Tesi: "Procédés de fabrication – Performances"

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Guibert, Nicolas. "Étude et modélisation de l’influence des phénomènes de coupe sur les performances du forage vibratoire". Grenoble 1, 2008. http://www.theses.fr/2008GRE10117.

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Abstract (sommario):

Dans le domaine de la fabrication, des nouvelles contraintes environnementales imposent de limiter au maximum l'utilisation de fluide de coupe. En perçage, de nombreuses techniques permettant d'usiner à sec ou avec très peu de lubrification commencent à voir le jour. Le perçage vibratoire est un nouveau procédé générant des vibrations axiales auto-entretenues à basse fréquence dans le but de créer une coupe discontinue. Les vibrations sont générées par un porte-outil spécifique utilisable sur tout centre d'usinage. Le copeau résultant est fractionné et peut s'évacuer naturellement. L'opération de perçage peut ainsi être réalisée à sec. Le travail réalisé s'articule autour de la modélisation de l'ensemble du phénomène de coupe en perçage vibratoire. Le modèle mis en place est couplé à une stratégie expérimentale de recalage qui abouti à l'identification précise de l'effort de coupe pour tout couple Outil/Matière. Une étude virtuelle du comportement dynamique de la tête est réalisée à l'aide d'un simulateur de perçage vibratoire intégrant les modèles établis. Plusieurs campagnes expérimentales ont mis en évidence l'influence de la géométrie des outils, des conditions de coupe et des paramètres de réglage de la tête, sur le domaine de vibration. L'ensemble des campagnes expérimentales a été effectué sur une application spécifique de perçage dans un acier à vilebrequin. L'optimisation du procédé a montré la faisabilité d'un perçage vibratoire long à sec dans le cadre d'une utilisation industrielle. La qualité de perçage obtenue est similaire à celle d'une opération de perçage traditionnel et la productivité a été multipliée par cinq par rapport à celle d'un forage avec foret ¾
In the world of machining, due to new environmental constraints, the use of cooling is less and less recommended. For drilling operations, several techniques avoiding or limiting coolant have appeared during the last few years. Vibratory drilling is a new process which generates low frequency self vibrations in order to get a discontinuous cutting. Thus the low uncut chip thickness allows its natural evacuation. Vibrations are generated by a self vibratory drilling head which can be used on every kind of machine tool. This PhD work aims at modelling the cutting phenomenon in vibratory drilling. For each tool/material pair, it is possible to identify the cutting coefficients of the models thanks to an experimental strategy. The resulting models had then been introduced in a numerical simulator. This allows a virtual study of the dynamical behaviour of the drilling head with a fairly accuracy. Several experimental rounds of test show that the drill geometry, the cutting conditions and the drilling head parameters have a strong effect on the vibration’s area. All the experiments have been done on an industrial application of crankshaft drilling. The optimization of this new process proved that long dry vibratory drilling is effective at an industrial scale. The drilling’s quality is similar to the one of traditional drilling. The productivity is increased by five compared to the one of gun-drilling

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Waris, Marc. "Mise en œuvre, instrumentation, validation et modélisation d'un système d'injection RTM pour la fabrication de structures composites de hautes performances". Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00849584.

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Abstract (sommario):

Les matériaux composites ont connu ces dernières années une forte croissance, croissance aujourd'hui renforcée par les nouvelles normes européenne visant à diminuer les émissions CO2 d'ici 2020. La réalisation de pièces complexes peut poser de nombreuses problématiques de fabrication comme la formation de zones sèches, ou la création de distorsions géométriques. Les origines de ces problématiques sont souvent liées à un manque de connaissance et de maîtrise des phases d'imprégnation des renforts et de cuisson du matériau. L'amélioration de la robustesse des procédés nécessite d'avoir une connaissance fine des phénomènes physiques qui ont lieu lors de l'élaboration. Dans cette perspective, les procédés d'élaboration de matériaux composites ont été étudiés à travers la mise en place d'un démonstrateur de laboratoire dans le cadre du projet LCM Smart. Ce pilote d'injection a permis de valider des solutions d'instrumentation, à partir de capteurs innovants (OFS) développés en partenariat avec le laboratoire d'optique Hubert Curien.L'application de cette instrumentation dans le cadre du suivi du procédé RTM a démontré les capacités des OFS pour le suivi des caractéristiques physiques de la pièce (le front d'écoulement, la température, les déformations résiduelles et le degré de cuisson). La comparaison des caractéristiques mesurées avec des simulations numériques effectuées en collaboration avec ESI, a montré une bonne corrélation.Enfin, l'instrumentation a permis de mettre en évidence l'intérêt d'un outillage composite en HexTool pour la réduction des contraintes résiduelles liées à l'interaction outil/pièce.

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Waris, Marc. "Mise en œuvre, instrumentation, validation et modélisation d’un système d’injection RTM pour la fabrication de structures composites de hautes performances". Thesis, Saint-Etienne, EMSE, 2012. http://www.theses.fr/2012EMSE0661/document.

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Abstract (sommario):

Les matériaux composites ont connu ces dernières années une forte croissance, croissance aujourd'hui renforcée par les nouvelles normes européenne visant à diminuer les émissions CO2 d'ici 2020. La réalisation de pièces complexes peut poser de nombreuses problématiques de fabrication comme la formation de zones sèches, ou la création de distorsions géométriques. Les origines de ces problématiques sont souvent liées à un manque de connaissance et de maîtrise des phases d'imprégnation des renforts et de cuisson du matériau. L'amélioration de la robustesse des procédés nécessite d'avoir une connaissance fine des phénomènes physiques qui ont lieu lors de l'élaboration. Dans cette perspective, les procédés d'élaboration de matériaux composites ont été étudiés à travers la mise en place d'un démonstrateur de laboratoire dans le cadre du projet LCM Smart. Ce pilote d'injection a permis de valider des solutions d'instrumentation, à partir de capteurs innovants (OFS) développés en partenariat avec le laboratoire d'optique Hubert Curien.L'application de cette instrumentation dans le cadre du suivi du procédé RTM a démontré les capacités des OFS pour le suivi des caractéristiques physiques de la pièce (le front d'écoulement, la température, les déformations résiduelles et le degré de cuisson). La comparaison des caractéristiques mesurées avec des simulations numériques effectuées en collaboration avec ESI, a montré une bonne corrélation.Enfin, l'instrumentation a permis de mettre en évidence l’intérêt d’un outillage composite en HexTool pour la réduction des contraintes résiduelles liées à l'interaction outil/pièce
A significant growth in production and consumption of composite materials can be seen recently; growth reinforced by the new European standards, aimed at reducing CO2 emissions by the year 2020.The producing of complex parts can cause many difficulties for manufacturing because of their geometries and / or their constituents (using of various materials). For example, dry zones or geometric distortion formation. The origins of these difficulties are often related to a lack of knowledge and control of the reinforcement's impregnation phases and material curing.Improving the robustness of the processes demands a detailed knowledge of physical phenomena that occur during the producing. For this, we studied the composite materials production through the implementation of a laboratory demonstrator in the project LCM Smart. This pilot injection was used to validate instrumentation solutions, from innovative sensors (OFS) developed in partnership with the optical laboratory Hubert Curien. The application of this instrumentation in the context of RTM process monitoring in the development of simple parts has demonstrated the capabilities of OFS to control physical characteristics of the part (the flow front, temperature, residual strain and curing degree). The comparison of the measured characteristics with numerical simulations carried out in collaboration with ESI showed a good correlation.Finally, instrumentation has demonstrated the capacity of composite tool made by HexTool to minimize the residual stresses due to the tool/part interaction

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Moubdi, Nabila. "Méthodes de compensation des fluctuations des procédés de fabrication en vue d'ajustement des performances temporelles et énergétiques d'un système-sur-puce". Thesis, Montpellier 2, 2010. http://www.theses.fr/2010MON20096.

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Abstract (sommario):

L'ère des technologies CMOS fortement submicroniques et des circuits à hautes performances temporelles et énergétiques exige la réduction de l'impact sur les circuits : de la fluctuation du procédé de fabrication (P), de la tension d'alimentation (V) et de la température (T). Il est donc nécessaire de mettre en place des capteurs ou ring oscillateurs sur puce dédiés à la qualification intrinsèque des circuits intégrés en termes de PVT. Les capteurs seront activés pendant la phase de test des circuits ou pendant leur phase de fonctionnement normal, et les mesures seront converties en données numériques permettant de classifier les performances temporelles et énergétiques du système-sur-puce. Dans ce cadre, la présente thèse en milieu industriel a permis le développement de techniques et d'algorithmes de compensations post-fabrication en réduisant la consommation et/ou augmentant la vitesse du circuit. Précisément, les algorithmes validés au niveau silicium utilisent l'ajustement de la tension d'alimentation pour une compensation à gros-grain, ainsi que l'ajustement de la tension des substrats des transistors NMOS et PMOS pour une compensation à fin-grain
The new requirement for nanometer CMOS technologies enabling optimal speedand power performances is to increase the integrated circuits' robustness under thefluctuation of the PVT parameters: Process (P), Voltage (V), and Temperature (T). In thisway, identifying the exact process on a die per die basis using on-chip sensors or ringoscillators becomes a necessity. This hardware (sensors) is used to measure the intrinsicperformance of the silicon either during industrial test or while applications are running. Thesensors' data are converted to a digital format in order to classify parts at the manufacturingstage (speed binning). Within this context, the present thesis has focused on the developmentof post-manufacturing compensation algorithms in order to minimise power consumptionand/or maximise speed. More precisely, the algorithms validated at the silicon level combineboth the voltage scaling for large-grain tuning, and the body biasing for fine-grain tuning

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Delamare-Calot, Agnès. "Approches méthodologique d'amélioration des performances des systèmes de production de la seconde transformation du bois". Nancy 1, 1993. http://www.theses.fr/1993NAN10120.

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Abstract (sommario):

Les marchés industriels évoluent vers la personnalisation de la production et la nécessite de diminuer les coûts de production. Le but des entreprises est de répondre aux demandes des clients dans les temps et à des prix compétitifs. Notre travail a consisté à mettre au point une méthodologie d'analyse des systèmes de production dans le but d'améliorer leurs performances. Pour cela, nous avons proposé l'utilisation combinée de techniques comme la simulation de processus, la méthode des plans d'expériences et des mthodes d'analyse de donnees. Nous avons formalise et structure la simulation de processus en developpant ses phases les moins etudiees: analyse des données et exploitation des résultats. Cette méthodologie a été, ensuite, mise en application pour aider des entreprises de l'ameublement et des menuiseries industrielles à concevoir et à réorganiser leur atelier
The industrial markets evolve to the personnalization of the production and the need of reducing the production costs. The aim of firms is to satisfy the custom demands in time and at competitive prices. Our work consisted in setting a methodology of production systems' analysis aiming to improve their performances. In this context, we have proposed to use the combination of technics as process simulation, method of experimental designs and data analysis methods. We have deepened process simulation in the steps which have been less studied : data analysis and results exploitation. This methodology has been, next, implemented to help the furniture and joinery firms on designing their workshop

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Dumoulin, Emmanuel. "Fabrication additive de pièces en polymères thermoplastiques hautes performances et en polyamide 12 par le procédé de frittage sélectif par laser". Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2014. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-01021861.

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Abstract (sommario):

Le frittage sélectif par laser (ou Selective Laser Sintering, SLS) des poudres polymères thermoplastiques est maintenant une technique répandue de fabrication additive. Néanmoins, ce procédé n'est industriellement mature que pour une seule famille de polymères, les polyamides. Pour que ce procédé soit employé dans la fabrication de pièces subissant des contraintes thermiques au-delà de 50 °C, il est ainsi nécessaire d'étendre la gamme des matériaux utilisables à des polymères hautes performances tels que les poly(aryl-éther-cétone) ou les poly(aryl-imide). Cette étude décrit la fabrication additive, couche par couche, de pièces aérospatiales complexes en polymères hautes performances. Pour cela, sept poudres en polymère ont été sélectionnées afin d'étudier l'influence de celles-ci sur les différentes phases du procédé et sur la qualité de la matière frittée/fondue. Ainsi, la morphologie de leurs particules, leurs microstructures ou encore leurs densités versées et tapées sont analysées, de même que leurs stabilités thermiques, leurs capacités à absorber l'eau ou à s'écouler. Dans un second temps, une étude paramétrique du procédé a été réalisée dans le but d'aboutir à la fabrication de pièces de bonne qualité matière, tout en portant un intérêt vis-à-vis des évolutions de la poudre cycle après cycle de fabrication. De plus, il est important, dans un souci d'optimisation, d'utiliser toutes les possibilités de forme qu'offre cette fabrication additive et d'en évaluer la résistance mécanique. C'est pourquoi une loi de comportement mécanique d'un polyamide 12 consolidé sélectivement par laser a été déterminée et implémentée dans un code de calcul par éléments finis (ZéBuLoN®). Cette loi de comportement, dans le domaine linéaire et non linéaire, représentative de l'anisotropie du matériau, a ensuite été validée expérimentalement sur des éprouvettes d'essais mécaniques et sur un démonstrateur aérospatial.

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Toybou, Djadidi. "Nanofils d'argent à dimensions maîtrisées : synthèse, toxicité et fabrication d'électrodes transparentes". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018GREAU039/document.

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Abstract (sommario):

Le marché des dispositifs optoélectroniques (écrans, capteurs tactiles, cellules solaires…) transparents flexibles est en pleine expansion. Traditionnellement l’oxyde d’indium-étain (ITO) est utilisé comme électrode transparente, mais son importante fragilité mécanique couplée à une disponibilité future incertaine de l’indium (matériau classé comme critique par la commission européenne) nécessite de trouver des alternatives. Les nanofils métalliques, notamment à base d’argent, font partie des développements les plus avancés avec des performances optoélectroniques excellentes, ainsi qu’une mise en œuvre simple et des techniques d’impression bas coût compatibles avec les substrats flexibles. A l’aube d’une utilisation massive probable de ce nanomatériau, des questionnements émergent quant à leur toxicité potentielle, notamment en raison de leur facteur de forme rappelant celui de l’amiante. Ces travaux de thèse se déclinent selon trois axes : synthèse, propriétés et toxicité. L’optimisation du procédé polyol pour la synthèse des nanofils d’argent a conduit au contrôle indépendant des dimensions (diamètre et longueur). La détermination des performances optoélectroniques a permis un adressage précis des performances visées, en identifiant les morphologies adaptées à chaque domaine d’application. Le contact cutané et l’inhalation ayant été identifiés comme les principales voies d’exposition des nanofils d’argent durant leur mise en œuvre, des études de toxicité sur des fibroblastes et macrophages ont été réalisées. Ceci a permis l’identification de mécanismes biologiques différents selon la morphologie des nanofils mais également selon le type cellulaire. Ces nanofils apparaissent peu toxiques, notamment en comparaison à d’autres nanomatériaux connus. Cette approche dite « safer by design » permet in fine d’orienter la sélection des meilleurs nanofils en fonction de l’application ciblée
The market for flexible transparent optoelectronic devices (displays, touch screens, solar cells, etc.) is expanding rapidly. Traditionally indium tin oxide (ITO) is used as a transparent conductive layer material, but its high mechanical fragility coupled with an uncertain future availability of indium (material classified as critical by the European Commission) requires alternatives material to be found. Metal nanowires, especially silver-based, are among the most advanced developments with excellent optoelectronic performances, as well as simple processing and printing techniques compatible with flexible substrates. At the dawn of a probable massive use of this nanomaterial, questions are emerging regarding to their potential toxicity, in particular because of their shape factor reminiscent of that of asbestos. This thesis is based on three axes: synthesis, properties and toxicity. The optimization of the polyol process for the synthesis of silver nanowires led to the independent control of dimensions (diameter and length). The determination of the optoelectronic performances allowed to determine the targeted performances, by identifying the morphologies adapted to each field of application. Since dermal contact and inhalation were identified as the main routes of exposure for silver nanowires during their implementation, toxicity studies on fibroblasts and macrophages were conducted. This allowed the identification of different biological mechanisms according to nanowire morphology but also according to cell type. These nanowires appear to have a low toxicity, especially when compared to other known nanomaterials. This "safer by design" approach makes possible to orient the selection of the safer nanowires according to the required performances of targeted application

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Marier, Stéphane. "Modélisation et évaluation des performances des processus industriels semi-structurés". Grenoble INPG, 1996. http://www.theses.fr/1996INPG0205.

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Abstract (sommario):

Cette thèse est consacrée au développement d'une méthodologie de modélisation et d'évaluation des performances des processus industriels semi-structurés. La méthodologie traite des activités d'un processus opérationnel et de leurs relations. Elle s'intéresse non seulement aux relations simples, mais aussi aux relations complexes exprimées dans les coopérations. La méthodologie développée est basée sur les outils IDEF3 et réseaux de Petri stochastiques. La méthode IDEF3 est d'abord utilisée pour formaliser graphiquement le processus non encore observé. Le graphe IDEF3 ainsi obtenu facilite la compréhension de l'objet modélisé et permet la description de ses particularités. L'analyse quantitative du processus est du ressort des réseaux de Petri stochastiques généralisés (RPSG). C'est pourquoi nous établissons une complémentarité entre ces deux outils, en rendant possible le passage de l'un à l'autre. Nous proposons pour cela un équivalent RPSG pour chaque composante graphique IDEF3, des règles de conversion et une procédure de construction du RPSG. Quand des activités coopératives sont rencontrées dans le processus, on les traite séparément. On formalise d'abord ces activités à l'aide d'un modèle descriptif. L'extraction des performances de ce modèle nécessite l'utilisation de la simulation. Le modèle de simulation est défini en deux étapes. La première consiste à valider un modèle partiel au moyen d'un réseau de Petri temporisé stochastique coloré. Une méthode de résolution est définie à cette occasion pour analyser ce réseau. Les spécificités de la coopération sont ensuite ajoutées au modèle partiel. Cette étape ultime permet l'évaluation des durées moyennes des activités coopératives. Le modèle RPSG est complet lorsque l'on intègre les durées des activités coopératives, ces dernières sont alors considérées comme étant liées par des relations simples. L'évaluation des performances du processus est enfin réalisable. La méthodologie proposée a été expérimentée sur deux exemples industriels : un processus de téléopération et un processus de maintenance corrective
This thesis is concerned with the development of a semi-structured business process modeling and performance evaluation method. This method deals with activities of an operational process and their relationships. It handles not only simple relationships, but takes into account complex links expressed by cooperations. The proposed method is based on IDEF3 and Stochastic Petri nets tools. IDEF3 is first used to formalized graphically a non observed process. The IDEF3 graph obtained makes the modeled object easy ro understand and allows to describe its particularities. Generalized stochastic Petri nets (GSPN) are responsible of the process quantitative analysis. For this reason. A "complementarity" is established between the tools. To make it possible to go from IDEF3 to GSPN, a GSPN equivalent for each IDEF3 graphical component, conversion rules and a GSPN building procedure are proposed. When cooperative activities are met into the process, they are treated separately. They are first formalized with a descriptive model. The performance extraction from the model requires the use of simulation. The simulation model is built in two steps. The former consists to validate the partial model by means of a colored stochastic timed Petri net. An analytic method is suggested to analyze this net. Next, the cooperation specificities are added to the partial model. This latter step allows to compute the mean duration of each cooperative activity. The GSPN model is completed when the cooperation durations are integrated, each one being considered then like a simple relationship. Finally, the process performance evaluation can be computed. The developed method has been experimented on two industrial examples : a teleoperation process and a maintenance process

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Nénon, Sébastien. "Contribution à l'étude du transport ambipolaire dans les transistors organiques : impact du procédé de fabrication sur les performances des couches minces". Thesis, Aix-Marseille 2, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX22085/document.

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Abstract (sommario):

L'électronique plastique est devenue en une dizaine d'années un domaine actif, tant en recherche fondamentale qu'en application. La compréhension et le contrôle des forces motrices du transport ambipolaire est un objectif clé de la recherche dans le domaine de l'électronique organique, et plus particulièrement des transistors. Après une introduction rappelant les principes des transistors organiques ambipolaires et un état de l'art du domaine, les outils et méthodes utilisés au cours de ce travail ont été présentés. Le premier chapitre présente les résultats obtenus des transistors réalisés par évaporation sous vide de phtalocyanines de cuivre. Dans un premier temps la stabilité et les performances des deux semi-conducteurs isolés ont été caractérisés, puis une étude morphologique, électrique et structurelle a été menée sur des dispositifs en structure bicouche ou interpénétrée. Le deuxième chapitre présente une nouvelle méthode d'élaboration de transistors : le LIFT (LAser Induced Forward Transfer). Les premiers transistors à canal p et n'ont ainsi été réalisés à base de phtalocyanines de cuivre, avant de tenter d'obtenir des dispositifs ambipolaires. Cette méthode récente peut permettre de déposer des films à une très grande cadence menant à des dispositifs microstructurés de grande précision. Le dernier chapitre présente une approche par voie liquide. Des solutions de DH-DS2T et PDIF-CN2 ont été élaborées afin de réaliser des encres par le mélange de ces deux solutions pour être déposées par tournette ou dépôt par goutte. en conclusion, les différentes méthodes sont évaluées et comparées afin de déterminer leur utilité et applicabilité respectives
During the past decade, plactic electronics has become an active research domain, both fundamental and application side. Undestanding and controling the phenomenom which rule the ambipolar transport is one of the main aims of research in organic electronics and transistors. After an introduction giving the principles and a state of the art of organic ambipolar transistors, materials and methods used are described. The first chapter deals with the results obtains whith transistors based on copper phtalocyanines elaborated by a vacuum evaporation process. Stability is isolated moieties was first investigated. Then, morphology, performance and structure of bilayer and blend systems. The second chapter presents the results obtained for transistors elabored by LIFT (Laser Induced Forward Transfer). The first n-channel and p-channel transistors elabored by laser deposition were obtained from copper phtalocynanines. Then the possibility to obtain ambipolar decives was investigated. This brand new technology can permit to create microstructures with a great deposition velocity. The last chapter presents the liquid way approach. DH-DS2T and PDIF-CN2 solutions were used to realise link by mixing the two solutions. those ink where deposited by drop-cast or spin-coating. Finally, the different methods used in this work were evaluated and compared in order to define their usefulness and applicability

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Nénon, Sébastien. "Contribution à l'étude du transport ambipolaire dans les transistors organiques : impact du procédé de fabrication sur les performances des couches minces". Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille 2, 2010. http://www.theses.fr/2010AIX22085.

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Abstract (sommario):

L'électronique plastique est devenue en une dizaine d'années un domaine actif, tant en recherche fondamentale qu'en application. La compréhension et le contrôle des forces motrices du transport ambipolaire est un objectif clé de la recherche dans le domaine de l'électronique organique, et plus particulièrement des transistors. Après une introduction rappelant les principes des transistors organiques ambipolaires et un état de l'art du domaine, les outils et méthodes utilisés au cours de ce travail ont été présentés. Le premier chapitre présente les résultats obtenus des transistors réalisés par évaporation sous vide de phtalocyanines de cuivre. Dans un premier temps la stabilité et les performances des deux semi-conducteurs isolés ont été caractérisés, puis une étude morphologique, électrique et structurelle a été menée sur des dispositifs en structure bicouche ou interpénétrée. Le deuxième chapitre présente une nouvelle méthode d'élaboration de transistors : le LIFT (LAser Induced Forward Transfer). Les premiers transistors à canal p et n'ont ainsi été réalisés à base de phtalocyanines de cuivre, avant de tenter d'obtenir des dispositifs ambipolaires. Cette méthode récente peut permettre de déposer des films à une très grande cadence menant à des dispositifs microstructurés de grande précision. Le dernier chapitre présente une approche par voie liquide. Des solutions de DH-DS2T et PDIF-CN2 ont été élaborées afin de réaliser des encres par le mélange de ces deux solutions pour être déposées par tournette ou dépôt par goutte. en conclusion, les différentes méthodes sont évaluées et comparées afin de déterminer leur utilité et applicabilité respectives
During the past decade, plactic electronics has become an active research domain, both fundamental and application side. Undestanding and controling the phenomenom which rule the ambipolar transport is one of the main aims of research in organic electronics and transistors. After an introduction giving the principles and a state of the art of organic ambipolar transistors, materials and methods used are described. The first chapter deals with the results obtains whith transistors based on copper phtalocyanines elaborated by a vacuum evaporation process. Stability is isolated moieties was first investigated. Then, morphology, performance and structure of bilayer and blend systems. The second chapter presents the results obtained for transistors elabored by LIFT (Laser Induced Forward Transfer). The first n-channel and p-channel transistors elabored by laser deposition were obtained from copper phtalocynanines. Then the possibility to obtain ambipolar decives was investigated. This brand new technology can permit to create microstructures with a great deposition velocity. The last chapter presents the liquid way approach. DH-DS2T and PDIF-CN2 solutions were used to realise link by mixing the two solutions. those ink where deposited by drop-cast or spin-coating. Finally, the different methods used in this work were evaluated and compared in order to define their usefulness and applicability

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Lardeur, Etienne Dominique. "Amélioration de la performance de l'ingénierie dans un contexte d'ingénierie système : cas du développement conjoint des produits automobiles et de leurs systèmes de fabrication". Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2003. http://www.theses.fr/2003ECAP0923.

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Abstract (sommario):

Ce travail traite de l'extension du périmètre d'application de l'Ingénierie Système afin de couvrir l'ingénierie des systèmes de fabrication et sa coordination avec l'ingénierie des produits. Une méthode outillée est développée pour concourir à la maximisation du déploiement de cette démarche étendue, prise pour cible méthodologique par PSA Peugeot Citroe͏̈n pour satisfaire l'amélioration requise de la performance de ses processus de développement. L'extension du référentiel d'Ingénierie Système Automobile est justifiée par l'état de l'art des méthodes d'ingénierie. La portée des résultats obtenus débouche sur la problématique de leur instrumentation logicielle. La méthode outillée s'appuie sur une démarche d'interviews et sur l'analyse des processus d'ingénierie. Elle permet d'évaluer les pratiques actuelles et de réaliser des actions d'amélioration, en réponses aux besoins des métiers. Elle est validée en regard des pratiques du terrain par le cas d'étude présenté.

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Badin, Sophie. "Relations entre paramètres d’un procédé d’impression 3D MIM-like et performances mécaniques de structures en acier inoxydable 316L". Electronic Thesis or Diss., Centrale Lille Institut, 2024. http://www.theses.fr/2024CLIL0023.

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Abstract (sommario):

La fabrication additive métallique connaît un essor considérable depuis quelques années, avec des applications qui s’étendent dans divers secteurs, tels que l’aérospatial, l’automobile et le médical. Cependant, les procédés les plus répandus, comme la fusion sur lit de poudre, présentent des limitations notables, qu’elles soient d’ordre sécuritaire, en raison de l’utilisation de poudres métalliques volatiles, ou d’ordre économique, avec des coûts d’équipement et de fonctionnement élevés. Face à ces défis, de nouvelles technologies ont émergé, inspirées du procédé d'injection par moulage de poudres métalliques (MIM) et basées sur l'extrusion de matière. Ces technologies, souvent appelées « MIM-like », utilisent un mélange de polymères et de poudres métalliques, déposé couche par couche, suivi d'une étape de déliantage pour éliminer les polymères, puis d’un frittage visant à densifier la pièce finale.Ces innovations permettent de réduire significativement les coûts des équipements et d’éliminer les risques liés à la manipulation de poudres libres. Toutefois, le processus de déliantage et de frittage reste majoritairement réalisé dans des fours industriels coûteux, créant une contradiction avec l’objectif initial de réduction des coûts ; ou dans des équipements propriétaires, limitant les possibilités de recherche et de personnalisation des procédés.L’objectif principal de cette thèse est de développer une stratégie de frittage économique, adaptable à un four de laboratoire accessible, tout en garantissant des performances comparables à celles obtenues avec des procédés industriels. L’acier inoxydable 316L, largement étudié dans la littérature, a été retenu comme matériau d’étude, facilitant ainsi les comparaisons avec les travaux existants. Cet acier est habituellement fritté sous atmosphère d’hydrogène, un gaz hautement inflammable qui nécessite des dispositifs coûteux pour la détection de fuites et la gestion des risques. Par conséquent, des alternatives à l’hydrogène ont été explorées, notamment l’argon, l’azote, un mélange d’azote et d’hydrogène (90 % / 10 %), ainsi que le vide primaire. L’étude offre ainsi une vue d’ensemble des effets de ces différentes atmosphères de frittage sur la microstructure et les propriétés mécaniques des pièces produites, en les comparant aux conditions industrielles et aux normes du procédé MIM.Enfin, l’un des grands atouts de la fabrication additive est de permettre la production de pièces complexes et allégées, impossibles à réaliser avec des procédés conventionnels. Alors que la majorité des recherches sur les procédés d’extrusion se concentre sur l’optimisation de pièces pleines, cette thèse se penche sur l’impression de structures allégées. Un motif de remplissage spécifique a été sélectionné, et l’influence de la densité de remplissage ainsi que du nombre de parois a été étudiée à travers des essais de flexion, analysés par corrélation d'images numériques. Ces expérimentations visent ainsi à fournir des lignes directrices pour le dimensionnement et l’optimisation de pièces structurelles imprimées
Metal additive manufacturing has experienced significant growth in recent years, with applications spreading across various sectors such as aerospace, automotive, and medical. However, the most common processes, like powder bed fusion, present notable limitations, whether due to safety concerns from using volatile metal powders; or economic challenges, with high equipment and operational costs. In response to these challenges, new technologies have emerged, inspired by the metal injection molding (MIM) process and based on material extrusion. These technologies, often referred to as 'MIM-like,' use a mixture of polymers and metal powders, deposited layer by layer, followed by a debinding stage to remove the polymers, and then sintering to densify the final part.These innovations significantly reduce equipment costs and eliminate the risks associated with handling unbound powders. However, the debinding and sintering processes are still mostly carried out in expensive industrial furnaces, contradicting the initial goal of cost reduction ; or in proprietary equipment, limiting research and customization possibilities.The primary objective of this thesis is to develop an economical sintering strategy, adaptable to an accessible laboratory furnace, while ensuring performances comparable to those obtained with industrial processes. Stainless steel 316L, widely studied in the literature, was chosen as the material for this study, facilitating comparisons with existing work. This steel is typically sintered under a hydrogen atmosphere, a highly flammable gas requiring expensive leak detection and risk management systems. Therefore, alternatives to hydrogen have been explored, including argon, nitrogen, a nitrogen-hydrogen mix (90%/10%), as well as primary vacuum. This study thus provides an overview of the effects of these different sintering atmospheres on the microstructure and mechanical properties of the produced parts, comparing them to industrial conditions and MIM process standards.Finally, one of the major advantages of additive manufacturing is its ability to produce complex and lightweight parts that are impossible to create using conventional processes. While most research on extrusion processes focuses on optimizing solid parts, this thesis focuses on printing lightweight structures. A specific infill pattern was selected, and the influence of the infill density and the number of walls was studied through bending tests, analyzed using digital image correlation. These experiments aim to provide guidelines for the design and optimization of printed structural parts

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Schemeleva, Kseniya. "Optimisation de la politique de lotissement et de séquencement pour une ligne de production soumise aux aléas". Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00667950.

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Abstract (sommario):

Les travaux de recherche effectués dans le cadre de cette thèse concernent un problème delotissement et de séquencement pour une ligne de production imparfaite. Deux types d'aléas sont prisen compte : le rendement aléatoire (à cause des rebuts) et le temps d'exécution aléatoire (à cause despannes machines). Les temps de changement de série dépendant de la séquence des produits sontégalement pris en compte.Le problème est issu de d'une fabrication automatisée (usine-automate) des circuits impriméset il a été posé lors de la conception du système de gestion de production de l'atelier fabriquant lespartons conducteurs de plusieurs types. Étant donné que l'usine était complètement automatisée,l'atelier (comme le reste de l'usine) travaillait la plupart de la journée sans personnel autre que celui demaintenance, alors il fallait construire un planning de production pour les 24 heures suivantes. Ceplanning devait être répété chaque jour. Le problème consistait à définir les quantités optimales deproduits à traiter (tailles de lots) et l'ordre de passage des lots dans une ligne de production afind'optimiser un critère.Le problème traité appartient à trois domaines de recherche: 1) lotissement optimale pour lessystèmes de production imparfaits (ou lotissement sous incertitudes); 2) ordonnancement etlotissement déterministe; 3) ordonnancement avec des temps ou (et) coût de changement de série (setup).Dans la littérature scientifique nous trouvons beaucoup d'exemples de problèmes appartenant auun ou à l'intersection de deux de ces domaines. Par contre, nous n'avons pas trouvé les travaux quitraites de problèmes identiques au notre.Etant donné que le problème est trop compliqué tel qu'il est, nous avons cherché des façonsde son modélisation qui nous permettrons le résoudre. Nous avons trouvé trois cas où le problèmeinitial peut être décomposé en plusieurs parties, chacune entre lesquelles peut être transformé dans unproblème connu de la Recherche Opérationnelle. Ensuite nous avons travaillé que sur la partielotissement du problème décomposé tout en montrant comment les autres partis peuvent être résolus.Les problèmes de ce type sont très importants pour l'optimisation d'une chaine logistique.Ces résolutions aident d'organiser la production à la manière efficace, que permet aux entreprises defaire des gains financiers importants.

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Modaresialam-Bochet, Mehrnaz. "Fabrication of dielectric nanostructures by nano imprint lithography and sol-gel chemistry for optical applications". Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2021. http://www.theses.fr/2021AIXM0345.

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Abstract (sommario):

Le but de cette thèse est de développer des méthodes d’élaboration de métasurfaces nanostructurées par combinaison de la chimie sol-gel et de la lithographie par nano impression (soft-NIL). Celle-ci présente notamment des intérêts d’ordres scientifiques et technologiques. En outre, elle entre dans la tendance générale du développement des processus rapide à faibles coûts utilisant des matériaux biocompatibles et non toxiques. Dans un premier temps, nous présenterons l'élaboration de nouveaux revêtements anti-reflets constitués de silice hydrophobe (modifiée méthyle) avec différentes nanostructures (piliers et trous). Ces nouveaux revêtements permettent de réduire la réflexion dans un intervalle spectral large tout en conservant une large tolérance angulaire à la lumière incidente. D’autre part, ces nanomatériaux présentent une stabilité chimique, thermique et mécanique améliorée par rapport à l’état de l’art. Par la suite, un nouveau système de couche sensible composé d’une méta-surface de TiO2 encapsulée dans une matrice hybride microporeuse pour capteur basée sur la transduction optique, et présentant une sensibilité spectrale de 4470 nm/RIU a été développé. Ce dernier a été exploiter pour sonder la présence de COV dans l’air avec une sélectivité partielle et une sensibilité de 0.5×10-3 R/ppm. Finalement, le savoir-faire développé a ensuite été mis à contribution pour l’élaboration de réseaux de méta-surfaces par empilements successifs de matériaux diélectriques SiO2 poreuse et TiO2 dense nano-imprimés. Ce dernier travail est précurseur à la fabrication de méta-matériaux 3D par procédé sol-gel
The purpose of this thesis is to develop methods to elaborate nanostructured metasurfaces by combining sol-gel chemistry and nano imprint lithography (soft-NIL), which are of relevant scientific and technological interest as they inscribe themselves in the general trend of developing affordable and time-saving processes, using biocompatible and non-toxic materials. Firstly, we showcase the elaboration of new efficient antireflection coatings made of water-repellent methylated silica nipple-dimple nano-architectures (pillars and holes). The interest of these results relies on the possibility to drastically reduce reflection in a broad spectral interval and within a broad acceptance angle of the incident light, rendering them adapted to photovoltaic, glass covers, laser windows, and much more. Furthermore, these nano-materials feature a high chemical, thermal and mechanical stability. Secondly, a highly sensitive optical gas sensor was elaborated based on TiO2 nanopatterns embedded in a thin microporous hybrid-SiO2 sensitive coating. The reflectivity of the layer has then been measured in the visible range with increasing vapor pressure. The measured sensing performances are sensitivity S up to 4500 nm/RIU (0.2 nm/ppm), reflection intensity changes up to R* = 17 (0.55×10-3 R/ppm), FOM up to 12, with a Q-Factor of 4 for a specific wavelength, which is compatible with sub-ppm gas detection by simple specular reflection. Finally, a novel generation of dielectric 3D stack nanostructured patterns (e.g. TiO2 pillars - mesoporous SiO2 - TiO2 pillars) was developed as an innovative optical system that has never been experimentally studied before

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Thing, Leo Gilles. "Projet de construction et fonctions d'usage : métriques de dégradation et réajustement dynamique des performances". Thesis, Paris Est, 2018. http://www.theses.fr/2018PESC1055.

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Abstract (sommario):

Le constat actuel concernant les projets de construction ou de rénovation de bâtiments est la persistance d’un niveau substantiel de non qualité des ouvrages qui vient à l’encontre des objectifs de développement durable de la filière. Pour preuve, les conditions d’usage des bâtiments sont dégradées, les coûts de réparation sont significatifs et l’empreinte environnementale du bâti peine à se réduire. Ces observations sont révélatrices de l’imperfection du processus de production des projets de construction. En effet, ce processus de production a pour finalité de mettre en œuvre des procédés constructifs dont l’intégration fournit des fonctions dites d’usage. Chacune de ces fonctions se décline alors en performances dont le niveau effectif, sur l’ensemble du cycle de vie du bâtiment, dépend de la qualité de mise en œuvre. La présente thèse s’est focalisée, premièrement, sur la quantification d’un indicateur de réussite d’un projet de construction. Pour ce faire, une modélisation de la dynamique du processus de production d’un bâtiment a été entreprise, en tenant compte des perturbations auxquelles il est assujetti, afin de quantifier, de manière prospective, l’écart entre le niveau effectif d’une performance et son niveau souhaité au cahier des charges fonctionnelles. Deuxièmement, à l’échelle d’une performance, la modélisation du processus de production a permis de formaliser une fonction de récupération dépendant des ressources allouées à une opération. Ainsi, avec la proposition d’expressions mathématiques décrivant la dégradation puis la récupération d’une performance, l’analyse de ce qui pourrait s’apparenter au processus globale de résilience, à l’échelle d’un bâtiment a été initiée. En guise d’illustration, deux solutions de réalisations de façades ont été analysées. Une analyse de sensibilité de la « satisfaction » du projet est, alors, conduite en fonction de paramètres comme la compétence du constructeur, la complexité des procédés constructifs ou les ressources allouées
It is widely observed that construction and renovation projects suffer poor quality in the case of buildings, for instance. This is a major drawback as it affects the sustaining development goals of the building industry. Often, the subsequent conditions of service do not meet the normative standards; the costs for renovating the buildings are significant high, and the carbon footprint increases. They result in imperfections of the whole process related to construction projects. In fact, the production process is intended integrate architectural elements and structural components by putting them together adequately with the purpose of providing functions defined as «building features». Each of these features is then expressed as performances whose level, spanning the whole life cycle of the building, depends on the quality of its implementation. The present thesis focuses, in a first part, on the quantification of a « satisfaction index » of any construction project. For this purpose, a dynamic production process modeling a building has been developed; it takes into account disturbances in order to predict quantitatively the gap between the effective performance level and the required and targeted level. In a second part, considering a given performance level, the production process modeling aims to develop « recovery functions » depending on the allocated resources. Therefore, hypothetic mathematical expressions are adopted in order to describe the deterioration and the recovery of a performance level. A theoretical approach is also developed; it is adapted by analogy with global resilience process, at the scale of a building scale. For illustrative and comparative purposes, two kinds of constructive methods, for exterior walls (façade) are considered. A sensitivity study of the project’s « satisfaction index» is then performed out according to parameters such as constructor’s know‐how and past experience, constructive process complexity as well as allocated and available resources

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Lagier-Jaegler, Anicia. "Evaluation des impacts simultanes de la localisation, de l'efficacite et du type de produits fabriques sur les performances environnementales et financieres d'une chaine logistique". Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00844739.

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Abstract (sommario):

Les entreprises sont, de plus en plus, poussées à analyser leurs émissions de carbone. Notre recherche s'intéresse donc à celles-ci quand elles sont dues au transport et au stockage le long de la chaîne logistique. Pour ce faire, nous avons développé un modèle utilisant la simulation à événements discrets. L'outil proposé modélise une stratégie de réponse à la demande et coordonne les flux en Make To Stock. Trois paramètres variables sont pris en compte : la performance industrielle avec l'utilisation d'un taux de rendement synthétique, la localisation des entreprises et le type de produits fabriqués. Différents scénarii, à politique industrielle et localisation soit homogène soit dégradée soit quelconque et à type de produits différents sont simulés. L'objectif est de comparer les critères environnementaux (émissions de carbone) mais aussi financiers (niveau de stock, kilométrage) de ces configurations. Cette méthode est appliquée aux secteurs mécanique et plasturgique. Les principaux objectifs de l'étude sont les suivants : développer des références pour la simulation de chaîne logistique et conduire des expériences pertinentes afin d'optimiser les chaînes logistiques vertes.

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Bamerni, Fanar. "Plant-based (Camelina Sativa) biodiesel manufacturing using the technology of Instant Controlled pressure Drop (DIC) : process performance and biofuel quality". Thesis, La Rochelle, 2018. http://www.theses.fr/2018LAROS004/document.

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Abstract (sommario):

La présente étude a eu pour objectif la comparaison de la fabrication du biodiesel à partir de graines de caméline suivant les procédés conventionnels ou assistés/intensifiés par Détente Instantanée Contrôlée (DIC). La caméline est l'une des matières premières les plus adaptées à la fabrication de biodiesel puisqu’elle ne présente aucune concurrence aux cultures alimentaires et/ou à l’utilisation des terres agricoles. Son intérêt réside en sa teneur élevée en huile, sa courte saison de culture, ainsi que sa grande capacité à enrichir les sols pauvres, arides ou semi-arides. L'insertion de la texturation par DIC permet l'intensification à la fois de 1/ l'extraction de l’huile suivie de transestérification et 2/ du processus de transestérification in-situ en une seule étape. Dans les deux cas, les analyses statistiques ont conduit, à l'aide de la méthode de surface de réponse (RSM), à des modèles mathématiques empiriques adéquats capables de mieux développer les résultats expérimentaux, d'optimiser les paramètres de traitement et de mieux définir le changement d’échelle. Le procédé DIC se distingue par son aptitude à réaliser avec succès l’expansion structurelle des produits naturels sans affecter la qualité des huiles et des carburants produits. L'augmentation de la quantité d'huile extraite après texturation des graines par DIC a été de 38% et 22%, respectivement pour le pressage et l'extraction par solvant. En mode ISTE, la texturation DIC a permis de doubler le rendement en FAMEs. En outre, la technologie DIC est une technique très économique en raison de la grande capacité de traitement due au faible temps d’opération et d’une consommation réduite d'énergie
The objective of this study was to compare the production of biodiesel from Camelina seeds using conventional methods or assisted/intensified by Instant Controlled Pressure-drop DIC. Camelina is one of the most suitable feedstocks for biodiesel production as it does not compete with food crops and/or agricultural land use. Its interest lies in its high oil content, short growing season, and great ability to enrich poor, arid or semi-arid soils. The insertion of texturing by DIC allows the intensification of both 1/ extraction of the oil followed by transesterification and 2/ a single step in-situ transesterification process. In both cases, using the response surface method (RSM), statistical analyzes have led to adequate empirical mathematical models capable of better developing experimental results, optimizing treatment parameters and better define the scaling-up. The DIC process stands out for its ability to successfully achieve the structural expansion of natural products without affecting the quality of sensitive compounds such as oils and fuels produced. The increase in the amount of oil extracted after DIC texturing of seeds was 38% and 22% for pressing and solvent extraction, respectively. In ISTE mode, DIC texturing approximately doubled FAMEs yields (98% increased yields). In addition, DIC technology is a very economical technique due to its high processing capacity, low operating time, and weak energy consumption

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Bois, Chloe. "Fabrication de piles à combustible par procédés d'impression". Phd thesis, Université de Grenoble, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00844403.

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Abstract (sommario):

Les piles à combustibles sont une alternative à l'utilisation de ressources fossiles. Cependant, l'énergie qu'elles produisent reste chère et les procédés de fabrication actuels ne sont pas adaptés à des productions à grande échelle. Une piles de type PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) essont un système constitué de cinq couches dans lequel la membrane et les deux couches de diffusion peuvent être considértestées comme support d'impression et les deux couches actives peuvent être imprimées par des procédés continus.Ce travail démontrea la pertinence du procédé d'impression appelé flexographiquee dans la fabrication de composants de PEMFC. La flexographieCe procédé offre permet de produire de grandes surfaces de production avec peu de perte de matière fonctionnelle. Malgré la faible imprimabilité des supports choisis, elle permit la fabrication des couches actives aux performances similaires à celles fabriquéesites par procédés conventionnels ont pu être réalisées grâce à la flexogaphie.

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Bois, Chloé. "Fabrication de piles à combustible par procédés d'impression". Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENI076/document.

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Abstract (sommario):

Les piles à combustibles sont une alternative à l’utilisation de ressources fossiles. Cependant, l’énergie qu’elles produisent reste chère et les procédés de fabrication actuels ne sont pas adaptés à des productions à grande échelle. Une piles de type PEMFC (Proton Exchange Membrane Fuel Cell) essont un système constitué de cinq couches dans lequel la membrane et les deux couches de diffusion peuvent être considértestées comme support d’impression et les deux couches actives peuvent être imprimées par des procédés continus.Ce travail démontrea la pertinence du procédé d’impression appelé flexographiquee dans la fabrication de composants de PEMFC. La flexographieCe procédé offre permet de produire de grandes surfaces de production avec peu de perte de matière fonctionnelle. Malgré la faible imprimabilité des supports choisis, elle permit la fabrication des couches actives aux performances similaires à celles fabriquéesites par procédés conventionnels ont pu être réalisées grâce à la flexogaphie
In a context of fossil fuel shortage and hydrocarbon emission reduction, fuel cells are a promising solution for energy production. However, the cost of the energy they produce remains too expensive to be competitive and the conventional manufacturing processes used limit the scaling up of the production. The core of Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFCs) is a stack composed of five constituents, in which the proton exchange membrane and the two gas diffusion layers have potential for being can be considered as used a a printing substrates, and the two catalyst layers can be printed by continuous printing processes.This work demonstrated the relevance of the printing process called flexography for manufacturing fuel cell components. It offers allows larger production with low waste of expensive elements. Despite of the poor printability of the both chosen substrates, the achieved catalyst layers printed by flexography reached similar electrochemical properties than those made by conventional processes

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Pourtalet, Erik. "Validation de procédés de fabrication : essais de développement". Paris 5, 1994. http://www.theses.fr/1994PA05P003.

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Delaleux, Fabien. "Intensification des performances des procédés énergétiques par hybridation solaire/géothermie". Perpignan, 2011. http://www.theses.fr/2011PERP1086.

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Abstract (sommario):

Le fil conducteur de ce manuscrit est donc d’imaginer les procédés combinant énergie solaire et géothermie afin d’en améliorer leurs performances respectives. Couplage pouvant s’effectuer des systèmes solaires non concentrés aux systèmes solaires concentrés avec une phase d’intensification des performances des sondes géothermiques verticales pour passer d’un niveau à l’autre. Le premier chapitre concerne le couplage entre la géothermie et l’énergie solaire non concentrée. Le but de ce chapitre est d’étudier la possibilité de stocker de l’énergie thermique produite par un champ de capteurs solaires plans dans le sous-sol, par l’intermédiaire de sondes géothermiques. Le deuxième chapitre se consacre à l’intensification des transferts thermiques en géothermie basse température. Des essais de dopage de la bentonite par adjonction de différents graphites seront testés et comparés. Le troisième et dernier chapitre de ce manuscrit s’intitule couplage solaire concentré et géothermie. Cette partie s’inscrit dans le contexte des centrales solaires thermodynamiques qui doivent résoudre la double problématique concernant leur rendement global qui peut être amélioré, et une consommation en eau importante pour leur refroidissement
The theme of the manuscript is to imagine processes combining solar and geothermal energies to improve their respective performances. Hybridization can be made from the not concentrated solar systems to the concentrated solar systems with a phase of intensification of the performances of vertical boreholes heat exchangers to move from a level to another. The first chapter deals with the coupling between geothermal and not concentrated solar energy. The aim of this part is to study the possibility of storing thermal energy produced by a solar field in the basement through borehole heat exchangers. The second part focuses on the intensification of heat transfer in low temperature geothermal energy. Different doping tests of bentonite are tested and compared. The third and last chapter is entitled coupling of geothermal and concentrated solar energy. This part joins in the context of solar thermodynamics power plants which have to resolve the double problem concerning their overall efficiency which can be improved and an important water consumption for their cooling

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Mocellin, Katia. "Stratégies numériques pour la modélisation des procédés de fabrication". Habilitation à diriger des recherches, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00931202.

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Abstract (sommario):

Ce travail de thèse se situait dans le cadre de la modélisation numérique par éléments finis du procédé de forgeage à chaud des métaux. Il avait pour but de progresser sur deux verrous dans le cadre de la modélisation numérique 3-D des procédés de forgeage : o des problèmes de précision sur la surface de contact entre la pièce et l'outil o un temps de calcul élevé. Dans la première partie, le problème du contact unilatéral a été étudié. En partant de la méthode de pénalisation existant, l'algorithme de contact a été amélioré par la mise en place d'un algorithme implicite. Ces développements ont été validés sur plusieurs cas de forgeage où l'on montre l'apport du nouvel algorithme en terme de précision de gestion de la surface entre la pièce et l'outil. Dans la seconde partie, on a traité du problème de temps de calcul. Malgré la mise en place d'une méthode de calcul parallèle les délais de calcul pour une simulation tridimensionnelle restaient très élevés. Nos travaux ont donc consisté à remplacer le solveur de type résidu minimal implémenté dans Forge 3 par une méthode asymptotiquement optimale basée sur l'utilisation de multigrilles. Nous avons développé une méthode originale utilisant la méthode de résidu minimal comme lisseur et une méthode de raffinement de maillage pour la construction des différents niveaux. Nous avons optimisé cet algorithme en introduisant en particulier un préconditionneur utilisant une factorisation de Crout incomplète pour les résolutions grille grossière. Les résultats obtenus en bigrille sur différents cas de forgeage sont excellents et les quelques résultats sur un calcul avec trois niveaux de maillage sont très encourageants.

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Grimaud, Guilhem. "conception des scénarios de recyclage pilotée par l’évaluation des performances des procédés". Thesis, Paris, ENSAM, 2019. http://www.theses.fr/2019ENAM0005/document.

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Abstract (sommario):

La planète se trouve dans un état de dégradation des écosystèmes, d’épuisement des ressources, de tension démographique et d’urgence climatique particulièrement préoccupant. Le découplage de la consommation de matières premières avec l’activité économique est indispensable. En réduisant la pression sur la raréfaction des matières premières, l’économie circulaire peut participer à la lutte contre le dérèglement climatique. Bien que le recyclage ne puisse solutionner seul l’épuisement des ressources, il est indispensable de mettre en œuvre des solutions pour régénérer les matières présentes dans nos déchets. Or l’organisation actuelle de la filière de fin de vie ne semble pas répondre aux besoins de l’économie-monde.Le premier challenge pour déployer des solutions de recyclage en économie circulaire repose sur l’évaluation de la performance des scénarios de recyclage. La méthodologie proposée repose sur plusieurs outils d’analyse : analyse de flux de matières (MFA), Analyse de Cycle de Vie (ACV) et Analyse de coûts (LCC) dans un cadre technique de référence basé sur l’évaluation des écotechnologies (ETV). Ce travail s’applique en partenariat avec la société MTB. Trois axes de performances ont été retenus : technique, économique et environnemental.Cette évaluation multicritères, intégrés dans la démarche de conception de MTB, permet une communication sous la forme d’indicateurs clés de performances (KPI). Ces indicateurs supplémentaires permettent de quantifier rapidement l’éco-efficience d’un scénario, pour accompagner la prise de décisions des concepteurs lors de la construction de l'offre et du développement des solutions scénarios de recyclage
The planet is in a particularly worrying state of degradation of ecosystems, depletion of resources, demographic tension and a climate emergency. The decoupling of the consumption of raw materials with economic activity is a relevant action lever. By reducing the pressure on the scarcity of raw materials, the circular economy can participate in the fight against climate change. Although recycling alone cannot solve resource depletion, it is essential to implement solutions to regenerate the materials present in our waste. However, the current organization of the end-of-life sector does not seem to meet the needs of the world economy.The first challenge in deploying recycling solutions in the circular economy is based on evaluating the performance of recycling scenarios. The proposed methodology is based on several analytical tools: Material Flow Analysis (MFA), Life Cycle Assessment (LCA) and Life Cost Costing (LCC) in a technical reference framework based on the evaluation of environmental technologies (ETV). This work applies in partnership with the company MTB. Three performance axes were chosen: technical, economic and environmental.This multi-criterion assessment, integrated into the MTB design process, allows communication in the form of key performance indicators (KPI). By providing additional performance indicators it is possible to quickly quantify the eco-efficiency, to support decision-making by designers during the development of the recycling pathway

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Barbot, Elise. "Amélioration des performances par couplage de procédés de l'ultrafiltration par fibres creuses". Aix-Marseille 3, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX30058.

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Saidani, Hafedh. "Influence des paramètres procédés sur les performances des membranes polymères de nanofiltration". Montpellier 2, 2009. http://www.theses.fr/2009MON20151.

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Abstract (sommario):

Parmi les différents procédés membranaires, la nanofiltration (NF) apparaît comme la technique séparative possédant le plus fort potentiel de développement dans les années à venir. Cette technique relativement récente a d'ores et déjà su s'imposer dans de nombreux secteurs du monde industriel et elle continue de susciter d'importants efforts en matière de recherche et de développement. Les performances de séparation d'une membrane de NF sont fortement dépendantes des conditions opératoires. L'objectif de ce travail de thèse est d'étudier et de comprendre l'influence de la température et du pH sur le flux de perméation de différentes membranes polymères commerciales et sur leur aptitude à retenir des solutés neutres ou des électrolytes. Les résultats montrent que les paramètres étudiés ont une grande influence sur les performances de la NF (flux et de rétention). Des études de caractérisation ont par ailleurs été réalisées, dans le but de déterminer la relation entre les propriétés physico-chimiques de la membrane et sa performance. A l'issu de cette étude, nous avons montré que les paramètres les plus sur la NF sont : la température de transition vitreuse et la charge de la couche active de la membrane
The applications of nanofiltration (NF) in the water treatment and industrials effluents are in a continuous development. The influence of the process parameters on the performances of the NF membranes is a special concern. The present work shows the influence of the temperature and the pH of a feed solution containing neutral and charged solutes on the permeability and the retention capacity of the several polymeric commercial NF membranes. The results show that the studied parameters have a considerable influence on the performance of NF. Characterization studies were also done to determine the relationship between physicochemical properties and the membrane performances. The parameters that affect the most NF operation: the glass transition temperature of the thin active layer and membrane charge density

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Doudard, Karine. "Développement de nouveaux procédés intervenant dans la fabrication de bougies". Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT4014.

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Abstract (sommario):

La production industrielle de bougies est basée sur l’utilisation de paraffine. Tout comme de nombreux hydrocarbures, la paraffine devient une ressource de moins en moins disponible. Sa production diminue alors que la demande mondiale augmente. Ceci crée une tension sur l’achat de cette matière première et une forte augmentation des prix. L’objectif de cette thèse est d’améliorer les processus d’intégration des matières premières (paraffine ou matière de substitution végétale) dans les 3 procédés majeurs de production des bougies : pressage, extrusion et remplissage. Pour le procédé de pressage, la compressibilité et la compactibilité des poudres de paraffine sont étudiées. Une cellule de compression a été fabriquée pour permettre la formation de pastilles à partir de poudre. Les résultats sont modélisés et permettent de mettre en évidence l’influence de la granulométrie sur la compression (augmentation de masse volumique sous l’effet de la pression) et la compaction (résistance en fonction de la masse volumique) des poudres de paraffine. Concernant l’extrusion, le but est d’améliorer les connaissances techniques sur ce procédé et notamment de travailler sur le lien entre les propriétés mécaniques des matières premières, le paramétrage du procédé et l’aspect des produits finis. Pour cela, ce procédé a été simulé en laboratoire. Finalement, le procédé de remplissage est optimisé en développant un protocole ainsi qu’une formulation permettant le foisonnement industriel de la cire. Ce projet a une visée écologique puisqu'il permet de diminuer l'utilisation des ressources fossiles ainsi que l'énergie nécessaire à la fabrication et au transport des bougies
Industrial manufacturing of candles uses paraffin wax. Today, as many petroleum hydrocarbons, paraffin becomes a resource less and less available. Its production is decreasing while global demand increases. This situation creates tensions on the purchase of this raw material as well as a sharp increase of prices. The objective of this thesis is to improve raw material (paraffin or plant substitutes) integration ways in the three major processes of candle production: pressing, extrusion and filling. For the pressing process, compressibility and compactibility of paraffin powders are studied. A compression device was developed to allow the formation of tablets from powder. The results are modeled and show the influence of the size and the shape of particles on the compression (density increase under pressure) and the compaction (resistance as a function of density) of paraffin powder. Regarding the extrusion process, the goal is to improve the technical knowledge of the process and particularly to work on the relationship between mechanical properties of the raw materials, settings of the process and appearance of the final products. For this purpose, this process was simulated in laboratory. Finally, the filling process is optimized by developing a protocol as well as a formulation enabling the industrial foaming of wax. This project have an ecological positive impact as it reduces needs for fossil resources and the energy required for manufacturing and transportation of candles

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Breton, Isabelle. "Investigation des procédés non-traditionnels pour la fabrication de moules". Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 1999. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp01/MQ38038.pdf.

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Newby, Pascal. "Implémentation de procédés de fabrication et d'intégration du silicium poreux". Mémoire, Université de Sherbrooke, 2009. http://savoirs.usherbrooke.ca/handle/11143/1522.

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Abstract (sommario):

Le domaine des MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) est en pleine expansion, et plusieurs types de dispositifs requièrent des solutions d'isolation thermique efficace. Les solutions actuelles ne sont soit pas assez performantes, ou alors limitent les procédés de fabrication. Il existe donc un besoin pour une solution d'isolation thermique efficace et compatible avec les techniques actuelles de microfabrication sur silicium.Le silicium poreux est un candidat de choix, puisque sa conductivité thermique est inférieure de deux à trois ordres de grandeur à celle du silicium cristallin massif. De plus, ce matériau est fabriqué à partir des gaufres de silicium couramment utilisées pour la fabrication des MEMS, ce qui le rend a priori compatible avec les procédés de microfabrication standards. Finalement, il est possible de contrôler la localisation des zones porosifiées, facilitant son intégration dans des dispositifs. La fabrication du silicium poreux nécessite par contre quelques équipements et procédés bien spécifiques. Ce mémoire présente le développement et la mise en oeuvre, à l'Université de Sherbrooke, des équipements et procédés indispensables à la porosification du silicium et son intégration dans les procédés de microfabrication. Les équipements et procédés ont été choisis en ciblant l'application d'isolation thermique dans les MEMS. Plus précisément, un banc de porosification du silicium complet a été installé, avec plusieurs cellules d'anodisation et un générateur contrôlable. Ensuite ce système a été testé et calibré, et les procédés de base ont été mis au point, à savoir la porosification en elle-même, le séchage du matériau et sa stabilisation structurale. Des méthodes de caractérisation de la porosité et la vitesse de porosification ont été également été implémentées. Deux types de masques, pour la porosification localisée, ont également été développées [i.e. développés] : le premier est formé d'une couche de Si[indice inférieur 3]N[indice inférieur 4] LPCVD (Low Pressure Chemical Vapour Deposition) et le deuxième d'une couche de Si[indice inférieur 3]N[indice inférieur 4] PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapour Deposition) et d'une couche d'or. Finalement, la photolithographie sur silicium poreux a été étudiée. Ainsi, une méthode de photolithographie à base de résine solide, sous forme de film, a été élaborée. Cette méthode constitue une alternative intéressante aux photorésines classiques, dont l'utilisation pose des problèmes de compatibilité avec le silicium poreux. Cette résine a été utilisée comme résine de soulèvement et masque de gravure plasma, et a donné de bons résultats, malgré quelques problèmes d'adhérence. Des essais préliminaires de gravure plasma ont également été menés et ont donné des résultats plutôt prometteurs, avec notamment un taux de gravure deux à trois fois supérieur à celui du silicium. Ainsi, à l'issue de ces travaux de maîtrise, les équipements et procédés nécessaires à la fabrication et l'intégration du silicium poreux dans les MEMS, pour les applications à moyenne température, ont été implémentées [i.e. implémentés].

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Melo, Walcélio. "Tempo : un environnement de développement logiciel centré procédés de fabrication". Grenoble 1, 1993. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005134.

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Abstract (sommario):

Dans cette thèse, nous analysons les AGL dirigés par un modèle de processus logiciel. Nous décrivons un certain nombre d'AGL que nous pensons les plus significatifs en regard des principales caractéristiques du formalisme proposé pour modéliser les processus logiciels et leur mécanisme d'interprétation. Nous présentons ensuite notre approche: TEMPO ― un atelier de génie logiciel dirigé par le processus logiciel. Nous décrivons le formalisme exécutable pour décrire les activités de génie logiciel. Nous montrons comment les aspects multi-comportementaux liés à l'utilisation des objets par ces activités sont exprimés par le concept de rôle. Nous développons également notre modèle de communication. Grâce à ce modèle, les politiques qui gouvernent la coopération entre les différents processus logiciels sont spécifiées par le concept de connexions actives et programmables. Les échanges des messages sont contrôlés par des règles temporelles événement-condition-action exécutées par un mécanisme de déclencheurs. Ces règles permettent de programmer des stratégies de synchronisation entre les processus, en propageant les effets dès qu'une action est exécutée sur l'un ou l'autre des points de la connexion. La cohérence des objets manipulés par les activités de longue durée est gérée par le concept d'environnement de travail

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DI, Luzio Stéphane. "Réalisation de dioptres asphériques de grande précision pour des applications dans le domaine visible". Saint-Etienne, 2004. http://www.theses.fr/2004STET4003.

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Abstract (sommario):

Ce travail a été effectué chez Thales Angénieux dans le cadre d'une convention CIFRE. Il a porté sur l'étude d'un processus de fabrication de dioptres asphériques de très grande précision pour des applications dans le domaine du visible. Ceux-ci fabriqués sur des lentilles en verre ou en fluorine seront intégrés dans des systèmes optiques complexes. C'est pourquoi ils doivent répondre à de sévères critères de forme (PV < 200 nm) et de rugosité (Rms < 3 nm). Leur réalisation est complexe, car on ne peut utiliser les méthodes conventionnelles de fabrication des dioptres sphériques ou plans. De plus, même avec les dernières techniques de production, il est particulièrement difficile de satisfaire simultanément les critères de forme et de rugosité. Des instruments de mesure adaptés à chaque étape de fabrication ont été associés aux moyens de production : un profilomètre permettant la mesure des dioptre micro-rectifiés, un interféromètre et un déflectomètre pour la phase de polissage magnéto-rhéologique. Parmi les différentes techniques de réalisation de dioptres asphériques envisageables, nous avons choisi de développer pour les lentilles en verre un processus de fabrication industrielle articulé autour de deux étapes clefs : une phase de micro-rectification et une phase de polissage magnéto-rhéologique. Après avoir constaté l'impossibilité de réaliser un dioptre correct en employant ces deux phases, malgré une optimisation des paramètres de micro-rectifcation, il s'est avéré nécessaire d'intercaler une phase de polissage qualifié de polissage souple pour assurer la transition entre la micro-rectification et le polissage magnéto-rhéologique. Par ailleurs, le processus de fabrication des lentilles en fluorine a été basé sur le tournage à l'outil diamant, opération impossible sur le verre. Cependant, malgré différents essais et analyses, nous n'avons pas réussi à obtenir un processus stable. Par conséquent, les lentilles asphériques en fluorine ont été finalement réalisées avec le même processus de fabrication que celles en verre. Ce processus de fabrication permet d'une part de réaliser des dioptres asphériques dont la forme présente un PV de l'ordre de 150 nm et la rugosité un Rms compris entre 1 et 2 nm, et d'autre part il s'avère parfaitement utilisable en milieu industriel
This work was done at Thales Angénieux as part of a CIFRE contract. It was about the study of an industrial process of aspherical lens surfaces making for applications in the visible field. Made of glass or calcium fluoride, these lenses will be used in high precision optical systems. This is why they must meet strict form (PV<200 nm) and roughness (rms<3nm) requirements. Their making is complex and cannot use the conventional methods of spherical or plan surfaces making. It is particularly difficult to meet simultaneously the form and roughness requirements even with the latest production techniques. Some measurement instruments which are adapted to each stage were associated to the making means: a profilometer for the measurement of micro-grinded surfaces, an interferometer and a deflectometer for the magneto rheological finishing phase. Among the different possible aspherical surfaces making methods, Thales Angénieux chose to develop an industrial making process which combines two key stages: a micro grinding phase and a magneto-rheological finishing phase. However, it is impossible to produce surfaces which meet the required criteria with the two stages quoted above despite an optimisation of micro grinding parameters. It proved to be necessary to insert a polishing phase named flexible polishing to insure the transition. Moreover, the process of aspherical calcium fluoride lens surfaces making was based on the diamond turning, what was impossible on glass. However, despite different attempts and analysis, we could not obtain a stable process. Thus, the aspherical calcium fluoride lenses were finally made with the same process as the glass lenses. This making process allows on the one hand to produce an aspherical surface with a form PV around 150 nm and a roughness rms between 1 to 2 nm and, on the other hand, proves to be compatible with industrial making requirements

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Belhimeur, Abdelmajid. "Contribution à l'étude d'une méthode de conception des automatismes des systémes de conduite des processus industriels". Lille 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LIL10039.

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Abstract (sommario):

Après avoir présenté l'évolution des automatismes de conduite des processus industriels, on introduit la méthode flow-model permettant l'analyse fonctionnelle des processus. On propose alors un formalisme de conception des automatismes en s'appuyant sur la représentation fonctionnelle du processus

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Laktionov, Evgueni Viktorovitch. "Déminéralisation de solutions électrolytiques diluées : Analyse comparative des performances de différents procédés d'électrodialyse". Montpellier 2, 1998. http://www.theses.fr/1998MON20088.

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Abstract (sommario):

Les techniques electromembranaires sont largement developpees dans differents domaines de l'activite industrielle. Il existe donc une large gamme de fabricants de membranes et d'ensembliers, mais a l'heure actuelle, le dimensionnement et la recherche concernant l'optimisation de systemes se fait sur des bases empiriques. Le but de ce travail est de determiner quel doit etre le bon facteur d'echelle, c'est a dire a partir de quelle taille on peut supposer qu'un systeme modele pourrait etre valablement extrapole a un systeme de taille quelconque. Pour ce faire, le principe de fonctionnement d'un nombre important de systemes d'electrodialyse travaillant en solutions d'electrolytes dilues a ete etudie. L'analyse minutieuse des differents parametres intervenants sur les performances du procede a ete effectuee. Elle a permis de proposer un algorithme de calcul permettant de prevoir la reponse d'un systeme reel et de le valider experimentalement. De nouveaux systemes d'electrodialyseurs contenant des lits de resines ou des textiles echangeurs d'ions ont ete aussi testes pour optimiser les performances du procede.

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Godefroy, Alexis. "Analyse thermodynamique et performances dynamiques de cycles hybrides impliquant des procédés à sorption". Thesis, Perpignan, 2020. http://www.theses.fr/2020PERP0013.

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Abstract (sommario):

L’accroissement de la variabilité temporelle de la production et de la consommation d’énergie et la multiplication des vecteurs énergétiques sont des déterminants du contexte énergétique à venir. Une approche possible pour gérer ces contraintes est le développement de systèmes multifonctionnels (multi-effets utiles) incluant une fonction de stockage d’énergie. Pour développer de tels systèmes, ce travail propose de coupler deux cycles thermodynamiques afin de combiner leurs fonctionnalités : le cycle innovant ainsi réalisé, dit « hybride », associe multifonctionnalité, flexibilité et compacité. L’un des cycles hybrides envisageables est le cycle thermochimique hybride, construit à partir (i) du cycle tritherme à sorption solide/gaz (cycle thermochimique), qui permet de stocker une énergie thermique (sous forme de potentiel chimique) et de produire un effet frigorifique à la demande, et (ii) du cycle organique de Rankine (ORC), qui est le cycle ditherme le plus performant pour la production de travail mécanique à partir d’une source de chaleur à basse température.Un état de l’art des travaux existants sur les cycles thermodynamiques hybrides impliquant un procédé à sorption a été réalisé. Il a démontré leur fort potentiel de valorisation d’énergie thermique à basse température (i.e. inférieure à 250 °C) sous la forme d’une cogénération de froid et travail mécanique, mais a également mis en évidence la nécessité d’élargir la gamme de réactifs et les configurations de cycles et d’approfondir l’analyse du comportement dynamique de ces cycles.Ainsi, la première partie de cette thèse a porté sur le développement d’une analyse thermodynamique large du cycle thermochimique hybride utilisant l’ammoniac comme gaz réactif et fluide de travail, focalisée sur les sources chaudes à moins de 250 °C (correspondant à la valorisation de chaleur à basse température) : 5 modes de fonctionnement du cycle ont été identifiés et leurs performances énergétiques et exergétiques ont été évaluées pour un grand nombre de sels réactifs solides. Parmi ces cinq modes permettant la cogénération de froid et travail mécanique, 3 privilégient la production de froid: leur proportion de travail mécanique produit varie de 0 à 30 % et leurs rendements énergétique et exergétique atteignent respectivement 0,61 et 0,40. Pour les 2 autres modes, la production de travail est privilégiée : la proportion de travail produit varie entre 50 et 100 % et les rendements énergétique et exergétique atteignent respectivement 0,24 et 0,40. Dans la gamme de réactifs analysée, la température de source chaude minimale requise est 87 °C, et la densité énergétique de stockage (rapportée au volume total de stockage) atteint 170 kWh/m3. L’analyse thermodynamique a été complétée par une comparaison des performances du cycle hybride avec celles d’un système construit à partir de procédés commercialisés et équivalent en termes de fonctionnalités (stockage de la chaleur à basse température et cogénération de froid et électricité).Dans un second temps, le comportement dynamique du cycle thermochimique hybride a été analysé afin d’approfondir la problématique du couplage entre l’organe de détente et le réacteur du cycle, qui constitue un verrou scientifique majeur. Pour ce faire, des modèles de comportement dynamique ont été développés pour chacun des composants du cycle, puis pour le cycle complet. A partir de ces modèles, un outil de simulation numérique du comportement dynamique global a été développé. Trois méthodes de contrôle de l’organe de détente ont été proposées (pression de refoulement, vitesse de rotation ou puissance mécanique constante) et intégrées à cet outil de simulation. Ces simulations ont permis de quantifier les effets de la stratégie de pilotage de ce composant sur la dynamique (températures, pressions, débits, puissances) et les performances globales du cycle, en vue d’une application expérimentale
The increasing time-variability of energy supply and demand, along with the increasing number of energy carriers, are decisive issues in the upcoming energy context. One way to address these issues is to develop multi-purpose systems (i.e. systems providing several useful effects) integrating an energy storage feature. Developing such systems can be achieved by coupling two thermodynamic cycles in order to combine their respective features: the resulting innovative cycle, which is called a “hybrid” cycle, combines multifunctionality, flexibility and compactness. One relevant hybrid cycle is the hybrid thermochemical cycle: it is built upon (i) the three-temperatures solid/gas sorption cycle (thermochemical cycle), which enables storage of the input thermal energy (in the form of chemical energy) and provides a refrigeration effect, and (ii) the organic Rankine cycle (ORC), which is the most efficient two-temperatures cycle for providing mechanical work from a low-grade heat source.A state of the art in the field of hybrid thermodynamic cycles involving a sorption process is achieved. It points out the promising potential of these cycles for the cogeneration of power and cold from a low-grade heat source (at temperatures under 250 °C), as well as the need for investigations in a larger range of reactants and cycle configurations and for a deeper understanding of their dynamic behavior. The first part of this thesis work deals with the development of a wide thermodynamic analysis of the hybrid thermochemical cycle using ammonia as reactive gas and working fluid, focusing on heat source temperatures under 250 °C (low-grade heat sources) : 5 operating modes of the hybrid thermochemical cycle are identified and their energy and exergy performances are assessed for a wide range of solid reactive salts. Among these five modes providing power and cold cogeneration, 3 have a prevailing cold production: their share of mechanical work in useful effects ranges from 0 to 30 % and their energy and exergy efficiencies reach 0.61 and 0.40, respectively. The 2 other modes have a prevailing power production: their share of mechanical work in useful effects ranges from 50 to 100 % and their energy and exergy efficiencies reach 0.24 and 0.40, respectively. The minimal heat source temperature required for running the hybrid cycle is 87 °C and the energy storage density (related to the total volume of storage components) reaches 170 kWh/m3. The thermodynamic analysis is enriched through a comparison of the performances of hybrid thermochemical cycle with those of an alternative system made of well-known commercially available processes, providing the same features (low-grade heat storage and conversion into power and cold).At a later stage, an analysis of the dynamic behavior of hybrid thermochemical cycle is proposed to deepen the coupling between the expansion device and the reactor of the cycle, which is a key scientific issue. To this end, dynamic models are built for each component and then for the whole cycle. Starting from these models, a numerical tool is developed for the simulation of the overall dynamic behavior of the cycle. For the expansion device, three control procedures are proposed (constant exhaust pressure, constant rotation speed or constant mechanical power) and included in the numerical simulation tool: this enables quantifying the effects of the driving strategy of the expansion device on the dynamics (temperatures, pressures, flow rates and powers) and global performances of the cycle, which is needed for the upcoming experimental setup

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Gazbar, Samir. "Evaluation et amélioration des performances des procédés de déshydratation mécanique des boues résiduaires". Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1993. http://www.theses.fr/1993INPL145N.

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Abstract (sommario):

Le but de ce travail est d'améliorer l'efficacité des procédés de déshydratation mécanique des boues. La caractérisation des boues est axée sur l'étude de leur structure. Elle porte sur: la liaison eau-solide, ce qui permet d'établir, en relation avec la déshydratation mécanique, une réparation des états de l'eau sous différentes formes; les techniques de caractérisation physique par transfert des méthodes utilisées en géomécanique. On délimite ainsi le champ d'action de la déshydratation mécanique. Les performances des procédés de déshydratation mécanique actuellement mis en œuvre sont insuffisantes. Les trois voies suivantes sont explorées, dans le but d'une déshydratation plus poussée des boues: réduction de la liaison eau-solide par actions physico-chimiques et mise en évidence de l'intérêt de la désactivation des biopolymères extracellulaires; filtration sous haute pression des boues biologiques, ce qui n'apporte pas d'amélioration notable de leur siccité finale; enfin, action combinée d'un drainage électro-osmotique et d'une compression mécanique entrainant une amélioration importante de la siccité des boues, a faible cout énergétique

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Moll, Rodolphe. "Etude de l'amélioration des performances des procédés membranaires par des vortex de Dean". Aix-Marseille 3, 2005. http://www.theses.fr/2005AIX30028.

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Abstract (sommario):

Ce travail porte sur des fibres creuses hélicoïdales, où l'écoulement de Dean apparaît, ce qui permet d'augmenter la contrainte de cisaillement à la paroi. A l'échelle laboratoire l'utilisation de membranes hélicoïdales tressées permet d'améliorer le flux limite. La simulation numérique a permis de caractériser l'écoulement en déterminant l'influence de la vitesse, de la géométrie et des proportions perméées. Il apparaît que la contrainte de cisaillement à la paroi varie le long du périmètre d'une section, alors que les quantités perméées restent constantes. Il est montré que la meilleure configuration est celle à deux fibres par tresse choisie pour nos expérimentations. Des modules de taille industrielle ont été fabriqués et testés. Un pilote automatisé est utilisé pour réaliser des essais de filtration à grande échelle, dans des conditions maîtrisées, puis lors de deux campagnes sur site (une eau souterraine puis une eau de surface). Les modules n'ont montré aucun vieillissement prématuré, mais l'influence de l'hydrodynamique est moins importante que lors d'essais réalisés en conditions limites
This work concerns fouling reduction by means of helical hollow fibres in which Dean flow appears. The wall shear stress is stronger than in a straight fibre. It was already shown that the use of helical membranes increases limiting flux. The most advantageous configuration is a lengthened helix resulting of woven fibres. Such a geometry was never studied before. The computational fluid dynamics allowed to characterize the flow in woven hollow fibres through the influence of velocity, geometric parameters and permeated flux. When pure solvent is considered, the wall shear stress is found varying along the perimeter of a section, whereas the filtration rate remains constant. The best configuration for woven fibres is that with two fibres per strand and was chosen for experimental campaigns. Various modules of industrial size were manufactured and tested. An automated pilot was used in order to carry out tests at large scale filtration, initially under controlled conditions, then on two in-situ campaigns. The modules have not shown any premature ageing, though influence of hydrodynamics seems less important than that obtained under limiting conditions

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Laaroussi, Awatef. "Fabrication de biocathodes flexibles pour biopiles enzymatiques implantables par procédés d’impression". Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAI014/document.

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Abstract (sommario):

Les biopiles enzymatiques, capables de convertir le glucose présent dans le fluide physiologique en électricité, sont une source d’alimentation pour les dispositifs implantables. Cependant, les faibles puissances délivrées ne permettent pas d’alimenter actuellement des organes artificiels implantables. Une nouvelle architecture de biocathode tirant profit des technologies d’impression a été testée en vue d’améliorer les performances des Biopiles implantables. Ce travail démontre la pertinence des procédés d’impression tels que le spray ultrasonique et l’héliogravure dans l’élaboration de biocathodes homogènes, fines et flexibles. Ainsi, des encres fonctionnelles, dont la formulation à base de nanotubes de carbone et de surfactant a été optimisée, ont pu être déposées sur un substrat flexible hydrophobe (feuilles de carbone). Les problèmes d’imprimabilité du substrat ont été surmontés et des couches actives flexibles ont été obtenues (épaisseur entre 5 et 10 µm). Enfin, une technique d’immobilisation non-covalente des laccases (via le pyrène adamantane) a été testée et un courant catalytique de l’ordre de 130 mA.cm-2 a été obtenu
Enzymatic Biofuel Cells, capable of converting efficiently the glucose from extracellular fluid into electrical energy, are a power source for implantable devices. However, the power output generated by these cells is not sufficient to fulfill the energy required by implantable artificial organs. Therefore, a new packaging architecture design based on flexible materials derived from printing technologies has been explored in order to enhance the power output of this cell. This work demonstrates the relevance of printing processes such as ultrasonic spray and gravure to develop homogeneous, thin and flexible biocathodes. During this work, a carbon nanotubes / surfactant suspensions were deposited on a hydrophobic flexible substrate (carbon paper). Despite the poor printability of the substrate, flexible active layers were obtained (thickness between 5 and 10 µm). Finally, a non-covalent immobilization of laccases (via adamantane pyrene) was tested and a catalytic current of approximately 130 µA.cm-2 was obtained. mA.cm-2 was obtained

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Cadiou, Stephen. "Modélisation magnéto-thermohydraulique de procédés de fabrication additive arc-fil (WAAM)". Thesis, Lorient, 2019. http://www.theses.fr/2019LORIS544.

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Abstract (sommario):

Un des freins au développement des procédés de fabrication additive réside dans la qualité des pièces ainsi fabriquées. Certains défauts, tels que des porosités ou des déformations peuvent apparaître. Ces défauts sont étroitement liés au choix des paramètres opératoires et à l’histoire thermique subit lors de la fabrication. La modélisation numérique peut donc aider à comprendre comment ces paramètres opératoires influent sur la géométrie du dépôt, et sur les cinétiques thermiques qui conditionneront la microstructure et les déformations de la pièce finale. Dans cette thèse, plusieurs modèles numériques de complexité croissante ont été développés afin de mieux appréhender l’état final de la pièce. La première étape a consisté à développer un modèle d’arc représentant un tir statique TIG en 2D axisymétrique. Les équations électromagnétiques, thermiques, et hydrodynamiques sont résolues dans le plasma et le bain de fusion. Ce cas de référence a permis de valider les choix faits pour la description mathématique et numérique. Ensuite, le modèle est complexifié en ajoutant une méthode level set pour le suivi des interfaces mobiles permettant la description du procédé MIG pulsé dans une configuration axisymétrique. Après avoir été validé grâce à des expériences, le modèle est transposé en 3D pour décrire la fabrication d’un mur à l’échelle du bain de fusion avec le procédé CMT. Enfin, le modèle est simplifié en ne résolvant que le transfert de chaleur afin de décrire les transferts thermiques à l’échelle d’une pièce complète
One of the obstacles to the development of additive manufacturing processes is the quality of the built parts. Some defects, such as porosity, deformations or cracks, may appear. These defects depend strongly on the choice of operating parameters. Numerical modelling can therefore help to understand how these operating parameters control the final geometry, and the thermal cycles experienced by the material, which impact the microstructure, the deformations and residual stresses of the final part. In this thesis, several numerical models have been developped in order to better understand the final characteristics of the part. The first one concerns a 2D axial-symmetric model of arc to deal with a static TIG process. The Maxwell equations coupled with the mass, momentum, energy equations are solved in the plasma and the melt pool. Using this reference case, the arc model has been validated. This model has been made more complex by adding a level set method to track the gas-liquid interface present in pulsed MIG process in 2D axial-symmetric geometry. This model has been validated through experimental data and then extended to a 3D geometry to simulate the build-up of a wall using a CMT process. This multiphysics model was limited to the scale of the melt pool. A second 3D model was then proposed at the scale of the wall using a purely thermal model to simulate the multi-layer process with geometry prediction

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Belhadj, Ahmed. "Procédés de fabrication, microstructure et propriétés supraconductrices des alliages Nb-Ti". Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-265.pdf.

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Ce travail est concerné par la compréhension métallurgique de deux procédés de fabrication novateurs et distincts de brins supraconducteurs multifilamentaires à base de Nb-Ti. L'addition de tantale permet d'accroître le champ magnétique critique des alliages Nb-Ti. L'influence d'une teneur importante en tantale (10 at. %) sur la microstructure et le comportement supraconducteur est considérée. Le tantale décuple la force motrice de formation de la phase qui précipite alors de manière intra et intercellulaire lors des traitements thermomécaniques. L'influence des paramètres de fabrication (déformations, durée et température des traitements thermiques) sur la germination et la croissance de la phase est déterminée. L'épaisseur réduite des particules de phase explique les faibles valeurs de courants critiques. Le second composite est un brin à centres artificiels d'ancrage. Ce brin est un matériau sandwich composé à l'origine de feuilles de niobium et de titane à l'état pur. L'alliage supraconducteur Nb-Ti(Béta) est formé à partir de l'interdiffusion du niobium et du titane aux interfaces Nb/Ti. Les analyses de la compatibilité de déformation aux interfaces et de l'interdiffusion du niobium et du titane sont réalisées au moyen de couples de diffusion et de brins files et tréfilés. Ces brins prétraités se singularisent par une importante interpénétration mécanique en cours de tréfilage. L'influence des phases métastables , et sur le comportement mécanique des brins est étudiée. La composition chimique des alliages formés conditionne le comportement supraconducteur.

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Issa, Mazen. "Modélisation et simulation numérique des procédés de fabrication sous conditions extrêmes". Troyes, 2010. http://www.theses.fr/2010TROY0004.

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Abstract (sommario):

Cette thèse propose une méthodologie numérique pour la modélisation et l’optimisation numérique des procédés de fabrication à grandes vitesses. Cette méthodologie numérique s’appuie sur un modèle thermo-élasto-visco-plastique avec écrouissages mixtes (cinématique et isotrope) avec différents niveaux de couplage aux effets de l’endommagement et de l’adoucissement thermique. Pour cette étude, nous avons étudié la sensibilité d’un coefficient de frottement de type coulomb sur le comportement thermomécanique. Le schéma de résolution dynamique explicite a été choisi pour résoudre le problème d’équilibre et un schéma d’intégration implicite est utilisé pour résoudre le modèle de comportement locale. Pour s’affranchir des problèmes de distortions du maillage et simuler la propagation d’une fissure, une méthodologie numérique basée sur des étapes de remaillage est proposée. Différents estimateurs d’erreurs sont utilisés pour adapter la taille des éléments en fonction de divers gradients thermomécaniques (déformation plastique cumulée, endommagement, dissipation plastique) afin d’améliorer les effets de localisation et l’évolution des divers bandes de cisaillement. Cette méthodologie est étudiée et validée sur divers exemples simples et dans le cas de la simulation de procédé industriels à grandes vitesses
This thesis proposes a methodology for numerical modelling and numerical optimization of high speed manufacturing processes. This numerical methodology is based on a thermo-elasto-visco-plastic model with mixed hardening (kinematic and isotropic) and different levels of coupling effects of damage and thermal softening. For this study, we investigated the sensitivity of coulomb friction coefficient on the thermomechanical behaviour. A dynamic explicit resolution scheme has been chosen to solve the equilibrium problem and an implicit integration scheme is used to solve the local behaviour model. To overcome the mesh distortions problems and simulate the propagation of cracks, a numerical methodology based on steps of remeshing is proposed. Different error estimators are used to adjust the size of the elements according to various thermomechanical gradients (cumulative plastic deformation, damage, plastic dissipation) to enhance the effects of localization and evolution of various shear bands. This methodology is studied and validated on various simple examples and on the case of high speeds industrial process simulation

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Jeulin, Maël. "Procédés de fabrication par enlèvement de matière à faible impact environnemental". Electronic Thesis or Diss., Bordeaux, 2024. http://www.theses.fr/2024BORD0318.

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Abstract (sommario):

La caractérisation des procédés de fabrication est un thème central de recherche, notamment parce qu'il est soutenu par l'industrie. De nombreux critères de performance ont été développés au fil des années, en particulier ceux relatifs à la qualité des pièces fabriquées. Dans le cadre de la décarbonation et de la durabilité des procédés de fabrication, cette thèse se concentre sur l’étude et l’optimisation de la performance environnementale des procédés d’usinage par enlèvement de matière. Cela constitue un nouveau critère d’approche de la fabrication, orienté vers des enjeux sociétaux majeurs. Les travaux menés ont permis de développer une méthodologie de modélisation permettant l’évaluation multi-indicateurs de l’impact environnemental de l’usinage. L’étude expérimentale de ces procédés a permis de récolter suffisamment de données pour caractériser les impacts potentiels les plus significatifs. À partir d’un dispositif expérimental prédéfini, une comparaison entre les données expérimentales et la modélisation a été effectuée. Les résultats montrent une bonne précision des modèles de consommation mis en jeu. Enfin, à partir des modélisations issues de ces travaux, un algorithme d’aide à la décision pour les paramètres de fabrication a été élaboré pour des opérations d'usinage simples, avec une application à une pièce réalisée en fraisage 3 axes
The characterization of manufacturing processes is a central research theme, not least because it is supported by industry. Numerous performance criteria have been developed over the years, particularly those relating to the quality of manufactured parts. In the context of decarbonization and sustainability of manufacturing processes, this research focuses on the study and optimization of the environmental performance of material removal machining processes. This represents a new approach to manufacturing, oriented towards major societal issues. The work carried out has led to the development of a modeling methodology enabling multi-indicator assessment of the environmental impact of machining. Experimental studies of these processes have yielded sufficient data to characterize the most significant potential impacts. Using a predefined experimental set-up, a comparison was made between experimental data and modelling. The results showed that the consumption models used were highly accurate. Finally, based on the modeling results, a decision support algorithm for manufacturing parameters was developed for simple machining operations, with application to a 3-axis milling part

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CANCES, CECILE. "Amelioration des performances d'un procede de fabrication de diodes". Toulouse 3, 1998. http://www.theses.fr/1998TOU30122.

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Abstract (sommario):

L'objectif de l'etude est de proposer des modifications pour un procede d'elaboration de diodes afin d'augmenter la qualite des produits et de diminuer les rejets d'effluents liquides. L'analyse physico-chimique et cinetique de trois etapes de fabrication permet de proposer des solutions rationnelles pour atteindre cet objectif. La modelisation de l'etape de diffusion des dopants dans le silicium sur la base de la diffusion lineaire semi-infinie et la comparaison des profondeurs de jonction experimentale et calculee permet de selectionner temperature et temps de diffusion. L'expression analytique du profil de concentration en bore apres diffusion montre que les phases de refroidissement venant apres le palier de diffusion n'ont qu'une tres faible incidence sur la position du profil et sur la profondeur de jonction. L'etude au microscope electronique des deux faces de la diode apres les nettoyages qu'elle subit - dans l'acide fluorhydrique concentre pour dissoudre la couche de silice formee lors de la diffusion et dans la potasse pour aviver la surface avant la metallisation - ainsi que la mesure des vitesses de gravure permettent de caracteriser la preparation de la surface avant le nickelage chimique et montrent la forte dissymetrie au niveau de la reactivite et de la rugosite entre la face p et la face n de la diode. La thermodynamique ainsi que des analyses de residus dans les bains de metallisation autorise la proposition d'une reaction d'initialisation du depot de nickel sur ce substrat a priori non catalytique. Le role inhibiteur des ions nitrates sur le depot chimique de nickel et le role stabilisant du plomb sont confirmes. La decomposition spontanee du bain de metallisation par imposition d'un point chaud rappelle le caractere metastable de la preparation et le remplacement des bains de depot de nickel par des bains commercialement disponibles plus stables permet de multiplier par dix leur duree d'utilisation et de reduire ainsi les rejets de nickel.

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Doubenskaia, Maria. "Contrôle des procédés industriels hautes températures par voie optique". Saint-Etienne, 2005. http://www.theses.fr/2005STET4019.

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Abstract (sommario):

Les pyromètres développés et fabriqués pour les mesures précises de température de luminance dans les conditions spécifiques de l'action laser, en combinaison avec les méthodes modernes de reconstitution de la température vraie, sont des instruments efficaces pour analyser les processus thermiques dans les applications laser. Le développement d'un système pyrométrique destiné à enregistrer la température de surface réelle, par exemple, durant l'action laser, entraîne d'importantes difficultés méthodologiques, qui sont déterminées par les paramètres du procédé : large gamme de température (300-4000°K), vitesses de chauffe et de refroidissement élevées (103-106 Ks-1) , petite taille de la zone chauffée (0. 8-15 mm), influence du rayonnement émis par le panache d'évaporation (plasma et produits évaporés en surface), forte variation des propriétés optiques et thermiques des matériaux, etc. Un ensemble de pyromètres a été utilisé pour contrôler la température de surface dans les procédés de soudage par laser Nd-YAG, d'action laser pulsée, de rechargement laser, etc. Un bon accord quantitatif est obtenu entre les résultats théoriques et expérimentaux pour l'action laser pulsée. Les innovations mentionnées ci-dessus ont offert un large éventail de possibilités d'application de la pyrométrie multichromatique pour la reconstitution de la température vraie dans les applications laser. La connaissance de la température vraie représente un grand intérêt sur le plan de l'analyse des transitions de phases, par exemple fusion / solidification ; ce qui est crucial dans le cas d'alliages multi-matériaux pour éviter la décomposition thermique des composants chimiques
Pyrometers developed and manufactured for precise measurements of the brightness temperature under specific conditions of laser action, in combination with the modern methods of reconstitution of the true temperature, are effective instruments for analysing thermal processes in laser applications. Development of a pyrometry system for the real surface temperature measurement, for example, during laser action, involves significant methodological difficulties, which are determined by the process parameters : broad temperature range (300-4000° K), high heating and cooling rates (103-106 Ks-1), small size of the heated zone (0. 8-15 mm), influence of the radiation emitted by the evaporation plume (plasma and matter evaporated at the surface), strong variation of the optical and thermal properties of materials, etc. A set of pyrometers was used to monitor the surface temperature in the processes of laser Nd-YAG welding, pulsed laser action, laser cladding, etc. A good quantitative agreement between the theoretical and experimental results for pulsed laser action is obtained. The above mentioned innovations offered a broad range of application possibilities for multichromatic pyrometry in reconstitution of the true temperature in laser applications. Knowledge of the true temperature represents a great interest from the point of view of the phase transition analysis, for example, melting / solidification ; that is crucial in the case of multi-materials alloys to avoid thermal decomposition of the chemical components

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Cocquempot, Vincent. "Surveillance des processus industriels complexes : génération et optimisation des relations de redondance analytiques". Lille 1, 1993. http://www.theses.fr/1993LIL10053.

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Abstract (sommario):

Ce memoire est consacre a la surveillance des processus industriels complexes a partir d'un modele comportemental de l'installation. Les methodes que nous developpons sont fondees sur l'utilisation des relations de redondance analytique. L'exploitation de ces relations fournit un ensemble d'indicateurs appeles communement residus. Apres avoir defini les principes generaux et le but d'un systeme de surveillance au sein d'un systeme automatise de production, nous comparons deux methodes classiques de generation de residus a partir d'une modelisation du systeme considere dans l'espace d'etat. La premiere repose sur la projection des equations du modele dans l'espace de parite, la seconde repose sur l'utilisation d'observateurs de luenberger. Dans le cas des systemes complexes, la modelisation dans l'espace d'etat n'est pas adaptee. Nous developpons alors une approche structurelle de generation des residus a partir de la decomposition hierarchique du systeme considere. Le troisieme point developpe dans ce memoire concerne l'optimisation des indicateurs de defaillances en fonction de criteres de robustesse et de sensibilite.

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Bournez, Carine. "Une architecture multi-agents réflexive pour le contrôle de systèmes de production distribués hétèrogènes". Lyon, INSA, 2001. http://www.theses.fr/2001ISAL0040.

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Abstract (sommario):

Pour le contrôle dans les nouvelles formes d'organisations productives constituées de partenaires autonomes, nous proposons une approche évitant la modélisation de structure. L'étude des entreprises en réseau, en particulier du point de vue de l'évolution des organisations, montre en effet qu'une de leurs caractéristiques intrinsèques essentielles est la dynamique de structure. L'objectif de cette thèse est de définir une architecture de système multi-agents, basée sur un réseau de contrats, pour la gestion d'un système de production distribué et dynamique. Le recours à une méthodologie émergentiste pour sa conception s'oppose à certaines idées préconçues sur l'identification des agents à des entitiés concrêtes de l'organisation. Un couplage faible vise à favoriser l'émergence de politiques de pilotage originales. Notre architecture permet de réaliser une intégration des différentes parties du système distribué par un protocole, celui du réseau de contrats. Une architecture réflexive d'agent complète ce système. Le méta contrôle les comportements de l'agent du réseau ainsi que sa capacité d'apprentissage. Cet apprentissage repose sur l'acquisition de plusieurs comportements partiels de manière synchronisée, ceci par chacun des agents du niveau méta. Le mécanisme mis en jeu est un moteur de raisonnement à base de cas, avec une représentation en langage XML. Le réseau de contrats multi-agents ainsi que l'architecture réflexive ont été implémentés dans un framework de simulation appelé OCEAN. Celui-ci est implémenté en langage java au dessus de la plate-forme multi-agents MadKit. Il permet le développement de simulations à partir de données relativement brutes sur les entités du système. Nous proposons pour cela une méthodologie de simulation en exploitant ce framework
In order to control new production organizations composed of autonomous entities, we propose an approach that avoids any structure modeling. Indeed, the study of networked enterprises, particularly from an organizational evolution point of view, shows that dynamic structure is one of their essential in trin sic features. The goal of this work is to define a multi-agent architecture, based on a contract net protocol, for distributed dynamic production systems control. Using an emergentist methodology in its conception goes against sorne preconceived ideas about agents identification with physical entities of the organization. Our architecture allows to integrate different parts of the distributed system thanks to the contract net protocol. A reflexive agent architecture supplements this system. The meta controls the behaviors of the agents of the network, and also their ability to learn. Learning relies on several partial behaviors acquisitions, thus on synchronization between agents at the metalevel. The mechanism is a case-based learning engine, with XML case representation. The multi-agent contract net and the reflexive architecture have been implemented in a simulation framework called OCEAN. It is written in Java language, over the MadKit multi-agent platform. It allows to develop simulations from relatively little refined data about production system entities. For this purpose, we propose a simulation methodology using this framework

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Zimmer, Sandra. "Contribution a l’industrialisation du soudage par friction malaxage". Paris, ENSAM, 2009. http://www.theses.fr/2009ENAM0035.

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Abstract (sommario):

Le soudage par friction malaxage, ou FSW, est un procédé de soudage à l’« état solide » permettant d’éviter certains problèmes rencontrés en soudage par fusion comme la fissuration à chaud ou la création de soufflures. La soudure est réalisée par l’action d’un outil à l’interface de deux pièces à souder. Celui-ci a pour rôle de malaxer et d’échauffer par frottement la matière. Le cordon est réalisé de proche en proche. Les efforts générés à l’interface outil/matière doivent être repris par la machine et le montage de soudage. Ils sont donc un facteur important pour le choix des moyens de soudage. Ce travail de thèse consiste à mettre en place une démarche pour qualifier les moyens de production FSW, en identifiant la partie du domaine de soudabilité opératoire accessible par le moyen envisagé. Ce travail comporte trois phases. La première est l’identification des paramètres caractéristiques du procédé FSW. Cela aboutit à l’écriture de spécifications du cahier des charges pour le choix ou la conception d’un moyen de production. Une fois ces paramètres identifiés, la deuxième étape de la démarche est la caractérisation expérimentale des domaines de soudabilités opératoires (DSO). Les actions mécaniques appliquées sur l’outil ont été associées à chaque combinaison des paramètres opératoires de ces domaines. Cette étude expérimentale a mis en évidence l’influence des paramètres de conduite sur le torseur des efforts outil/matière. Ces derniers peuvent être réduits en agissant sur ces mêmes paramètres opératoires. Enfin, la dernière phase de la démarche est la validation du moyen de production FSW choisi, grâce à l’ensemble des données expérimentales recueillies. Ce moyen de production est modélisé dans le but de tester les capacités de la machine, de la broche et du porte-pièces pour réaliser l’opération de soudage. La démarche de qualification a été mise en œuvre à la réalisation de soudures FSW par un robot polyarticulé (6 axes). Cette structure « peu rigide » et de « faible » capacité en effort est très sensible aux actions mécaniques générées par le FSW. Le choix des paramètres opératoires de soudage s’appuie sur les DSO déterminés expérimentalement pour les phases de plongée et de soudage, bornées par les limites de la machine. Il est nécessaire, pour ce type de structure, de qualifier son aptitude à réaliser l’opération de soudage FSW, car ses capacités dépendent fortement de la position de l’outil dans l’espace de travail
The Friction Stir Welding (FSW) is a solid state welding process which avoids some problems encountered by fusion welding, like hot cracking or solidification defects. The welding is performed by a rotating tool, inserted into the interface of two rigidly clamped workpieces. The required heat energy is provided by the friction between this tool and the workpieces. The combined tool rotation and translation create the material stirring, joining the workpieces together. The resulting efforts at the interface must be support by the machine and the part-holding device. They are thus a major issue for the choice of the welding equipments. This thesis work consists in implementing a method to qualify means of production for FSW process, by identifying the suitable part of the process windows. This method is threefold. The first point is the identification of the characteristic parameters of FSW process. These one are taken into account in specifications for the choice or the design of a means of production for FSW. The second point of the method is the experimental characterization of the process windows. The mechanical actions on the tool were associated with each combination of the operating parameters of the process windows. This experimental study highlighted the effect of driving parameters on the efforts at the tool/product interface. Lastly, the last point of the method is the validation of the selected means of production for FSW, thanks to the collected experimental data sets. These mean of production is modelled in order to check the capacities of the device, the pin and the parts holder used to carry out the operation of welding. The method of qualification was implemented in the case of multi-axis robot (6 axis). This “low rigid” and “low capacity” structure is very sensitive to the mechanical actions of FSW. The choice of the welding operating parameters leans on the process windows and the limits of the robot, which have been experimentally determined for the plunging and welding stages. It is necessary, for this kind of structure, to qualify its ability to carry out a FSW welding, because its capacities strongly depend on the position of the tool within the workspace

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Djebara, Lotfi. "Concept, réalisation et étude d'un matériau composite intégrable au procédé de fabrication des condensateurs de haute performance". Nantes, 2006. http://www.theses.fr/2006NANT2010.

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Abstract (sommario):

For their use in high technology equipments, tantalum capacitors are required to have low Equivalent Series Resistance (ESR). The purpose of this work is to study a stable doped polymer for a possible replacement of MnO2, a poor conductor material used as a cathode. We have first studied the behaviour of Ta2O5 oxides, especially their dielectric strength, the effect of thermal annealing and chemical elements incorporation. We have shown that the stability and the good electric conductivity of PEDT polymer are suitable for its using as a cathode material. During the capacitor realization, the filling process of the porous tantalum anodes with polymeric solution has been optimised. Finally, the electrical tests showed a steady capacitance on a large range of frequency with lower ESR values compared to the conventional capacitors. To certify the validity of our results, life tests were carried out during 1000 hours and indicated that almost the electrical parameters remained stable
Les exigences des circuits imposent aux condensateurs au tantale d'avoir de faibles valeurs de résistance série équivalente (RSE). Ce travail vise à remplacer le MnO2, matériau peu conducteur utilisé comme cathode par un polymère suffisamment stable et dopé. D'abord, nous avons mis en évidence le rôle du recuit dans la stabilisation du Ta2O5 et le rôle des éléments chimiques incorporés dans le renforcement de sa rigidité diélectrique. Nous avons montré que la stabilité et la bonne conductivité électrique du polymère PEDT conviennent à son utilisation comme cathode. Durant la réalisation des condensateurs, nous avons testé les procédés pour optimiser le remplissage des anodes de tantale avec la solution polymère. Finalement, les tests électriques montrent une capacité stable sur une large gamme de fréquence et des valeurs de RSE inférieurs à celles des condensateurs conventionnels. Les paramètres électriques restent stables pendant 1000 h ce qui assure la validité de nos résultats

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Soho, Komi Dodzi Badji. "Simulation multi-échelle des procédés de fabrication basée sur la plasticité cristalline". Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0037.

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Abstract (sommario):

Dans cette thèse, deux méthodes de couplage sont proposées pour la simulation multi-échelle des procédés de mise en forme. Dans la première partie, une procédure simplifiée (couplage indirect) est adoptée pour coupler les codes éléments finis (Abaqus et LAM3) au modèle polycristallin avec un schéma de transition autocohérente basée sur le comportement élastoplastique du monocristal écrit dans le formalisme des grandes déformations. Cette procédure simplifiée consiste à lier le modèle polycristallin avec l'analyse EF par l'extraction de l'histoire de l'incrément de déformation et de contrainte macroscopique, obtenue à partir d'une simulation EF préliminaire avec une loi phénoménologique, et à l'utiliser comme trajet de chargement dans le modèle polycristallin. Cette méthode est appliquée pour la simulation multi-échelle du procédé de skin-pass. Le suivi du trajet de chargement extrait dans la demi-épaisseur de la tôle a permis de prédire l'évolution des grandeurs physiques associées au modèle de plasticité en particulier la texture cristallographique, la texture morphologique et l'écrouissage. Dans la seconde partie de cette thèse, un modèle polycristallin élastoplastique du type autocohérent en petites déformations est couplé au code EF Abaqus via la routine utilisateur UMAT. Ce couplage (dit couplage direct) consiste à utiliser la théorie de la plasticité cristalline comme loi de comportement à chaque point d'intégration du maillage EF. Le polycristal est représenté par un ensemble de N monocristaux. Chaque fois que le code EF a besoin d'information sur le comportement mécanique aux points d'intégration de chaque EF, le modèle polycristallin est appelé. Pour valider ce couplage développé, nous avons effectué des cas tests de simulation de trajets rhéologiques. Les résultats issus de ce couplage ont été validés avec des modèles de référence. À la différence des modèles phénoménologiques, ce couplage permet non seulement d'avoir des informations sur le comportement macroscopique de la structure mais aussi d'obtenir des informations sur l'état de la microstructure du matériau
In this thesis, two coupling methods are proposed for the multiscale simulation of forming processes. In the first part, a simplified procedure (indirect coupling) is adopted to couple the finite element codes (Abaqus and LAM3) with a polycrystalline selfconsistent model based on the large strain elastoplastic behavior of single crystals. This simplified procedure consists in linking the polycrystalline model with the FE analysis by extracting the history of the increment of macroscopic strain and stress, obtained from a preliminary FE simulation with a phenomenological law, and then using it as loading path prescribed to the polycrystalline model. This method is applied to multiscale simulation of skin-pass processes. By following on the loading path extracted at the halfthickness of the sheet, we can predict the evolution of some physical parameters associated with the plasticity model, in particular the crystallographic texture, the morphological texture and hardening. In the second part on this thesis, a small strain version of the elastoplastic polycristalline self-consistent model is coupled to the Abaqus FE code via the user material subroutine UMAT. This coupling (called direct coupling) consists in using crystal plasticity theory as constitutive law at each integration point of the FE mesh. The polycristal is represented by a set of N single crystals. Each time the FE code needs information on the mechanical behavior at the integration points considered, the full polycrystalline constitutive model is called. In order to validate this coupling, simulations of simple mechanical tests have been conducted. The results of this coupling have been validated through comparison with reference models. Unlike phenomenological models, this coupling provides not only information on the overall macroscopic response of the structure, but also important information related to its microstructure

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Zaman, Uzair khaleeq uz. "Intégration Produit-Process appliquée à la sélection de procédés de Fabrication Additive". Thesis, Paris, ENSAM, 2019. http://www.theses.fr/2019ENAM0006/document.

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Abstract (sommario):

Cette recherche vise à proposer une approche intégrée permettant la prise en compte simultanée des paramètres Produits / process dans le cadre d’une fabrication par ajout de matière. Le développement produit est en profonde mutation, prenant en compte les contraintes de personnalisation, de temps de mise sur le marché de plus en plus court, la volonté d’une approche eco-responsable etc. Ce changement de paradigme conduit à s’intéresser au choix du couple matériau /process dès la phase de conception afin de prendre en compte les contraintes liées au procédé identifié. Cette approche multi critère s’intéresse à la fois au couple matériau procédé mais prend en compte les aspect fonctionnels de la pièce. Ainsi ce travail de thèse présente une méthodologie de décision générique, basée sur des outils de prise de décision multicritères, qui peut non seulement proposer une solution satisfaisant les contraintes liées aux matériaux, processus et processus par addition de matière, mais propose également de servir de guide aux concepteurs permettant un choix raisonné basé sur des combinaisons matériau-machine orientées conception et obtenu à partir d’une base de données de 38 fournisseurs internationaux de machine de fabrication par ajout de matière
The doctoral research focuses to build an integrated approach that can simultaneously handle the product and process parameters related to additive manufacturing (AM). Since, market dynamics of today are constantly evolving, drivers such as mass customization strategies, shorter product development cycles, a large pool of materials to choose from, abundant manufacturing processes, etc., have made it essential to choose the right compromise of materials, manufacturing processes and associated machines in early stages of design considering the Design for AM guidelines. As several criteria, material attributes and process functionality requirements are involved for decision making in the industries, the thesis introduces a generic decision methodology, based on multi-criteria decision-making tools, that can not only provide a set of compromised AM materials, processes and machines but will also act as a guideline for designers to achieve a strong foothold in the AM industry by providing practical solutions containing design oriented and feasible material-machine combinations from a database of 38 renowned AM vendors in the world today

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Zhang, Ying. "Maîtrise statistique des procédés avec paramètres estimés". Ecole centrale de Nantes, 2011. http://www.theses.fr/2011ECDN0018.

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Abstract (sommario):

La Maîtrise Statistique des Procédés (MSP) est une approche efficace pour améliorer la qualité et la productivité d’un procédé de production. Parmi les outils de la MSP, les cartes de contrôle jouent un rôle particulièrement important. Une hypothèse indispensable pour le développement des cartes de contrôle est que les paramètres procédé (moyenne et écart-type sous-contrôle) soient supposés connus. En pratique, les paramètres procédé sontrarement connus et sont donc généralement estimés à partir d’un ensemble de données historique sous-contrôle (Phase I). Quand ces paramètres sont estimés, les performances des cartes diffèrent du cas où on suppose ces paramètres connus. Récemment, certains auteurs ont étudié l’impact de l’estimation des paramètres procédé, mais un état de l’art a montré que ces études étaient incomplètes. Dans cette thèse, nous étudierons les propriétés (en terme du Run Length) de certaines cartes pour la moyenne dans le cas des paramètres estimés, non étudiées pour l’instant, telles que la carte avec Règles Supplémentaires, la carte Synthétique, la carte VSI et la carte VSS. Le premier objectif de cette thèse est d’évaluer les performances de ces cartes quand les paramètres du procédé sont estimés, de les comparer au cas où ces paramètres sont supposés connus, et de démontrer que les performances sont alors très différentes en particulier lorsque le nombre d’échantillons utilisés lors de la Phase I estpetit. Le deuxième objectif de cette thèse est, pour chaque carte, de proposer des tailles d’échantillons et de fournir de nouvelles constantes, utiles en pratique, pour le calcul des limites de ces cartes lorsque les paramètres sont estimés
Statistical Process Control (SPC) is an effective approach for improving quality and productivity of aproduction process. Among the SPC tools, control chart, as themost important and primary tool, has been widely used to monitor and determine whether a production process is in-control or not. An indispensable assumption for the development of control charts is that the process parameters (the in-control mean and standard-deviation) are assumed known. In practice, the distribution of the data and the process parameters are rarely known, and the process parameters are usually estimated from an in-control historical data set (Phase I). When these parameters are estimated, the performance of the control charts differs from the known parameters case. Recently, some authors have studied the impact of the parameters estimation, but more work is needed. In this thesis, we will investigate the properties (in terms of theRun Length) of some control charts for the mean inthe case of estimated parameters,which have not been researched till now, such as Run Rules Chart, Synthetic Chart, VSI Chart and VSS Chart. The first goal of this thesis is to evaluate the performance of these control charts when the process parameters are estimated, to compare them with the case when the process parameters are assumed known and to demonstrate that the performance is quite different especially when the number of samples used during the Phase I is small. The second goal of this thesis is to suggest the sample sizes and to provide new optimal chart constants for calculating the limits of these control charts in the case of estimated parameters, which are very useful in practice

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Decock, Jérémy. "Approches micro/milli-fluidiques pour l'étude in situ de procédés de filtration frontale". Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0788.

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Abstract (sommario):

Ce travail de thèse porte sur le développement technologique d’outils miniaturisés micro- (10 µm) et milli- (1 mm) fluidique, pour l’étude in situ de procédés de filtration frontale, en collaboration avec l’entreprise Solvay. Les outils développés permettent le suivi visuel de la formation de gâteaux de filtration en opérant des essais à pression ou à débit constant sur diverses suspensions colloïdales, jusqu’à des pressions trans-membranaires de l’ordre de 7 bars.L’étude millifluidique de la filtration de dispersions industrielles de silice colloïdale (Solvay, Silica), a permis de mettre en évidence la croissance de gâteaux compressibles et de corréler ces données aux signaux de pression, obtenus à débit imposé. Ces mêmes données sont confrontées aux lois classiques de la filtration (« cake filtration theory »), mettant en évidence que les modélisations classiques ne peuvent pas reproduire les comportements observés.La seconde partie de la thèse porte sur le développement d’un outil microfluidique, intégrant des membranes hydrogel nano-poreuses, pouvant résister à de fortes pressions (quelques bars). Ces membranes sont fabriquées in-situ par photo-polymérisation de formulations aqueuses contenant des PEG-diacrylates et des agents porogènes. Notre travail a permis une caractérisation précise de leur perméabilité en fonction de divers paramètres (formulation, temps d’exposition, géométrie). Ces mêmes membranes ont été utilisées pour suivre la filtration frontale de nanoparticules aux échelles microfluidiques, et ainsi estimer quantitativement la perméabilité des gâteaux formés
This work deals with the technological development of miniaturized micro- (10 µm) and milli- (1 mm) fluidic tools for in-situ investigations of frontal filtration processes, in collaboration with Solvay. The tools that we developed, make it possible to monitor visually the formation of the filter cake, operating at constant-pressure or constant-flow rate filtration, on various colloidal suspensions, and up to trans-membrane pressures of 7 bars.We performed a millifluidic study of the filtration of industrial silica colloidal dispersions (Solvay, Silica), and we evidenced the growth of compressible cakes. We correlated these data to the pressure signals obtained at imposed flow rates. The comparison with theoretical predictions given by the classical laws of cake filtration theory, shows that such conventional models cannot reproduce the observed behaviors.The second part of this thesis reports the development of high pressure-resistive (several bars) microfluidic tools integrating nano-porous hydrogel-based membranes. These membranes are fabricated in situ by photo-polymerization of aqueous formulations containing PEG-diacrylates and porogen agents. We reported precise characterizations of their permeability in function of several parameters (formulation, exposure time, geometry). The same membranes were used to monitor frontal filtration of nanoparticles at the microfluidic scale, and thus to quantitatively estimate the permeability of the formed cakes

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Tesi sul tema "Procédés de fabrication – Performances"

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