Wilke, Gieri Simonett." Regensburg : Universitätsbibliothek Regensburg, 2019. http://d-nb.info/1201160642/34.
Full text
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Germain, Christophe. "Caractérisation superficielle d'encres et de polymères dans le but de prévoir leur adhérence." Lyon 1, 1994. http://www.theses.fr/1994LYO10270.
Full textAbstract:
Au cours de ce travail, nous avons mis au point une nouvelle methode de calcul de l'energie de surface permettant de prevoir l'adhesion polymere-polymere. Pour cela, nous nous sommes bases sur la relation d'owens qui definit l'energie de surface d'un solide a deux composantes a partir des mesures d'angles de contact et nous l'avons generalisee de maniere a prendre en consideration trois types d'interactions (dispersive, polaire, et hydrogene) susceptibles de se developper a une interface. A partir des valeurs d'angles de contact donnees dans la litterature pour divers systemes liquide-polymere, nous avons a l'aide de cette methode calcule les trois composantes de l'energie de surface et nous avons constate que la tension superficielle totale est du meme ordre de grandeur que celle obtenue par d'autres relations, mais il est alors possible de faire la part entre les interactions polaires avec celles dues aux liaisons hydrogene. Nous avons alors applique ce mode de calcul des energies de surface a un ensemble de polymeres et de resines. Cela nous a permis de calculer le travail reversible d'adhesion solide-solide que nous avons compare aux forces d'arrachement mesurees par le test du plot. Nous remarquons une augmentation de la force lorsque le travail d'adhesion augmente ce qui tend a verifier la theorie thermodynamique de l'adhesion. Par analogie avec les parametres de solubilite de hansen, nous avons defini un cfficient d'affinite superficielle. Nous montrons que la force d'arrachement mesuree est d'autant plus grande que ce coefficient est petit, donc que la compatibilite superficielle entre les deux materiaux est grande. Ainsi des mesures d'angles de contact permettent de prendre en consideration des phenomenes de diffusion susceptibles de se developper aux interfaces
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Pereira, Edla Moraes de Abreu. "Interações entre bicamadas lipídicas e interfaces hidrofóbicas." Universidade de São Paulo, 2003. http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46131/tde-11082008-150528/.
Full textAbstract:
Determinações de tensão superficial (γ) na interface ar-água e espessuras médias elipsométricas in situ (d), foram usadas para estudar as interações entre dispersões de lípides (em forma de bicamadas) e filmes de poliestireno sulfato produzidos por revestimento rotacional sobre placas de óxido de silício. A adição de NaCl para uma concentração final de 50 mM em uma dispersão de 0.2 mM de lípide catiônico sintético produziu instantaneamente uma camada de 6 nm de espessura que permaneceu estável com o tempo, indicando uma cinética de adsorção muito rápida, determinada possivelmente, pela atração hidrofóbica entre defeitos sobre a bicamada, induzidos pelo sal, e a superfície do filme. Contudo, em água a adsorção de DODAB cresceu monotonicamente alcançando no máximo uma espessura de 1.6-1.8 nm (após 15 horas de interação) em função do tempo, a qual não foi consistente com deposição de bicamada. Nos estágios iniciais em água pura, a adsorção do anfifílico aumentou linearmente com a raiz quadrada do tempo, mostrando um processo controlado por difusão de vesículas, com coeficiente de difusão(D), aproximadamente igual a 1.0 x 10-11 m22s-1 em boa aproximação com valores determinados para vesículas de outros lípides por outros autores. Medidas elipsométricas sob o ar (ex- situ) de adsorção de DODAB, DHP e PC foram difíceis de realizar devido ao aumento da espessura média do filme polimérico durante o ciclo de lavagem e secagem. Na faixa de concentração de 0.1- 1.0 mM o filme adsorvido de DODAB em ar foi mais hidrofóbico (ângulo de contato de avanço ΘA= 84° ± 3°) do que aquele para o filme puro de polímero (ΘA=71 ° ± 4°). Nenhum efeito do filme de DHP sobre a molhabilidade do filme de PSA foi observado, apenas um aumento de rugosidade revelado pela mudança em ΔΘ de 2° para 11° (tabela 3). Filmes planos de PSA são hidrofóbicos(ΘA= 86° ± 5°). Após interação com PC, as superfícies tornam-se menos hidrofóbicas (ΘA= 75° ± 3°). A tensão superficial em ar-água para uma dispersão lipídica em água pura diminuiu rapidamente sob adição de sal (7-50 mM de NaCl), sugerindo a ocorrência de fusão de vesículas, induzida por sal, com a interface ar-água.O estudo da interação entre sais de DODA e partículas poliméricas por medidas de tamanho e potencial-zeta das partículas permitiu observar deposição de bicamadas optimizada por adição de sal a baixas concentrações (0.05-5.0 mM NaCl).Determinations of surface tension (γ) at the air--water interface, contact angles (Θ), and in and ex-situ ellipsometric mean thickness (d) were used to study the interaction between dioctadecyldimethylammonium bromide (DODAB) small vesicles and spin-coated polystyrene sulfate (PSS) films on silicon wafers. Upon the adition of NaCl (50 mM final concentration) to a 0.2 mM DODAB dispersion, adsorption from vesicles on PSS films immediatly yielded a DODAB layer 6.0 nm thick which remained stable as a function of time. However, in water, in situ DODAB adsorption monotonically increased reaching at most 1.6--1.8 nm as a function of time (from 15 mm of interaction), which were not values consistent with bilayer deposition. At early stages in pure water, DODAB adsorption linearly increased with the square root of time, indicating a vesicle difision controlled process with ca. 1.0 x 10-11 m2s-1 as the vesicle diffusion coeficient (D) in nice agreement with reported D for similar vesicles. In contrast, adding 50 mM salt, resulted in a very fast adsorption kinetics determined by the hydrophobic atraction between salt-induced defects on lhe bilayer and the film surface. Ex situ measurements of DODAB, DHP e PC adsorption were difficult because wetting/drying cycles of the polimeric fiIms increased its mean thickness. From 0.1 up to 1.0 mM DODAB, the adsorbed film in air was more hydrophobic (advancing contact angle, ΘA = 84 ± 3°) than the bare PSS film (ΘA = 71 ± 4°). No effect of DHP film on the wettability of PSA film could be observed, just a increase of rougness revealed by the change of ΔΘ from2° to 11°( table 3). Pure PSA films are hydrophobic, as revealed by the mean advancing angle ΘA = 86 ± 5°. After interaction with PC, the surfaces turn less hydrophobic with a mean ΘA = 75 ± 3°. Air-water surface tension for a DODAB dispersion in pure water rapidly decreased upon salt addition (7-50 mM NaCI), suggesting salt-induced vesicle fusion wilh the air--water interface occurred, in nice agreement with saIt-induced vesicle fusion at the hydrophobic polymer-water surface.The investigation of the interaction between DODA salts and polymeric particles from diameter and zeta- potential measurements, allowed us to detect bilayer deposition optimized by salt adition in low concentration(0.05-5.0 mM NaCl).