Tesi: "Projection dynamique à froid"

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Raletz, François. "Contribution au développement d'un procédé de projection dynamique à froid (P. D. F. ) pour la réalisation de dépôts de nickel". Limoges, 2005. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/e369083a-8453-4a2d-bb2d-08ac15a75238/blobholder:0/2005LIMO0024.pdf.

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Abstract (sommario):

Ce travail de recherche présente une étude de la formation de dépôts de nickel réalisés par projection dynamique à froid (P. D. F. Ou Cold Spray). Il s'agit d'un procédé où les particules métalliques à projeter sont introduites dans un écoulement gazeux supersonique. Au-delà d'une vitesse spécifique à chaque matériau, appelée vitesse critique, les particules peuvent adhérer sur le substrat. Les résultats de cette étude montrent que le rendement pondéral de dépôt est uniquement conditionné par la proportion de particules capables de dépasser la vitesse critique. L'augmentation de la vitesse moyenne des particules (par accroissement de la température du gaz propulseur, de sa température ou l'utilisation d'hélium en remplacement de l'azote) accroît donc le rendement. Les vitesses de particules ont été calculées par deux méthodes (application de la théorie isentropique unidimensionnelle et modélisation 2D). Le comparatif avec les vitesses mesurées montre que la précision de ces modèles est très satisfaisante. Deux techniques de détermination de la vitesse critiques, dont les résultats sont cohérents par rapport aux valeurs trouvées dans la littérature, ont été développées. Contrairement au rendement de dépôt, la compacité et la dureté des revêtements ne sont pas liées à la vitesse des particules. La modification du système de projection, par adjonction d'un système de chauffage des particules, permet d'améliorer légèrement le rendement de dépôt. L'utilisation d'une tuyère possédant une géométrie appropriée peut également améliorer significativement ce dernier
This Ph. D. Work deals with the study of the formation of cold sprayed nickel coatings. In this process, powder grains are introduced in a supersonic gas stream. For each material, beyond a specific velocity called the critical velocity, particles start to bind onto the substrate. The results of this study show that, for a powder batch, the deposition efficiency is only linked to the rate of particles that can exceed the critical velocity. An increase of the particles mean velocity (obtained by an increase of the propellant gas temperature, pressure or by the use of helium) raises the deposition efficiency. The particle velocity has been calculated with two methods (the one-dimensional isentropic theory and a 2D model). Comparison of the results with measured velocity shows that the mathematical models are consistent and accurate. Two techniques for the critical velocity determination have been developed. Values obtain with them appear to be consistent with those found in the literature. Contrary to deposition efficiency, the porosity level and hardness of the coatings are not linked to the impact velocity. The addition of a particle heater to the spraying system allows to increase slightly the deposition efficiency. Using a well adapted nozzle design can also improve it significantly

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Rolland, Gilles. "Élaboration et étude de l'endommagement de dépôts composites obtenus par projection dynamique par gaz froid ("cold spray") : application aux contacts électriques". Phd thesis, École Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2010. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00584319.

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Abstract (sommario):

Les contacts électriques, utilisés dans les contacteurs et les disjoncteurs, sont des composants fortement sollicités dont le comportement influence la durée de vie des appareils. Les pastilles de contacts électriques, en matériaux composites à matrice d'argent, sont actuellement élaborées par des opérations classiques de métallurgie des poudres avant d'être assemblées par soudage sur des supports contacts. Un procédé envisagé pour le remplacement de la méthode classique d'élaboration est celui de la projection dynamique par gaz froid communément appelé cold spray. Dans ce procédé, des particules de poudre sont accélérées au moyen d'une tuyère de Laval avant d'aller s'écraser sur un substrat en formant un dépôt par empilement. L'objectif de ce travail est de démontrer le potentiel de ce procédé pour la réalisation de contacts électriques. La démarche retenue s'appuie sur le triplet élaboration, caractérisation et simulation numérique. La souplesse du procédé cold spray a rendu possible l'élaboration d'une large gamme de microstructures composites en ayant optimisé au préalable la projection de la matrice d'argent. La caractérisation de ces microstructures a été menée à différentes échelles, notamment fine pour quantifier la porosité par microtomographie et très fine pour élucider les mécanismes interfaciaux d'adhésion et de déformation survenant lors de l'impact par microscopie électronique en transmission. Ces investigations poussées sont nécessaires pour comprendre le comportement de la matrice d'argent dans un premier temps. Les dépôts composites font l'objet d'études complémentaires, les données disponibles dans la bibliographie étant rares. D'un point de vue plus macroscopique, les microstructures ont été éprouvées par des moyens d'essais classiques ou développés pour les besoins de cette étude en s'appuyant notamment sur les effets engendrés par une impulsion laser. Parallèlement, des calculs par éléments finis ont permis de mieux comprendre les phénomènes induits par un tir laser et donc, par extension, par un arc électrique. Pour compléter cette démarche, une simulation numérique originale basée sur un modèle d'empilement faisant appel à la morphologie mathématique propose de relier microstructure réelle et microstructure simulée, le but étant de prévoir la morphologie d'une microstructure uniquement à partir de la caractérisation de quelques particules. L'ensemble des résultats obtenus a permis d'identifier les facteurs dont dépendent les propriétés d'un dépôt (granulométrie des poudres, taille de grains,...) et ainsi de choisir des microstructures en vue de la réalisation de contacts électriques. L'endurance de prototypes de contacts fabriqués par cold spray a été déterminée sur banc d'essais de contacteurs industriels. Elle a été montrée comme largement compétitive avec celle des contacts industriels actuels réalisés par métallurgie des poudres classiques.

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Kergourlay, Emmanuelle. "Apatites nanocristallines biomimétiques carbonatées pour applications médicales : de la synthèse des poudres aux revêtements par projection dynamique à froid (Cold Spray)". Thesis, Toulouse, INPT, 2016. http://www.theses.fr/2016INPT0005.

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Abstract (sommario):

Les dépôts d’hydroxyapatite (HA) obtenus par projection plasma (APS) sont à ce jour considérés comme des revêtements standards dans le domaine des implants orthopédiques. Certaines études ont pourtant montré que ces dépôts comportaient des phases secondaires, issues de la décomposition de l’HA lors de la projection, qui limiteraient potentiellement la durée de vie des implants. Des infections nosocomiales peuvent, d’autre part, survenir, parfois des années après l’opération. Bien qu’ayant des propriétés ostéoconductrices, l’HA possède une composition chimique et une cristallinité différentes de celles du minéral osseux (non stoechiométrique ; carbonaté et mal cristallisé). Les apatites nanocristallines biomimétiques offrent l’avantage, par rapport à l’HA, de posséder une surface hydratée réactive analogue à celle identifiée dans le minéral osseux, que l’on peut fonctionnaliser. Une apatite nanocristalline et carbonatée « BNAc » ainsi qu’une apatite biomimétique dopée en ions argent « AgBNAc » ont été synthétisées pour cette étude. Elles permettraient potentiellement d’accélérer l’ostéointégration des implants (BNAc et AgBNAc) et de prévenir les infections nosocomiales (AgBNAc). Afin de préserver les caractéristiques physico-chimiques de ces poudres thermiquement instables et très réactives, un procédé de dépôt à la fois basse température et industriel a été sélectionné : la projection dynamique à froid ou Cold Spray. Contrairement aux autres procédés de projection, il présente l’avantage de projeter des particules non fondues grâce à un jet gazeux supersonique. Des dépôts d’apatites biomimétiques présentant une très forte similitude physico-chimique avec les poudres ont été obtenus. Des essais préliminaires de biocompatibilité et d’adhérence ont également été réalisés sur les dépôts obtenus : le procédé Cold Spray se révèle être un procédé prometteur, préservant les caractéristiques des apatites nanocristallines biomimétiques et offrant la possibilité d’obtenir industriellement des implants ayant un meilleur potentiel d’ostéointégration et une meilleure résistance aux infections
Atmospheric plasma sprayed (APS) coatings of hydroxyapatite (HA) are considered as standard coatings in the field of orthopedic implants. However, some studies have shown that these coatings contained secondary phases resulting from the decomposition of HA during the spraying process, which could potentially limit the lifetime of implants. Moreover, nosocomial infections have been reported a few years after surgery. Although HA has osteoconductive properties, it has a different chemical composition and crystal characteristics from those of bone mineral (non-stoichiometric; carbonated and poorly crystallized). Biomimetic nanocrystralline apatites, on the contrary, offer the advantage to possess a surface hydrated layer analogous to that identified in bone mineral which can be functionalized. A carbonated nanocrystalline apatite similar to bone mineral "BNAc" and a silver doped biomimetic apatite "AgBNAc" were synthesized for this study, which could potentially accelerate osseointegration of implants (BNAc and AgBNAc) and prevent nosocomial infections (AgBNAc). In order to preserve the physicochemical characteristics of these powders, thermically unstable and very reactive, an industrial low temperature deposition process was selected: the Cold Spray. In contrast with other thermal spray processes, it has the advantage of spraying unmelted particles through a supersonic gas jet. Biomimetic apatite coatings with physicochemical properties similar to the powders were obtained by Cold Spray. Preliminary tests of biocompatibility and adhesion were also carried out on these coatings : the Cold Spray process seems to be a promising method preserving the characteristics of biomimetic nanocrystalline apatites and offering the possibility to produce industrial coatings with a potential to improve implants osseointegration and resistance to infections

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Blochet, Quentin. "Influence de la rugosité de surface du substrat sur l'adhérence de revêtements à base d'aluminium élaborés par projection dynamique par gaz froid ("cold spray")". Thesis, Paris, ENMP, 2015. http://www.theses.fr/2015ENMP0025/document.

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Abstract (sommario):

Le principe du procédé cold spray réside dans la projection de poudres à haute vitesse sur un matériau, le substrat. La formation d'un revêtement plus ou moins dense à sa surface passe par l'adhérence et l'empilement des particules projetées. Un des domaines d'application d'un tel procédé est la réparation de composants métalliques ou composites utilisés dans le secteur aéronautique. Les particules et le substrat adhèrent par différents mécanismes, notamment mécaniques. Les duretés respectives des matériaux et la topographie de surface du substrat influent sur l'intensité de cet ancrage mécanique. Cette étude permet de statuer sur ces deux contributions. Pour cela, des systèmes purement métalliques et composites aux propriétés mécaniques différentes sont choisis. Le dépôt de particules sur des surfaces rugueuses est étudié à travers l'élaboration de revêtements d'aluminium pur sur substrats d'alliage d'aluminium plus durs. Des mécanismes de déformation plastique et d'empilement sont analysés par construction de revêtements d'Al-SiC sur aluminium. L'élaboration de ces revêtements passe par l'optimisation de nombreux paramètres liés au procédé et à la nature des matériaux (température, pression, granulométrie). Les conditions d'impact des particules sont également déterminées par l'emploi de techniques mesurant la vitesse des poudres projetées (DPV 2000), la température du substrat par thermocouples et la température des particules par simulation numérique. L'ancrage mécanique des particules est analysé par observation en coupe de l'interface revêtement-substrat. Le gradient de dureté est également quantifié. Une analyse de la morphologie des surfaces sablées est réalisée afin de corréler la granulométrie des particules aux dimensions de rugosité mesurées. Un modèle d'impact par simulation numérique est mis en place pour étudier les déformations plastiques des interfaces en fonction de la topographie de surface. Enfin, des essais d'adhérence par choc laser (LASAT®) sont entrepris afin d'identifier le rôle de la rugosité d'interface sur les seuils de rupture déterminés numériquement
The cold spray process is based on high-speed spraying of a powder onto a substrate. The formation of a more or less dense coating depends on sprayed particle adhesion and coating build-up. The repair of metallic or composite aircraft / aerospace components is a recent application of cold spraying. The particle-substrate bond strength is due to various mechanisms, including mechanical anchoring. Substrate material hardness and surface topography governs the degree of mechanical anchoring. This thesis study is centered on the influence of these two contributions. Pure metallic and composite systems with different mechanical properties are selected. Particle deposition onto rough surfaces is investigated through the development of pure aluminium coating of harder aluminum alloy substrates. Plastic deformation and build-up mechanisms are studied for Al-SiC coatings onto ductile substrate. All the coatings resulted from an optimization stage where process parameters and materials properties are considered (gas temperature, gas pressure, particle size). Particle impact conditions are also determined by particle speed experimental measurements (using a DPV 2000 system). Substrate temperatures are determined using thermocouple and particle temperatures are studied by numerical simulation. Mechanical anchoring of particles is investigated by cross-section observation of the coating-substrate interface. Hardness gradient is also quantified. An analysis of sand-blasted surfaces morphology is performed to correlate particle size and roughness parameters. A model of particle impact is established from a finite element analysis of interface plastic deformation as a function of surface topography. Lastly, dynamic adhesion testing using a laser shock (LASAT®) are undertaken to study the potential role of interface roughness on the fracture thresholds in the light of a numerical analysis

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Bunel, Margaux. "Influence du traitement thermique des poudres sur le dépôt sur projection dynamique par gaz froid (« cold spray ») d’alliage d’aluminium 2024 pour la fabrication additive". Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2020. http://www.theses.fr/2020UPSLM051.

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Abstract (sommario):

Le cold spray est un procédé où des particules de poudre sont projetées à haute vitesse sur un substrat. En se déformant, les particules de poudre y adhèrent, permettant ainsi de créer un dépôt par empilement. Les dépôts ainsi obtenus ont des propriétés mécaniques élevées, sont très denses, peuvent être épais et ont des rendements élevés, ce qui fait du cold spray un procédé idéal pour la fabrication additive. En revanche, les rendements pour les alliages d’aluminium, couramment employés dans différents domaines, sont insuffisants pour que la fabrication additive soit économiquement viable. Dans cette étude, un traitement thermique de la poudre est réalisé afin de modifier les propriétés des particules de poudre pour améliorer le rendement de projection. L’influence de ce type d’équipement ainsi que des paramètres de projection a été étudiée en mesurant la vitesse des particules (DPV2000) et en comparant les propriétés des différents dépôts. Les dépôts réalisés avec de la poudre traitée thermiquement dans les mêmes conditions mais avec de la poudre non traitée ont permis d’évaluer l’influence de la modification des propriétés des particules de poudre en fonction du traitement thermique. La fabrication additive nécessite de comprendre comment les particules de poudre s’empilent afin de réaliser des formes données. Un modèle de construction, à l’échelle macroscopique, fondé sur des données expérimentales a été développé afin de prédire la forme du dépôt. Les résultats de ces simulations ont été comparés aux dépôts obtenus expérimentalement afin de vérifier si l’épaisseur, la forme ainsi que l’état de surface concordaient
Cold spray is a process where powder particles are sprayed at a high speed onto a substrate. From deformation the powder particles adhere to the substrate, which result in deposition build-up. The cold sprayed coatings show high mechanical properties, are very dense, can be thick and have a high deposition efficiency, which makes cold spray an ideal process for additive manufacturing. However, deposition efficiency for aluminum alloys such as those commonly used in different industrial sectors, are insufficient for additive manufacturing to be economically viable. In this study, a heat treatment of the powder is carried out in order to modify the properties of the powder particles to improve the deposition efficiency. The influence of the type of cold spray facilities and of spraying parameters was studied from the measurement of the particle velocity (DPV2000) and from assessing the properties of the various coatings. The coatings made of the heat treated powders compared with those made of untreated powders using similar conditions for both were used to show the influence of the modification of the particles. Additive manufacturing requires the understanding of how powder particle build-up to achieve given shapes. A model of deposition, at a macroscopic scale, based on experimental data was developed to predict the shape of the deposit. The results of these simulations were compared to experimental deposits to check thickness, shape and the surface state

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Leger, Pierre-Emmanuel. "Rôle de la microstructure sur les mécanismes de corrosion marine d’un dépôt à base d’aluminium élaboré par projection dynamique par gaz froid (« cold spray »)". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018PSLEM005.

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Abstract (sommario):

Le principe de la projection dynamique par gaz froid ou « cold spray » repose sur la projection de particules de poudres convoyées par un gaz à des vitesses supersoniques vers un substrat. La déformation des particules à l’impact avec ce dernier permet la construction d’un dépôt. Ce procédé permet de conserver la microstructure des particules de poudre et de produire des dépôts peu poreux. Cette dernière caractéristique est essentielle dans le cadre d’applications anticorrosion. L’ambition de la thèse est de comprendre le rôle de la microstructure sur les mécanismes de corrosion marine d’un dépôt à base d’aluminium élaboré par cold spray. Pour atteindre cet objectif sont projetées des poudres à base d’aluminium (aluminium pur, alliages d’aluminium et mélanges avec ajout d’alumine) sur un substrat en acier. Les microstructures des dépôts sont étudiées jusqu’à l’échelle nanométrique (MET). L’adhérence des dépôts est mesurée par l’essai de plot collé. A partir des microstructures sont proposés plusieurs mécanismes de formation de la porosité dans un dépôt cold spray à différentes échelles. Une étude numérique par éléments finis complète cette analyse microstructurale. Grâce aux mesures de la vitesse (DPV-2000) et de la température (caméra thermique) d’impact des particules, les paramètres de nouveaux modèles matériau sont optimisés pour simuler le comportement de l’aluminium et de l’alumine à l’impact. De plus, plusieurs essais de corrosion marine (immersion et brouillard salin) sont conduits. L’étude des microstructures corrodées permettent d’établir différents mécanismes de corrosion du dépôt cold spray. Un lien entre la porosité du dépôt et son comportement en corrosion est notamment montré. Enfin, une première approche du transfert de technologie du procédé à l’échelle industrielle est décrite
Cold spray process is based on spraying particles carried by a gas at a supersonic speed onto a substrate. Particle deformation during impact with the substrate creates a coating. This spraying process can retain particle microstructure and produce very dense coating. This property is crucial for anticorrosion applications. The aim of this work is to understand the effect of cold spray aluminum coating microstructure on marine corrosion mechanisms. To achieve this goal, several aluminum powders (including pure aluminum, aluminum alloys and mixtures with alumina) are sprayed onto a steel substrate. Coating microstructure is studied down to a nanoscale (TEM). The coating-substrate bond strength is determined using pull-off testing. From a thorough microstructure study, various mechanisms are proposed to explain multiscale porosity formation in coatings. A numerical study using finite elements modeling complements this microstructure analysis. From particle speed (DPV-2000) and temperature (thermal camera) measurements during impact, new material models are optimized to model aluminum and alumina behavior at particle impact. Moreover, corrosion tests are conducted (including immersion and salt spray tests). The study of corroded coating microstructures is used to identify corrosion mechanisms which occur in the coating. A relationship between coating porosity and its corrosion behavior is particularly brought into light. Finally, a first approach to a technological transfer of this process to an industrial application is proposed

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Delloro, Francesco. "Méthodes morphologique et par éléments finis combinées pour une nouvelle approche de la modélisation 3D du dépôt par projection dynamique par gaz froid (« cold spray »)". Thesis, Paris, ENMP, 2015. http://www.theses.fr/2015ENMP0017/document.

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Abstract (sommario):

L'objectif principal de cette étude était de réaliser une modélisation du procédé cold spray, fondée sur l'observation expérimentale et sur des modèles physiques capables de prédire la microstructure du dépôt en fonction de la morphologie de la poudre et des paramètres de projection. Pour y arriver, le travaux se sont organisés autour de trois axes principaux de recherche : caractérisation de la poudre en 3D, simulations d'impact par éléments finis et modélisation d'empilement. Un procédé innovant de caractérisation morphologique de la poudre en 3D, utilisant la microtomographie par rayons X, a été développé. Le traitement des images résultantes a permis d'isoler les particules individuelles, regroupées dans une bibliothèque 3D d'environ 18000 objets. Leur taille et forme ont été caractérisées quantitativement. La méthode de partitionnement des données dite « K-means » a été utilisée pour la répartition des particules en 7 classes de forme.Le deuxième axe de recherche portait sur la simulation d'écrasement des particules, par la méthode des éléments finis (logiciel Abaqus, approche lagrangienne). L'utilisation d'outils de maillage adaptés a permis de réaliser des simulations d'écrasement des particules réelles (en provenance de la bibliothèque 3D). L'automatisation de ces simulations visait la possibilité d'en effectuer en grand nombre mais, face aux problèmes de robustesse rencontrés, le nombre de simulations menées à bien fut limité.Le troisième axe de recherche portait sur le développement d'un modèle d'empilement itératif, fondé sur l'utilisation des résultats des simulations d'écrasement. Ce modèle a été mis en place en 2D par simplicité. Différentes implémentations ont été essayées mais leur développement ne fut pas suffisamment abouti pour l'application à des cas pratiques.La validation des modèles s'est limitée aux simulations d'impact par éléments finis. Les deux types de splats (Ta sur Cu et Ta sur Ta), exigeant de méthodes d'observation expérimentale différentes, ont été traités séparément. Les premiers ont pu être directement observés par microtomographie et regroupés dans une bibliothèque 3D des splats Ta sur Cu. Ensuite, ils ont été comparés, de façon statistique mais aussi individuellement, aux correspondants simulés sans qu'aucune divergence évidente n'apparaisse. Le cas des Ta sur Ta est, en revanche, compliqué du fait de l'homogénéité du système qui empêche l'utilisation directe de la microtomographie. Bien que différentes méthodes visant à apporter une couche du contraste entre particule et substrat aient été essayées, la construction d'une bibliothèque 3D des splats Ta sur Ta n'a pas été possible.L'optimisation des poudres (choix de la granulométrie et de la forme, en vue d'une application donnée) est une des utilisations envisagées pour le modèle d'empilement, ainsi que la simulation de la projection de poudres composites (métal et oxyde). L'inclusion dans le modèle des transformations de phase ouvrirait la porte de la famille de la projection plasma ou de la fabrication additive. Plus généralement, la philosophie derrière la modélisation d'empilement développée dans cette thèse peut être appliquée à tout procédé où l'apport de matière est fait à partir d'une « poudre » subissant une certaine transformation. Enfin, le couplage avec un modèle de comportement pourrait permettre l'estimation de certaines propriétés physiques (par exemple, les conductivités thermique et électrique), dépendant de la microstructure du dépôt
This study on the cold spray process aimed at achieving an original coating build-up model, capable of predicting the resulting microstructure as a function of powder morphology and process parameters. The work focused on three main interrelated subjects: 3D powder characterization, simulation of individual impacts on a flat substrate by the finite element method and deposition build-up modeling.An innovative method based on microtomographical observations was used for 3D characterization of the powder. Image analysis allowed to separate single powder particles and to gather them into a 3D collection containing approximatively 18 000 objects. Their size and shape were quantitatively measured. A cluster analysis method (K-means) was then applied to this data set to divide the particles into 7 classes based on their shape.The second main research topic consisted in performing particle impact simulations on a flat substrate by the finite element method (using the commercial software Abaqus). The use of dedicated meshing tools allowed to simulate the impact of real particles, as observed by microtomography. Scripting techniques were used to carry out a large number of these simulations but, due to limited robustness of the procedure, only few of them were successfully conducted.The third research area focused on the development of a deposition build-up model (in 2D to allow a simpler implementation). Data from finite element results were interpolated and used in an iterative simulation, where impacting particles were deposited one by one. Different approaches were tested but the development of the model could not be completed in the framework of this thesis.Model validation could be performed on finite element simulations. The two kinds of splats (Ta on Cu and Ta on Ta) were considered separately. Concerning the first, direct microtomographical imaging could be applied, due to the heterogeneity of materials. Splats were observed, individually separated and gathered in a 3D collection as done before with powder particles. Simulated and observed splats could then be compared on a statistical basis. No particular discrepancy was observed, confirming the impact simulation method used. The second kind of splats (Ta on Ta) was complicated by the homogeneity of the materials, preventing the use of microtomography. The deposition (before spraying) of a contrast layer between Ta substrate and Ta particle was tried by different techniques. The only method giving exploitable results was the chemical vapor deposition of a Fe layer onto the powder particles. However, the small number of adherent particles and the weak contrast obtained in the images prevented the use of the methods already applied to powder particles and Ta splats onto Cu.The optimization of powder granulometry and shape (towards a specific application) is one of the main expected applications of the deposition build-up model, together with the simulation of composite powders (typically, metal and oxide). The involvement of phase transformation phenomena into the model could extend its application to the whole family of thermal spray processes (plasma, HVOF, etc.) or to other additive manufacturing techniques. In general, the philosophy behind our modeling approach could be applied to every manufacturing/coating technique where the supply material is in powder form and undergoes a certain transformation during the process. Finally, the coupling of such a model with homogenization techniques would allow the prediction of macroscopic properties depending on deposit microstructure (e.g. thermal or electrical conductivity)

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Weiller, Sébastien. "Etude de la relation entre porosité et étanchéité à l'ultra-vide de dépôts à base d'aluminium obtenus par projection dynamique par gaz froid ("cold spray")". Thesis, Université Paris sciences et lettres, 2021. http://www.theses.fr/2021UPSLM004.

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Abstract (sommario):

La projection dynamique par gaz froid (« cold spray ») est un procédé de projection thermique dont l’un des atouts majeurs est de pouvoir conduire à des dépôts très denses. C’est cet atout qui sera prioritairement exploité dans cette étude pour la réalisation d’un revêtement métallique dont l’application lui requiert de présenter une haute étanchéité au gaz, dans des conditions de vide poussé. Le travail proposé porte sur la réalisation de ce type de revêtement dont il faudra étudier la porosité susceptible de se former à la projection. L’un des objectifs est de déterminer la taille critique de pore au-delà de laquelle le niveau d’étanchéité exigé n’est plus respecté ainsi que tous les autres critères de porosité susceptibles d’intervenir (répartition, géométrie, etc.). Plus fondamentalement, il s’agira d’associer, y compris à l’aide de la simulation numérique, ces caractéristiques aux mécanismes de formation des pores en fonction des conditions de projection. L’influence du substrat (métal ou polymère) sur la porosité, via les modifications dans le processus de construction du dépôt sera examinée. Son adhérence, au substrat sera aussi déterminée, sachant que la propriété première sur laquelle il convient de se pencher est l’étanchéité au gaz. Des mesures seront effectuées sur éprouvettes adaptées
Cold Spray is a thermal spray process, a key advantage of which is its capability to achieve highly-dense coatings. The practical objective of the study is to fully exploit this asset to obtain a metallic coating which exhibit gas-tightness in ultra-high vacuum conditions as requested for the targeted application. The thesis work consists in studying cold spray conditions to result in suitable properties. The study will focus on porosity formation mechanisms when spraying. A major objective is to determine a critical size for porosity above which gas-tightness no more meets the required specifications for the application. For this, relevant characteristics of pores (size, distribution, shape, ... ) will be assessed. More basically, the work aims to correlate, including using numerical simulation, these characteristics with the previously-mentioned formation mechanisms as a function of spraying conditions. The influence of the substrate (a metal or a polymer) onporosity will be studied in particular, through the study of modifications in the coating build-up. Coating-substrate bond strength will be determined, based on the study of adhesion mechanisms since an influence of these on gas-tightness can be expected

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Bortolussi, Vincent. "Etude expérimentale et numérique de la conductivité de revêtements composites métal-polymère déposés par projection dynamique par gaz froid sur substrat composite à matrice organique". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEM075/document.

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Abstract (sommario):

La réalisation de revêtements métalliques en surface de matériaux composites à matrice organique est possible par le procédé cold spray. La construction de tels revêtements à partir de particules de cuivre sur un substrat contenant des fibres de carbone n'a pu aboutir que grâce à l'ajout d'une poudre polymère. Malgré son rôle dans la construction des dépôts, le polymère présente le désavantage d'être un très bon isolant électrique ayant, de ce fait, une influence très néfaste sur la conductivité des dépôts cold spray. Ces travaux ont donc été concentrés sur l'étude de l'influence de la microstructure de ces dépôts sur leur conductivité électrique. Plusieurs poudres de cuivre ont été mélangées dans diverses proportions avec du PEEK, un polymère thermoplastique. La projection cold spray de ces mélanges a abouti à la formation de dépôts homogènes sur les substrats composites. L'influence des caractéristiques des poudres et des paramètres de projection sur les caractéristiques des dépôts a été étudiée. De même, la déformation du PEEK lors de la projection a été analysée car elle joue un rôle important dans la construction du dépôt. L'étude des propriétés mécaniques du PEEK et des conditions de projection ont permis de simuler sa déformation. Dans la microstructure du dépôt, la présence du PEEK limite les contacts entre les particules de cuivre, abaissant fortement la conductivité électrique des dépôts. Un modèle morphologique de la microstructure a été développé afin d'étudier l'influence de la morphologie de la phase de cuivre sur la conductivité des dépôts. Ce modèle a permis de simuler des microstructures présentant diverses morphologies en 3 dimensions. Il ouvre ainsi la possibilité d'étudier numériquement l'influence de la morphologie de la microstructure des dépôts sur leur conductivité électrique. La conductivité a été mesurées expérimentalement sur des échantillons de dépôt. Un mélange de poudre et des paramètres optimaux ont alors pu être identifiés pour obtenir un dépôt cold spray sur un substrat composite à matrice organique avec une conductivité satisfaisante mais encore inférieure à celle du cuivre massif
The Cold Spray process allows to manufacture metallic coatings onto Carbon Fiber-Reinforced Composite (CFRP). This process relies on the spraying of high-velocity powder particles to result in high deformation and build up to form a dense coating. However, forming a coating made of copper particles onto a substrate containing carbon fibers was achieved out only by mixing metallic powder with a polymer powder. Although the polymer allow to build up the coating onto CFRP, it is highly electrically insulating. It would therefore decrease the electrical conductivity of the coating drastically. Investigations were carried out on the influence of the coatings microstructure on electrical conductivity. Various copper powders, with different morphologies, granulometry and oxygen contents were mixed with PEEK powder, i.e. a thermoplastic polymer. Cold spray of these powders leads to homogeneous coatings onto CFRP. The characteristics of these coatings were studied as a function of the influence of powder characteristics and spraying parameters. The deformation of the PEEK was also investigated as it governed the build up of the coating. Mechanical testing of PEEK samples and in-situ spraying measurements were performed to feed impact simulations. Then, simulated and experimental impact morphologies of copper particles onto PEEK were compared. The PEEK behavior under impact also prevented sound contacts between copper particles, which decreased the coatings electrical conductivity significantly. A morphological model of the microstructure of the coating was developed to reproduce microstructures in 3D numerically. It allows to investigate numerically the influence of the copper phase morphology on coating conductivity. This conductivity was measured experimentally for various starting copper powders. A carefully selected blend of copper and PEEK powders and optimized spraying parameters lead to homogeneous coatings onto CFRP with an acceptable electrical conductivity but still below bulk copper conductivity

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Gojon, Sébastien. "Etude sur l’élaboration et la caractérisation de revêtements en alliages d’aluminium et de magnésium par projection dynamique à froid pour la réparation de pièces aéronautiques". Thesis, Belfort-Montbéliard, 2015. http://www.theses.fr/2015BELF0272/document.

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Abstract (sommario):

La réparation des composants en alliages légers est un processus clés dans le domaine de l’aéronautique. Ces alliages sont abondamment utilisés dans les constructions aéronautiques notamment pour des composants à forte valeur ajoutée. Leur utilisation combinée à une optimisation de la conception des pièces permet de disposer de produits satisfaisants aux exigences de masse, de coût et de performances. Cependant l’utilisation de ces pièces est limitée dans le temps car divers endommagements peuvent survenir aussi bien lors de leurs manipulations que lors de leurs utilisations en service. Des solutions de retouches existent mais ne permettent pas toujours de redonner leur intégrité aux zones affectées. Ces limitations sont à l’origine d’un fort taux de rebut parmi les pièces à forte valeur ajoutée.Les multiples avantages du procédé Cold Spray en font un candidat idéal pour la projection de revêtements adaptés aux composants en alliages légers mis en oeuvre en aéronautique, que ce soit dans une logique de protection, de retouche ou de réparation. Il s’agit de reconstruire la pièce par un revêtement aux caractéristiques les plus proches possibles de celles du matériau de base. Ce travail de thèse consiste à optimiser l’ensemble des paramètres du procédé de projection dynamique à froid (Cold Spray) pour plusieurs couples substrat-revêtement combinant différents alliages d'aluminium, de magnésium et des composites à matrice métallique à base aluminium.La première étape a consisté à optimiser les paramètres principaux du procédé Cold Spray afin de s’affranchir du phénomène de colmatage pouvant intervenir au sein de la section divergente de la buse de projection. Ce phénomène a pour effet de diminuer la vitesse des particules, les revêtements obtenus devenant alors assez poreux. Une étude s’est ensuite focalisée sur l’optimisation de l’adhérence des couples substrats-revêtements. Il a été démontré le rôle primordial de la préparation de surface dans l’adhérence des revêtements où l’ancrage mécanique apparaît prépondérant. Enfin, une étude originale a été conduite pour mettre au point une méthodologie pour recharger localement une zone défectueuse sans avoir à recouvrir toute la surface du substrat. Une programmation hors ligne du robot a été employée afin de recouvrir deux types de défaut pré-usinés sur des blocs d’alliage d'aluminium. Les résultats sont satisfaisants avec des gains en temps de projection et des dépôts sans défaut après usinage
The repair of light alloy parts is a major issue in aeronautics. Aluminum alloy and magnesium alloy are widely used in aircraft parts, especially for high value-added components. Their use combined to optimizing design allows to have satisfactory products meeting mass, cost and performance requirements. However, like any other life-limited components, various damages can occur not only during handling procedure but also while operating. Rectification solutions exist but do not always comply with requirements. These limitations entail high scrap rates among high value-added parts.The various advantages of the cold spray process make it an ideal candidate for suitable coatings for light alloy aircraft components as protective, retouching or repair methods. The aim is to rebuild the damaged part by a coating whose characteristics are closest to those of primary materials. This thesis proposes to optimize different cold spray parameters for several substrate-coating pairs combining different aluminum alloys, magnesium alloys and aluminum alloy-based metal matrix composites.The first step was to optimize the main parameters of cold spray process to prevent clogging phenomenon that may occur in the expansion part of the nozzle. It decreases particle kinetics and promotes porous coating. Then, adhesion optimization of substrate-coating couples was investigated. The substrate surface preparation is a key factor on coating adhesion, where the mechanical anchoring appears essential. Finally, an innovative study was conducted to develop a method to cover locally surface defects. Offline programming trajectories were used to fill up two kinds of pre-machined defaults on aluminum alloy blocks. Results are in good agreement with spray time savings and defect free coatings after machining

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Giraud, Damien. "Étude des composantes mécanique et métallurgique dans la liaison revêtement-substrat obtenue par projection dynamique par gaz froid pour les systèmes "Aluminium/Polyamide6,6" et "Titane/TA6V"". Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris, 2014. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-01073679.

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Abstract (sommario):

La projection thermique cold spray consiste en l'envol de poudres à haute vitesse sur une cible : le substrat. Leur adhérence et leur accumulation mène à des revêtements plus ou moins denses, utilisés dans le domaine automobile, biomédical, etc. La première étape de construction du dépôt passe par un contact entre la poudre et le substrat. Il est admis que la liaison créée est mécanique et, si la nature des matériaux le permet, métallurgique. Cette étude permet de statuer sur ces deux composantes. Pour cela, deux systèmes privilégiant l'une ou l'autre, sont choisis. L'ancrage mécanique est vu au travers de la métallisation de polymère avec l'emploi d'aluminium projeté sur polyamide 6,6. La liaison métallurgique est abordée avec l'emploi de titane sur un substrat plus rigide en TA6V. Avant d'étudier les mécanismes de liaison, une étape d'élaboration des dépôts est réalisée balayant de nombreux paramètres " procédé " et différentes propriétés des matériaux (température, granulométrie). Des outils sont déployés pour connaître les conditions d'impact : la vitesse de particule par DPV2000, la température du substrat par thermographie infra-rouge et la température des particules par voie numérique. L'ancrage mécanique dans le polymère est décrit grâce à l'étude de l'impact de particules élémentaires ainsi que de la rugosité d'interface 2D (coupes micrographiques) et 3D (laminographie X). Le gradient de porosité est également quantifié. La liaison métallurgique est étudiée par MET. Au préalable, la simulation numérique par éléments finis est employée pour retracer la phénoménologie de l'impact ainsi que quantifier les déformations et les températures locales atteintes à l'interface. La morphologie simulée des particules à l'impact est comparée à celles observées dans des conditions réelles de projection. Enfin, l'adhérence des différents dépôts est évaluée par essai " plot collé " et les faciès de rupture observés. L'influence de la morphologie de surface est étudiée avec des prétraitements de sablage et de structuration laser.

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Maestracci, Raphaël. "Influence de la microstructure sur les mécanismes d'endommagement thermomécanique de revêtements à base d'acier inoxydable AISI 316L réalisés par projection dynamique par gaz froid "cold spray"". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016PSLEM017/document.

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Abstract (sommario):

Le domaine automobile utilise des alliages légers d’aluminium dans la fabrication des pièces volumineuses du moteur thermique afin d’améliorer son rendement énergétique. Cependant, leurs propriétés sont insuffisantes pour pouvoir faire face aux contraintes thermomécaniques du moteur en service qui requièrent des matériaux à haute performance. Une solution innovante est l’application d’un revêtement par projection par gaz froid dite « cold spray » à base d’acier inoxydable AISI 316L aux dimensions et aux propriétés adaptées aux sollicitations locales. Ce procédé repose sur la projection à haute vitesse de particules de poudre sur un substrat, qui, déformées en « splats » à l’impact, adhérent pour créer un revêtement. Cette étude a pour ambition de comprendre les mécanismes d’endommagement thermomécanique de revêtements cold spray composites à base de 316L. Pour cela, les étapes de l’élaboration des revêtements, les paramètres de projection et les poudres de l’étude sont détaillés. Des revêtements de 316L pur sont réalisés ainsi que des analyses microstructurales par microscopie optique, MEB, chimiques par EDX et cristallographiques par EBSD et DRX, afin d’étudier l’influence du procédé cold spray sur la poudre initiale. Les interfaces entre les splats, constituants majeurs dans la cohésion des revêtements, sont étudiées en détail au MET. Puis, des éléments d’addition moins durs de cuivre et plus durs d’alliage de nickel Tribaloy 700 (Ni700), sont incorporés dans les mélanges de poudres avec l’acier afin de créer des revêtements composites. La modification de la microstructure et de la qualité des interfaces par la création de matériaux composites est alors abordée. Enfin, ces matériaux sont éprouvés et comparés grâce à des essais quasi statiques de dureté et de traction, et dynamiques d’impact-glissement. Les résultats et les observations locales de la réponse de la microstructure à ces sollicitations macroscopiques permettront d’envisager les mécanismes d’endommagement de ces revêtements cold spray
Aluminum alloys are commonly used in the automotive industry for lightening and power gain of thermal engines. However, thermomechanical properties are not often high enough to undergo the in-service stresses while the engine is running. High performance materials are needed. A novel approach to reach these high performances is to develop specific coatings using the cold spray route. This thermal spray process is based on the plastic deformation of sprayed powders at a supersonic velocity onto a substrate resulting in so called « splats » and stick to the surface. In this thesis, thermomechanical damage of cold-sprayed 316L-matrix composite coatings are studied. Prior to the study of composites, the elaboration steps of 316L in the cold spray coatings are established. Powder and coatings are studied to determine the influence of the cold spray process. Microstructural analyse involved optical microscopy, SEM, chemical analysis EDX and image analysis. Cristallographic analyse were performed by EBSD and DRX. Interfaces between splats are specifically studies by TEM. These consist of a crucial actor in the cohesion of coatings. Then, softer powder of Cu and harder powder of Ni700 are mixed with 316L and cold sprayed to build composite coatings. Their influence on the microstructure through the creation of new interfaces is observed. Last but not least, mechanical properties of the different coatings are compared. Hardness and tensile tests are used for quasi-static loading characterization whereas impact-sliding tests are used for dynamic loading characterization. Results and the local observation of the microstructural response to these macroscopic loadings give an insight into major damage mechanisms of cold sprayed composite coatings

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Zaafrani, Ibtissem. "Dynamique et stabilisation d’un plasma magnétique froid". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2021. http://www.theses.fr/2021LORR0312.

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Abstract (sommario):

Dans cette thèse, nous considérons un modèle Euler-Maxwell linéarisé de propagation et d'absorption des ondes électromagnétiques dans un plasma magnétique. Deux types de conditions aux limites sont envisagées : conducteur parfait sur toute la frontière et Silver-Müller homogène ou non sur une partie de celle-ci. D'abord, j'établis les équations du modèle et je montre sa bonne position par la théorie des semi-groupes. Ensuite, je m'intéresse à la stabilisation du modèle. Dans un premier temps, je réalise une étude sur le comportement asymptotique en temps long de la solution. Je montre qu'elle décroît vers zéro sous certaines hypothèses physiquement raisonnables. Je conclus à sa convergence vers un état stationnaire non nul dans un espace d'énergie plus grand. Cet état stationnaire est lié aux propriétés de topologie du domaine, et s'exprime en fonction des données initiales. Dans un second temps, j'étudie la décroissance de l'énergie en utilisant la méthode du domaine fréquentiel. J'établis une décroissance polynomiale pour les deux conditions aux limites. Je démontre également un résultat conditionnel de décroissance exponentielle dans le cas Silver-Müller homogène. Dans le cas du conducteur parfait, nous montrons que le système Euler-Maxwell n'est pas exponentiellement stable. Nous concluons par un résultat de convergence vers le régime harmonique en temps en présence d'un forçage harmonique. Parmi les principales difficultés rencontrées, la résolvante de l'opérateur d'évolution est non compacte et l'absorption interne agit seulement sur les variables fluides. Aucune hypothèse d'homogénéité n'est faite, et les hypothèses topologiques et géométriques sur le domaine sont minimales. Ces résultats semblent fortement liés aux propriétés spectrales de diverses matrices décrivant l'anisotropie et d'autres propriétés du plasma. Enfin, nous donnons une extension de ces résultats à un problème d'interface vide-plasma
In this thesis, we consider a linearized Euler-Maxwell model for the propagation and absorption of electromagnetic waves in a magnetized plasma. Two types of boundary conditions are considered: perfectly conducting on the whole boundary and Silver-Müller, homogeneous or not, on part of it. First, I establish the equations of the model and show its well-posedness by the theory of semigroups. Then, I am interested in the stabilization of the model. First, I carry out a study on the long- term asymptotic behavior of the solution. I show that it decreases towards zero under certain physically reasonable assumptions. I conclude that it converges to a non-zero stationary state in a larger energy space. This stationary state is linked to the topology properties of the domain, and is expressed as a function of the initial data. Secondly, I study the energy decay rate by using the frequency domain method. I establish a polynomial decay for both boundary conditions. I also prove a conditional exponential decay result in the homogeneous Silver-Müller case. In the perfectly conducting case, we show that the Euler-Maxwell system is not exponentially stable. We conclude by a result of convergence towards the time-harmonic regime in the presence of a harmonic forcing. Among the main difficulties encountered, the resolvent of the evolution operator is not compact and the internal absorption acts only on the fluid variables. No homogeneity assumption is made, and the topological and geometrical assumptions on the domain are minimal. These results appear strongly linked to the spectral properties of various matrices describing the anisotropy and other plasma properties. Finally, we extend those results to the case of a vacuum-plasma interface problem

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Herbaut, Rémy. "Dynamique des liquides sur substrat froid, avec solidification". Thesis, Sorbonne Paris Cité, 2019. http://www.theses.fr/2019USPCC006.

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Abstract (sommario):

Nous étudions l’étalement de liquides sur une surface froide, avec solidification. L’application visée est le secteur aéronautique qui est confronté à des problèmes de givrage lorsque l’avion est au sol. Le dégivrage s’effectue actuellement par un jet d’éthylène glycol, qui contribue à un surcoût pour les compagnies et une pollution non négligeable. Nos objectifs portent tout d’abord sur des questions fondamentales d’étalement d’une goutte sur un substrat à une température inférieure à la température de solidification. Sur une surface donnée, est-on capable de prédire si la goutte se solidifie ou s’étale dès son impact ? Quelles sont les formes prises par celle-ci, avant, pendant et après la solidification? Quel est le mécanisme de solidification et son influence sur la dynamique d’étalement ? Quel sont les paramètres qui contrôlent la dynamique des processus mis en jeu ? Plusieurs dispositifs et modélisations seront mis en œuvre en vue d’apporter des éléments de réponses à ces questions. Nos objectifs portent aussi sur des stratégies en vue d’éviter la congélation des gouttes et leur permettre de glisser avant leur congélation. La mise en oscillation d’une goutte ou le greffage de polymère en vue modifier l’état de surface seront également envisagés. Cette thèse tente d’apporter quelques éléments de compréhension nouveaux en se concentrant sur deux types d’écoulements très différent. Premièrement, l’avancée d’une ligne de contact en présence de solidification. Deuxièmement, la croissance d’une goutte solide sous alimentation continue en liquide
We study the liquids spreading on cold substrate, with solidification. The intended application is the aeronautical sector, which faces icing problems when the aircraft is on the ground. The deicing is currently carried out by an ethylene glycol jet, which contributes to an additional cost for the companies and a significant pollution. Our objectives focus on fundamental issues of spreading a drop on a substrate at a temperature below the solidification temperature. On a given surface, is it possible to predict whether the drop solidifies or spreads as soon as it is impacted ? What are the forms taken by it, before, during and after solidification? What is the solidification mechanism and its influence on the spreading dynamics? What are the parameters that control the dynamics of the processes involved ? Several devices and models will be implemented to provide some answers to these questions. Our goals also include strategies to avoid freezing drops and allowing them to slide before freezing. Oscillation of a droplet or grafting of polymer to modify the surface condition will also be considered. This thesis attempts to bring some new elements of understanding by focusing on two very different types of flows. First, the advance of a line of contact in the presence of solidification. Second, the growth of a solid drop under continuous liquid feed

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Autones, Lucas. "Élaboration d’aciers ODS (Oxide Dispersion Strengthened) par fabrication additive laser et cold spray : compréhension des relations procédés - microstructures". Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. http://www.theses.fr/2022ULILR004.

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Abstract (sommario):

Les aciers ODS (Oxide Dispersion Strengthened) ferrito-martensitiques sont des matériaux qui présentent une très bonne résistance au fluage et au gonflement sous irradiation. Ces propriétés en font des candidats très étudiés pour les matériaux de gainage des réacteurs de génération IV, ou de structure pour les réacteurs à fusion thermonucléaire. La dispersion des nano-oxydes qui renforcent le matériau est obtenue par métallurgie des poudres. Le co-broyage d’une poudre d’acier atomisée avec une poudre d’oxyde (Y2O3) conduit à la dissolution de l’oxyde dans la matrice. Lors de la consolidation à chaud (CIC ou extrusion à chaud) la précipitation des nano-oxydes a lieu. La conception de composants avec ces matériaux et leur géométrie finale pourraient être améliorée grâce à la fabrication additive (FA). Les récentes évolutions des technologies de FA pourraient permettre de diminuer les délais et coûts de production, tout en augmentant la complexité géométrique et fonctionnelles des pièces. Elles offrent une nouvelle liberté de conception par rapport aux procédés de fabrication soustractive conventionnels.L’objectif de ces travaux de thèse a été d’évaluer les potentiels de différentes techniques de fabrication additive (SLM, DMD, et Cold Spray) pour les aciers ODS.Trois types de poudre ODS (co-broyée, composite et STARS) ont été obtenus pour déterminer les couples poudre – procédé les plus intéressants. Les matériaux élaborés à partir de ces différentes combinaisons ont été caractérisés à plusieurs échelles. Leur quantité de défauts macroscopiques (porosités, fissures) a été analysé afin d’optimiser les paramètres de fabrication. Leur microstructure granulaire a été observée avant et après recuit à 1100 °C par microscopie optique, électronique et EBSD. La nano-précipitation a été analysée par MEB, MET et par diffusion des rayons-X aux petits angles. Une méthode d’analyse d’image alliant des acquisitions en microscopie électronique en haute définition et un logiciel par apprentissage supervisé a été utilisée. Enfin, les propriétés mécaniques de traction à chaud des différents matériaux ont été évaluées et sont en bon accord avec leurs caractéristiques microstructurales.Les résultats obtenus indiquent que les procédés de fabrication laser (SLM, DMD) ne permettent pas d’obtenir des aciers ODS avec de bonnes performances, quel que soit le type de poudre utilisé. L’yttrium forme des phases grossières fragiles et la population de nano-précipités est peu dense. Cela conduit à des propriétés de traction équivalentes à un acier non renforcé. La méthode d’élaboration d’une poudre composite mise en place permet néanmoins d’adapter très facilement la nature et teneur des renforts ajoutés. L’utilisation de renforts TiC conduit à des microstructures très fines et composées de grains équiaxes. Ces microstructures atypiques en fabrication additive laser offrent des perspectives intéressantes.Les aciers ODS obtenus par cold spray à partir d’une poudre co-broyée présentent des caractéristiques semblables à des aciers ODS conventionnels. Après recuit, ceux-ci présentent une microstructure similaire aux aciers ODS obtenus par CIC. Toutefois, les grains grossiers occupent une fraction plus importante de la microstructure, ce qui atteste d’une recristallisation plus avancée. La dureté et la limite élastique moins élevées de ce matériau par rapport à son équivalent CIC confortent ce résultat qui est encourageant pour mettre en forme le matériau. La grande densité de nano-oxydes Y-Ti-O dans l’acier ODS Cold Spray lui permet d’avoir une résistance mécanique à 700 °C supérieure de 50 MPa par rapport à l’ODS CIC. Le matériau Cold-Spray présente toutefois une perte de ductilité qu’il conviendra de mieux comprendre afin de proposer des solutions. Les analyses conduites ont permis de proposer des mécanismes pour expliquer ce comportement qui serait causé par la présence de microfissures et de porosités dans la pièce
ODS (Oxide Dispersion Strengthened) steels are materials that exhibit very good resistance to creep and swelling under irradiation. These properties make them good candidates for cladding materials in Generation IV reactors, or for structural materials in thermonuclear fusion reactors. The dispersion of the nano-oxides, which reinforce the material, is obtained by powder metallurgy. Mechanical-alloying of an atomized steel powder with an oxide powder (Y2O3) results in the oxide dissolution in the matrix. During hot consolidation (hot isostatic pression or hot extrusion), the precipitation of the nano-oxides takes place. Designs of component with these materials and their final geometry could be improved using additive manufacturing.Since the 2010s, recent developments in additive manufacturing technologies could enable to reduce lead times and costs, while increasing the geometric, hierarchical and functional complexity of parts. They pave the way to new freedom of design compared to conventional subtractive manufacturing processes.The objective of this thesis work was to assess the potentials of different additive manufacturing techniques (SLM, DMD, and Cold Spray) for ODS steels.Thus, three types of ODS powder (mechanically-alloyed, composite and STARS) were obtained to determine the most interesting powder-process combinations. The materials produced from these different combinations have been characterized at several scales. The amount of macroscopic defects (porosities, cracks) was analyzed in order to optimize the manufacturing parameters. Their granular microstructure was observed before and after annealing at 1100 °C by optical and electron microscopy (SEM, EBSD). The nano-precipitation was analyzed by SEM, TEM and by small angle X-rays scattering. An image analysis method combining high definition electron microscopy images and a machine learning software was implemented. Finally, the high temperature tensile properties of these different materials were evaluated and are in good agreement with their microstructural characteristics. The comparison of the whole characterization results enabled to select the relevant manufacturing paths.The results obtained indicate that laser additive manufacturing processes (SLM, DMD) lead to ODS steels with low performance, regardless the type of powder used. The yttrium content can greatly decrease after consolidation. It also forms fragile Y-rich coarse phases, and the density of the nano-precipitates population appears very low. These microstructural characteristics induce tensile properties equivalent to those of an unreinforced steel. Nevertheless, the composite powder elaboration method implemented in this work makes it very easy to adapt the nature and content of the reinforcements added to the base powder. Using TiC nano-particles, very fine microstructures composed of equiaxed grains were obtained. These unusual microstructures in laser additive manufacturing offer interesting prospects.ODS steels obtained by cold spray from a mechanically-alloyed powder have characteristics similar to conventional ODS steels. After annealing, these materials have a microstructure similar to the ODS steels obtained by HIP. However, the coarse grains take up a much larger fraction of the microstructure and attest to a more advanced recrystallization. The lower hardness and elastic limit of this material compared to its HIP equivalent confirm this result, which is very encouraging if further shaping should be aimed. The very high density of Y-Ti-O nano-oxides in the Cold Sprayed ODS steel enables to achieve a mechanical resistance at 700 °C which is 50 MPa higher than the HIPed ODS. However, this material exhibits a loss of ductility which will have to be resolved. The analyzes carried out enabled to suggest two mechanisms to explain this damage, which would be caused by the presence of microcracks and porosities in the part

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Yu, Min. "Elaboration de composites à matrice métallique d'alliages d'aluminium par projection à froid". Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00982371.

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Abstract (sommario):

Le procédé de projection à froid (cold spray en anglais) est un procédé fondé sur l'accélération de particules qui restent à l'état solide pour former des dépôts. L'un des forts potentiels applicatifs de ce procédé réside dans la réalisation de dépôts composites car l'incorporation des particules céramiques dans des poudres métalliques influence la microstructure et les propriétés des dépôts. Néanmoins, le principe de construction du dépôt composite n'est pas encore parfaitement établi. En conséquence, les recherches menées dans cette étude sur la fabrication de dépôts composites s'articulent autour de plusieurs domaines, à savoir :* La science des matériaux avec des études sur l'effet de la taille et de la teneur (15 vol.% - 60 vol.%) de la particule du renfort (SiC);* La mécanique des fluides avec des modélisations des vitesses des particules céramiques (SiC) et alliage d'aluminium (Al5056) et les simulations du comportement à la déformation de la particule;* Les caractérisations des dépôts avec des analyses de microstructure et de microdureté, de la cohésion du dépôt et de comportement en frottement des dépôts;Les résultats montrent que la température du gaz n'a aucun effet sur la teneur en SiC dans les dépôts mais provoque une amélioration du rendement de dépôt. La teneur en SiC dans les dépôts composites d'Al5056/SiCp augmente avec l'augmentation de la teneur en SiC dans les poudres initiales. L'ajout de SiC dans les dépôts d'Al5056 augmente la dureté et améliore la résistance à l'usure des dépôts, et puis l'amélioration dépend de la teneur en SiC dans les dépôts composites. La force de cohésion des dépôts augmente dans un premier temps avec l'augmentation de la teneur en SiC puis diminue à partir d'environ 26-27%. Les dépôts composites renforcés par SiC-67 et SiC-27 ont une teneur en SiC semblable dans les dépôts ; Pourtant la microdureté, la force de cohésion et la résistance à l'usure des dépôts formés par Al5056/SiC-67 sont supérieures à celles des dépôts construits par Al5056/SiC-27. Ce phénomène relève l'importance de l'énergie cinétique des particules renforts.Les résultats expérimentaux ont montré que les particules de SiC ne se déforment pas plastiquement mais qu'elles sont susceptibles de créer des cratères sur le substrat ou le revêtement déjà formé ou encore rebondir ou bien de s'insérer mécaniquement dans le revêtement déposé. Finalement, un modèle eulérien a été développé pour prédire la vitesse critique à partir de la morphologie de l'éjection de matière au moment de l'impact. Ce modèle a également été étendu au dépôt composite pour représenter le procédé d'empilement des particules pendant la projection. Les résultats calculés montrent la plus grande déformation des particules de la matrice grâce à l'impact des renforts.

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Fantassi, Said. "Contribution à l'étude de l'impact de particules projetées par plasma sur un substrat froid". Limoges, 1993. http://www.theses.fr/1993LIMO0228.

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Abstract (sommario):

Les proprietes d'un depot realise par projection plasma dependent en grande partie de la facon dont les particules s'ecrasent et se solidifient sur le substrat a revetir. Les cinetiques d'etalement du materiau fondu et la vitesse de trempe (100 k/us) dependent d'une part des parametres a l'impact (vitesse, temperature, taille) et d'autre part des parametres du substrat (nature, etat de surface, rugosite, temperature). Elles conditionnent la forme et l'epaisseur des lamelles obtenues et les points de contact entre les lamelles et le substrat et entre les lamelles elles-memes. Pour avoir une meilleure comprehension des phenomenes controlant l'ecrasement et le refroidissement des particules sur un substrat ou les couches prealablement deposees, nous avons developpe un dispositif constitue de deux pyrometres rapides (temps de reponse 100 ns). Le premier pyrometre est focalise a 2 mm en amont du substrat et le second sur le substrat. Ce dispositif denomme pasm: (pulse analysis for splat monitoring) permet de determiner pour une particule sa vitesse, sa temperature et sa taille avant impact et de suivre l'evolution de sa temperature pendant son etalement et son refroidissement. Nous presentons des resultats obtenus avec des particules de zircone de granulometrie 22+45 um projetees sur des substrats en acier ou en verre. A partir de ces resultats experimentaux, nous avons etabli une correlation permettant de predire le degre d'etalement des grains en fonction du nombre de reynolds defini a partir des parametres des particules a l'impact. Cette correlation est voisine de celle etablie numeriquement par yoshida et al.

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Suo, Xinkun. "Réalisation et caractérisation des revêtements à base magnésium élaborés par projection à froid". Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00864186.

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Abstract (sommario):

Le procédé de projection à froid a démontré ses avantages uniques dans la préparation de revêtements métalliques, composites et céramiques. Parmi ces revêtements, ceux constitués de magnésium pur ou de composites à matrice métallique à base de magnésium font partie des matériaux les plus prometteurs en raison de leur excellente résistance spécifique. Pourtant, les mécanismes de fabrication, par ce procédé de projection, des revêtements magnésium et composites à base de magnésium n'ont pas été étudiés. C'est le sujet de cette thèse. Les recherches menées dans cette étude s'articulent autour de plusieurs domaines, à savoir: La science des matériaux avec des études sur l'effet de la granulométrie des particules de magnésium, l'effet de la taille et de la teneur (15% vol. - 60 % vol.) des particules de renforcement (SiC) ; La mécanique des fluides avec des modélisations de géométrie de buse, d'écoulement de gaz et des vitesses des particules de magnésium et alliage de magnésium (AZ91D) ; Les caractérisations des dépôts avec des analyses de microstructure et des mesures de microdureté, d'adhérence et de comportement au frottement des revêtements;Les résultats montrent que la projection à froid peut être utilisée pour fabriquer des revêtements de magnésium purs ou composites sans aucune oxydation ou transformation de phase. La taille de ces particules doit rester dans une fourchette acceptable pour égaler la vitesse critique (entre 653 m*s-1 et 677 m*s-1) permettant la déposition. Concernant plus spécifiquement les résultats sur les revêtements de magnésium pur, le maximum de rendement de dépôt est obtenu par projection d'une poudre de granulométrie comprise entre 22 μm et 64 μm. L'adhérence atteint 11.6 ± 0.5 MPa lorsque le substrat est préchauffé à 200 oC. Pour le cas des revêtements AZ91D, la construction du dépôt s'effectue par effet de verrouillage mécanique. Le type de frottement observé sur ces revêtements est une usure adhésive. Dans les revêtements composites d'AZ91D - SiC, la teneur en particules de renforcement SiC présentes dans le dépôt diminue avec leur taille dû à l'effet "onde de choc". Le rendement de dépôt augmente avec la teneur en SiC de 15 vol.% à 30 vol.%, puis diminue au-delà de 30 vol%. Le type de frottement correspond à une usure par abrasion.

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Xie, Yingchun. "Etude de la déformation particule/substrat au mécanisme de liaison en projection à froid". Thesis, Belfort-Montbéliard, 2016. http://www.theses.fr/2016BELF0301/document.

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Abstract (sommario):

La projection à froid, aussi appelée cold spray, est considérée comme un nouveau membre de la famille de laprojection thermique depuis une trentaine d'années maintenant. Cette thèse propose d'étudier le comportement endéformation des particules et du substrat et de mettre en avant les liaisons formées dans le revêtement par deuxapproches complémentaires, expérimentale et de simulation.Une méthode innovante pour observer directement la surface fracturée des particules déposées après décollementdu substrat a été testée avec succès. Par ce moyen, la surface de contact entre particule et substrat sousdifférentes conditions a été analysée.Concernant les résultats expérimentaux, une nouvelle théorie a été proposée pour expliquer le mécanisme deliaison interfaciale d'un revêtement dur de Ni sur substrat mou d'Al reposant sur l'effet de martelage répété desparticules, sur l'effet de pression du gaz principal et sur l'effet de préchauffage du substrat. La transformation dumécanisme de liaison revêtement/substrat au cours de la construction du dépôt a été mise en évidence en passantdu verrouillage mécanique à une combinaison d'une liaison mécanique et d'une liaison métallurgique, puis à laformation d'instabilités sous forme d'un mélange tourbillonnaire à l'interface. Plus de zones de liaisonsmétallurgiques sont générées sous forte pression, une plus grande déformation plastique apparaît grâce latempérature de préchauffage, et une adhérence plus forte au sein des dépôts est capable de se produire en dépitde la présence d'un film d'oxyde épais sur la surface du substrat
Cold spraying, also called cold gas dynamic spraying, is a new coating technology which has been developed duringthe past three decade. In this study, a comprehensive investigation on particle deformation behavior and bondingbehavior between particle and substrate was conducted by experiment and numerical method.This thesis aims at presenting an innovative method to directly observe the fractured contact surface between thecold sprayed particle and substrate. By this means, the particle/substrate fractured contact surfaces were analyzedfor different conditions.Based on the experimental results, a new theory was proposed to explain the interfacial bonding mechanism of hardNi coating onto soft Al substrate. It is assumed that the particle peening effect is essential for the formation ofdiscontinuous metallurgical bonding. The dominant coating/substrate bonding mechanism is responsible of thetransformation during the coating build-up process of the initial mechanical interlocking to a combination ofmechanical interlocking and metallurgical bonding therefore of the formation of interfacial instabilities. The highcontact pressure is the relevant factor determining the particle/substrate metallurgical bonding. More metallurgicalbonding areas were generated due to strengthen peening effect of the subsequently deposited particles with higherpropelling gas pressure. Finally, stronger adhesion is able to occur despite the presence of a thick oxide film on thesubstrate surface by the preheating of the substrate. Higher temperatures help the materials to undergoes astronger plastic deformation that disrupts the oxide films. That leads to initiate an intimate contact between particleand substrate

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Douchy, Guillaume. "Procédé de projection à froid interne et caractérisation des revêtements résultants : application au moteur d'automobile". Besançon, 2008. http://www.theses.fr/2008BESA2009.

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Abstract (sommario):

Dans un cadre de recherche pour diminuer la consommation des véhicules et donc pour limiter les émissions de gaz, une des solutions les plus accessibles techniquement et économiquement consiste à diminuer les pertes par frottement de manière générale au sein même des moteurs, et en particulier au niveau du poste Segments/Piston/Chemise (SPC), qui répresente, à lui seul, près de la moitié de ces pertes, et ceci aussi bien pour les motorisations essence que diesel. Afin de trouver des nouveaux revêtements dans les cylindres des blocs moteurs, le nouveau procédé dit de projection à froid a été adapté à la projection interne. Le travail de cette thèse a consisté à développer un pistolet de projection à froid interne et à étudier les dépôts obtenus par la buse développée. La première partie de cette thèse fût de concevoir un pistolet de projection à froid. Basé sur une étude des géométries des buses de projection dite de De Laval, une nouvelle injection de la poudre a été proposée. Cette géométrie permet de réduire considérablement l'encombrement de la buse de projection. Ainsi une buse capable de rentrer dans un cylindre de moteur a été conçue fabriquée et validée par les dépôts obtenues. Par ailleurs, les simulations numériques des écoulements dans les buses ont permis de déterminer comment optimiser chaque paramètre géométrique du divergent pour obtenir une vitesse des particules optimales. La seconde partie de la thèse étudie les revêtements qu'il est possible d'obtenir avec la buse interne. Des dépôts de fer et de bronze ont été obtenus. Pour lancer les bases des prochains dépôts développés, les paramètres de projection et l'obtention de dépôts composites ont été étudiés. Les essais menés ont soulignés les difficultés pour obtenir les dépôts composites, mais ont montré aussi leurs avantages au niveau de leurs propriétés
Within a framework of research to decrease the consumption of vehicles and thus to reduce gas emissions, one of the most accessible solutions technically and economically consists in decreasing the losses by friction in a general way within the engines, and in particular at the Piston/Rings/Liner part, which represents alone about half of these losses, and this as well for gas engine types as well as diesel types. In order to find new coatings in the cylinders of the engine, the new process known as cold spraying was adapted to internal spraying. The purpose of the present study consisted in developing an intern cold spray gun and studying the deposits obtained by the developed nozzle. The first part of this thesis was to design a cold spray gun. Based on a study of the geometries of cold spray nozzles named De Laval, a new injection of the powder was proposed. This geometry makes it possible to reduce considerably the encumbrance of the nozzle. Thus a nozzle, which is able to enter into cylinders, was designed, manufactured and validated by the deposits obtained. In addition, the numerical simulations of the flows in the nozzles allowed determining how to optimize each geometrical parameter of divergent to obtain an optimal velocity of particles. The second part of the thesis examines the coatings which are possible to obtain with the intern nozzle. Bronze and iron deposits were obtained. To launch the bases of the next elaborated deposits, the spray parameters and composite deposits were studied. The tests that were carried out underlined the difficulties to obtain composite coatings, but also showed their valuable properties

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Kolli, Zehir. "Dynamique de renouvellement du parc automobile : Projection et impact environnemental". Phd thesis, Paris 1, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00860364.

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Abstract (sommario):

Le but de cette thèse de doctorat est l'analyse du volume et de la structure démographique du parc automobile français. L'objectif est d'estimer la contribution de la circulation automobile aux émissions de CO2 et de polluants locaux à l'horizon 2020. Les analyses exploitent les données du panel Parc Automobile de la Sofres (observations annuelles sur la période 1984-2008). L'examen de l'évolution de l'âge moyen montre que ce dernier subit un vieillissement d'ordre structurel. Le calibrage d'une famille de lois de survie paramétriques montre une hausse continue de la durée de vie des véhicules. La durée de vie médiane, estimée par ajustement d'une loi de Weibull sur des taux de survie transversaux gagne près de 4,6 années en passant de 8,6 ans pour la période 1984-1987 à 13,2 ans pour la période 2004-2008. La hausse de la durée de vie des véhicules est expliquée par le multi-équipement des ménages, la diésélisation croissante du parc automobile et par une relative hausse de la robustesse des véhicules. Cette hausse de la durée de vie des véhicules particuliers vient s'ajouter à la relative stabilité du volume des immatriculations des véhicules neufs observée depuis deux décennies pour expliquer la croissance du solde naturel ainsi que le vieillissement du parc. Une régression de Poisson nous permet de confirmer la supériorité des véhicules à moteur diesel en matière de durée de vie ainsi que l‟effet négatif de la hausse du kilométrage annuel sur cette dernière. Enfin, sur la base de nos résultats concernant les lois de survie du parc, nous présentons un modèle stylisé de projection de la structure du parc à l‟horizon 2020 suivant deux scénarios contrastés de diffusion de véhicules hybrides et électriques. A partir de chaque scénario de parc, des projections d'émissions sont menées à l'horizon 2020 à l'aide du logiciel Copert IV.

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Hamdi-Bellini, Radia. "Comportement quasi-statique et dynamique des aciers pour frappe et forge à froid". Compiègne, 1997. http://www.theses.fr/1997COMP1018.

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Abstract (sommario):

L'objectif de ce travail est de caractériser l'écrouissage, l'effet de la température et de la vitesse sur l'écoulement des nuances de frappe et forge à froid. Pour modéliser le comportement de ces aciers, il a été nécessaire de développer tous les outils indispensables pour cette caractérisation : méthodologies d'essais, procédures de dépouillement, logiciels d'analyse, modèle de description du comportement. . . Ainsi, au cours de cette étude, de nombreux essais de traction et compression ont été menés ; les domaines explorés en grandes déformations, en vitesse de déformation (de 10-4 à plus de 800 s-1) et en température (de 20°C à 400°C) couvrent sensiblement ceux des procédés industriels. Pour caractériser le comportement en dynamique (800 s-1) jusqu'aux grandes déformations, un essai de compression original a été mis au point sur un mouton vertical dont le principe de fonctionnement est basé sur la chute d'une masse. Des simulations numériques ont permis de dimensionner l'ensemble du montage et d'optimiser la géométrie de la cellule d'effort. De plus, un programme de dépouillement des ces essais, Compdyna, a été développé. En utilisant une méthode inverse, il permet d'une part de lisser le signal acquis (force-déplacement) et d'autre part de calculer la loi d'écoulement (contrainte-déformation) pour l'essai traité. L'ensemble de cette étude a abouti, parallèlement, à la mise au point d'un modèle de comportement et au développement d'un logiciel, IdMod, permettant l'identification des coefficients de ce modèle à l'aide d'une procédure d'optimisation algorithmique. Ce modèle phénoménologique décrit l'écrouissage, l'effet de la température et de la vitesse de déformation. Pour finir, le modèle de comportement a été identifié pour de très nombreuses nuances d'acier utilisées en frappe et en forge à froid.

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Bielousova, Oleksandra. "Etude de la structure et des propriétés de revêtements composites obtenus par la projection gazodynamique à froid". Ecole nationale d'ingénieurs (Saint-Etienne), 2013. http://www.theses.fr/2013ENISE019.

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Abstract (sommario):

[Le] Développement intensif de l'industrie dans le sens de la conception et l'optimisation de nouveaux matériaux et revêtements mène à l'invention et l'élaboration des nouvelles technologies des revêtements en poudre. Une de ces technologies est la projection à froid de divers matériaux et composites. Les propriétés des matériaux composites dépendent de leur composition et de la structure de phases. Pour cette raison, il semble raisonnable de gérer la structure du matériau projeté à froid par le traitement thermique suivant. Cette technologie combinée ouvre des nouvelles possibilités de contrôler la composition de phases, de dislocations et la structure des grains des matériaux. Dans ce cas, les nouvelles opportunités pour obtenir les compostions des phases différentes et les propriétés des matériaux sont ouvertes. L'objectif principal de ce travail est d'étudier les caractéristiques spécifiques des processus de projection à froid des revêtements composites obtenus par le dépôt des mélanges des poudres ou des couches distinctes de matériaux doux et durs et de définir leur influence sur la structure et les propriétés composites afin d'obtenir et développer les nouvelles applications des revêtements composites. Trois groupes principaux des revêtements sont étudiés : le revêtement en Al-acier inox pour une application possible comme un revêtement de bariière thermique, le revêtement intermétallique Ti-El et nouveau revêtement antifriction au lubrifiant interne en acier inoxydable-SiC. Le traitement thermique des revêtements est réalisée à favoriser la formation de composants intermétalliques et graphitisation de la matrice en acier inoxydable dans le cas de revêtements acier-SiC. Les propriétés mécaniqus des revêtements telles que la microdureté et le module élasticité sont évaluées sur la base de la théorie de la plasticité à gradient de déformation et les paramètres de la dépendance de profondeur d'indentation des matériaux sont calculées. Les applications possibles des revêtements déposés sont développées et discutées
Intensive development of the industry in the direction of design and optimisation of novel materials and coatings leads to invention and elaboration of new powder coating technologies. One of these technologies is Cold Spray of various materials and composites. The properties of composites materials depend on their phase composition and structure of various phases. For this reason, it seems to be reasonable to manage the cold sprayed material structure by following heat treatment. Such a combined technology opens the new opportunities to control the phase comporition, dislocation and gain structure of materials. In this case, the new opportunities to obtain various phase composition and properties of materials are opened. The main goal of the work is to examine the specific features of cold spraying process of composite coatings obtained by deposition of powder mixtures or separate layers of soft and hard materials, and to define their influence on composite structure and properties in order to obtain and to develop the new composite coating applications. Three main groups of coating are studied : Al-SS coating for possible application as a thermal barrier coating, Ti-Al intermetallic coating and naw anti-frictional SS-SiC coating. Thermal tratment of the coatings is performed to favour the formation of intermetallic components and stainless steel matrix graphitisation in case of SS-SiC coatings. Mechanical properties of the coatings such as microhardness and elastic modulus are evaluated on the base of straingradient plasticity theory and the parameters of the depth dependence of the materials are calculated. Possible applications of the deposited coatings are developed and discussed

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Guo, Xueping. "Etude des procédés d'élaboration et caractérisation des revêtements de bronze et de ses composites préparés par projection à froid". Phd thesis, Université de Technologie de Belfort-Montbeliard, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00603634.

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Abstract (sommario):

Dans cette étude, la technologie de la projection à froid a été utilisée pour réaliser des projections de bronze et ses composites de manière à obtenir un revêtement qui possède bonnes performances en frottement. Les recherches suivantes ont été exécutées dans ce travail à savoir : -la fabrication, la sélection et le post-traitement des poudres de bronzes et de quasicrystaux : -la réalisation de revêtements de bronze et ses composites ; -l'analyses des performances en frottement des revêtements fabriqués ; -la comparaison des caractéristiques et des comportements en frottement entre les revêtements fabriqués par la projection à froid et par la projection thermique conventionnelle. Les résultats montrent que la projection à froid peut être une technologie fiable pour réaliser des revêtements composites à base de bronze, la transformation de phase et l'oxydation qui sont associées aux revêtements fabriqués par les autres techniques de projection thermique conventionnelle peuvent être évitées ou atténuées efficacement par utilisation du procédé de projection à froid, le revêtement composite présente une meilleure propriété tribologique par rapport aux revêtements de bronzes seuls. Les performances en frottement des revêtements fabriqués par projection à froid sont comparables à celles des revêtements fabriqués par projection thermique.

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Malachowska, Aleksandra. "Analysis of the cold gas spraying process and determination of selected properties of metallic coatings on polymers". Thesis, Limoges, 2016. http://www.theses.fr/2016LIMO0012/document.

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Abstract (sommario):

Le but de cette thèse de doctorat état d’analyser la possibilité de la métallisation des couches des polymères à l’aide de la méthode de pulvérisation avec du gaz froid sous une basse pression. Deux substrats thermoplastiques et cinq poudres métalliques ont été étudiés. Les substrats étaient le polycarbonate amorphe et le polyamide 6 semicristalin. La poudre était : sphérique, globulaire, dendrique cuivre, aluminium et étain. Le processus de déposition s'est avéré beaucoup plus complexe que dans le cas du substrat de métal. Les problèmes étaient, entre autres : faible dureté du substrat, comportement fragile dans les basses températures, l'amollissement thermique dans des températures très basses. Le travail a commencé avec un calcul de la vitesse dans une basse pression du processus de pulvérisation a froid. La vitesse calculée pour toutes les poudres sauf l'étain étaient au-dessous de la vitesse critique pour les paramètres acceptables en ce qui concerne la déposition des polymères. Les premières épreuves ont confirmé que la déformation des particules de poudre n'était pas suffisante. Dans le cas de cuivre, il était impossible d'obtenir le revêtement. En plus, la force de liaison était très faible - les revêtements étaient delaminés spontanément. Deux mesures ont été entreprises pour améliorer les résultats : réduire la vitesse critique de la poudre et insérer des couches intermédiaires. Avec ces deux moyens, il a été possible d'obtenir les revêtements en cuivre et alluminium sur PA6 et PC. En s'appuyant sur l'étude, des conditions optimales pour la déposition de revêtement ont été choisies pour la caractérisation. La caractérisation des revêtements a inclu : l'analyse structurelle avec le microscope à la lumière et électronique à balayage, mesure d'adhésion, mesures du module d'Young, résistivité électrique, mesures de micro-dureté, mesures de coefficient de dilatation thermique, mesures de contenu d'oxygène et la simulation FEM pour étudier le mécanisme de déposition
The aim of this Phd thesis was to analyze the possibility of metallization of polymers surface using a Low-Pressure Cold Gas spraying method. Two polymers substrate: polyamide 6 (Pa 6) and polycarbonate (PC) were investigated. The coatings were deposited using: tin, aluminium and copper powders. Within the framework of this work powders particles velocity and temperature was calculated during spraying process. The obtained particle velocity was compared to the critical velocity to select initial spraying conditions. Direct spraying on polymers substrate brought acceptable properties only for tin powder. Aluminium coatings delaminated spontaneously after spraying process. In case of copper powder deposition of continuous layer was impossible. Next, the influence of powder morphology, heat treatment of the feedstock material and the use of interlayers on the deposition process was investigated. Consequently, aluminium and copper coatings were obtained on both polymers. For a set of received coatings (Sn, Al, Cu) microstructure was observed and the results of adhesion, resistivity, micro-hardness, Young's modulus, and oxygen content in powders and coatings measurements were given. The bonding mechanism of the powder particles with substrate material was investigated using simulation of impact of copper and tin particle on polyamide substrate in Abaqus program. The simulation results were compared to experimental results. The dissertation was summed up with conclusion and possibilities of further research
Celem niniejszej rozprawy doktorskiej była analiza możliwości metalizacji powierzchni tworzyw sztucznych za pomocą metody niskociśnieniowego natryskiwania zimnym gazem (z ang. Low-Pressure Cold Spraying – LPCS). Jako podłoże zastosowano dwa polimery: poliamid 6 (PA 6) i poliwęglan (PC). Powłoki zostały wykonane z użyciem proszków: cyny, aluminium i miedzi. W ramach pracy obliczono prędkość oraz temperatura cząstek proszku podczas procesu natryskiwania. Na podstawie porównania otrzymanych wyników prędkości cząstek proszku do prędkości krytycznej dobrano wstępne parametry procesu. W przypadku bezpośredniego natryskiwania na tworzywo jedynie powłoki cynowe charakteryzowały się akceptowalnym właściwościami. Powłoki aluminiowe miały tendencje do samoistnego odspajania. W przypadku prób nanoszenia proszku miedzi nie udało się uzyskać ciągłej warstwy. W dalszej kolejności zbadano wpływ morfologii i obróbki cieplnej proszku oraz zastosowania międzywarstw na proces formowania powłoki, co pozwoliło na uzyskanie powłok aluminiowych i miedzianych na powierzchni obydwu tworzyw sztucznych.Dla kompletu uzyskanych powłok (Sn, Al, Cu) przedstawiono zdjęcia mikrostruktury oraz wyniki pomiarów wyniki pomiarów przyczepności, rezystywności, mikrotwardości,modułu Younga, zawartości tlenu w proszku i powłoce. Mechanizm wiązania cząstek proszku z materiałem podłoża przeanalizowano za pomocą symulacji uderzenia cząstek miedzi i cyny w podłoże poliamidowe w programie Abaqus. Wyniki z symulacji zostały porównane do rezultatów eksperymentalnych. Całość pracy podsumowano wnioskami oraz przedstawiono możliwości dalszych badań

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Mailler, Sylvain. "Influence dynamique de l'Himalaya sur le climat en Extrême-Orient". Phd thesis, Université Paris-Est, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00598530.

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Abstract (sommario):

L'impact dynamique des montagnes sur la circulation de grande échelle de l'atmosphère passe généralement par des forces : pour cette raison, la partie de l'orographie qui n'est pas résolue par les modèles de circulation générale est prise en compte par la paramétrisations des forces qu'elle applique à l'atmosphère. Dans cette thèse , nous nous attacherons à comprendre l'impact des forces appliquées par les montagnes des moyennes latitudes, en particulier le Plateau tibétain, sur la circulation de l'atmosphère. Pour ce faire, nous utiliserons notamment le concept de couple appliqué par les montagnes sur l'atmosphère, traduction des forces à l'échelle globale. Les chaînes de montagnes les plus importantes des moyennes latitudes génèrent, à l'échelle synoptique, d'importantes vagues de froid appelées cold surges dans la littérature anglophone, un terme que nous traduirons littéralement par crues froides. L'importance du couple équatorial des montagnes dans l'initiation des crues froides sur l'Asie de l'Est (impact du Plateau tibétain), l'Amérique du Nord (impact des montagnes Rocheuses) et l'Amérique du sud (impact de la cordillère des Andes) est mise en évidence par une étude statistique. À l'aide d'un modèle dynamique simple, une interprétation du mécanisme sous-jacent à ce forçage est proposée, montrant que les forces de portance appliquées par la montagne à l'atmosphère dans la phase initiale des crues froides suffisent à leur déclenchement. L'impact dynamique du plateau tibétain sur la mousson d'hiver est-asiatique est important, en particulier sur les événements de convection en hiver sur la Mer de Chine Méridionale. Une séquence d'événements montrant cet impact a été identifiée statistiquement : un forçage dynamique de la circulation atmosphérique par le Plateau tibétain, se traduisant par un fort signal sur le couple des montagnes équatorial appliqué à l'atmosphère, est suivi par le déclenchement d'une crue froide puis, après quelques jours, par un renforcement de la convection profonde sur la Mer de Chine Méridionale. Cet effet dynamique du Plateau tibétain sur la mousson d'hiver s'étend au sud jusqu'à l'Indonésie et à l'ouest jusqu'à la Baie du Bengale. L'utilisation du modèle de circulation générale du Laboratoire de Métérorologie Dynamique, LMDz, permet de compléter les résultats observationnels décrits auparavant. Ce modèle ferme de manière satisfaisante le bilan de moment angulaire et permet de montrer que l'orographie sous-maille joue un rôle important sur la phase finale de l'évolution des crues froides. Des résultats nouveaux sont présentés sur le bilan de moment angulaire de l'atmosphère, en particulier en ce qui concerne l'impact du couple équatorial des montagnes et de la contribution du Plateau tibétain. Il est en particulier montré que le couple équatorial appliqué par le Plateau tibétain joue un rôle faible dans l'évolution temporelle du moment angulaire équatorial, mais un rôle significatif dans sa répartition spatiale

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Casetta, Damien. "Modèle d'aide à la conduite de réseaux de froid". Thesis, Paris Sciences et Lettres (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017PSLEM012.

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Abstract (sommario):

La maîtrise de la demande en climatisation des bâtiments tertiaires peut contribuer à la limitation du réchauffement climatique à 2°C. Les réseaux de froid urbain sont une solution pour répondre à cette demande avec une haute efficacité énergétique. Une conduite performante est cependant essentielle pour maintenir et augmenter leurs avantages compétitifs. L'objectif de la thèse est de contribuer à la construction d'un outil d'aide à la conduite journalière des réseaux de froid. La difficulté réside à deux niveaux : la diversité des décisions et la complexité des phénomènes physiques sous-jacents. L'originalité est de proposer une méthodologie pour aider au pilotage des groupes frigorifiques, des tours aéroréfrigérantes, de la pression différentielle et de la répartition de puissance entre des centrales de production aux performances variables. La méthodologie développée est appliquée au réseau de froid de Paris-Bercy exploité par Climespace. Tout d'abord, un modèle intégrant une représentation physique des centrales de production, du réseau de distribution et des sous-stations, est développé. En particulier, un modèle de type semi-empirique, paramétrable sur des mesures, est modifié pour calculer les performances non-nominales des groupes frigorifiques centrifuges. La validation du modèle complet est réalisée sur un jeu de données indépendant de l'identification. Ensuite, le modèle est exploité pour rechercher une conduite optimisée à partir d'un modèle de prévision de la demande. La méthode proposée est séquentielle : résolution a priori des optimisations locales puis génération de modèles quadratiques de centrales servant à déterminer la répartition optimale. La pression différentielle est minimisée à partir de l'identification, par simulation, de la sous-station défavorisée. Enfin, la réduction de la consommation électrique est évaluée sur une semaine d'été
Cooling demand management of commercial buildings can contribute to limit global warming below 2°C. District cooling is an energy-efficient option. However, improving operational performance is of great importance to ensure and increase its competitive advantages. The aim of this thesis is to contribute to the development of a decision-support tool for daily operation of district cooling networks. Challenges lie at two levels: diversity of decisions to be taken and complexity of physical phenomena involved. The original aspect of our work is to propose a methodology to improve chillers and cooling towers control, differential pressure management and dispatching between production plants with variable efficiency. Our developments are applied to the district cooling of Paris-Bercy, operated by Climespace. First; a model featuring a physical description of chilled-water production plants, distribution network and buildings substations, is developed. In particular, a semi-empirical model with identified parameters is modified to compute non-nominal characteristics of centrifugal chillers. The system model is validated against an independent dataset. Then, the model is used to find optimized controls from cooling loads forecast. The proposed methodology is sequential: pre-computation of optimal set-points at plant level and then generation of quadratic plant models to solve the dispatching optimization problem at each time step. Differential pressure is minimized with a simulation-based tracking of the critical substation. To conclude, electricity consumption reduction with optimized controls is evaluated during a summer week

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Allali, Oussama. "Structure et dynamique des graphes de terrain bipartis : liens internes et prédiction de liens". Paris 6, 2011. http://www.theses.fr/2011PA066201.

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Abstract (sommario):

Beaucoup de graphes de terrain comme les relations acteur-film ou fichier-fournisseur sont modélisables par des graphes bipartis, dont les noeuds sont divisés en deux ensembles avec des liens entre les noeuds de différents ensembles seulement. Cependant, des méthodes manquent actuellement pour analyser correctement ces graphes, la plupart des méthodes existantes étant conçues pour des graphes classiques. Une approche courante, mais limitée, consiste à transformer les graphes bipartis en graphes classiques, par un procédé appelé projection. Cependant ceci entraîne une perte importante d'informations. Nous introduisons dans cette thèse les liens internes, et les proposons comme une nouvelle notion importante pour analyser les graphes de terrain bipartis : elle permet de mesurer la redondance dans ces graphes, et de mesurer la perte d'information entre un graphe biparti et ses projections. Nous montrons en étudiant différents jeux de données que les liens internes sont très fréquents, et que les statistiques associées permettent de souligner leurs ressemblances et leurs différences avec les graphes bipartis aléatoires. Ensuite, nous montrons que nous pouvons tirer profit de cette notion pour modéliser les graphes de terrain bipartis et les stocker dans un format compact. La plupart des graphes de terrain sont de plus dynamiques, c'est-à-dire que leur structure évolue au fil du temps par l'ajout et/ou le retrait de noeuds et/ou de liens. L'étude de la dynamique des graphes de terrain peut s'aborder par le problème de la prédiction de nouveaux liens dans ces graphes. Plusieurs travaux ont étudié le problème de la prédiction de liens dans les graphes classique (non-bipartis). Toutefois, leurs méthodes ne sont pas directement applicables aux graphes bipartis ou sont inappropriées. Nous proposons une approche basée sur les liens internes pour la prédiction dans les graphes bipartis. Nous montrons que notre méthode fonctionne très bien, beaucoup mieux que l'approche de recommandation classique.

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Pibernat, Jérôme. "Conception d'une électronique de traitement de signaux de forte dynamique issus d'une chambre à projection temporelle". Bordeaux 1, 2007. http://www.theses.fr/2007BOR13600.

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Abstract (sommario):

La mise en évidence de décroissances radioactives à plusieurs particules nécessite un détecteur multi-trace tel qu'une chambre à projection temporelle (TPC) dont le point de fonctionnement peut-être réglé selon la nature des éléments étudiés. La modélisation électrique d'un détecteur de ce type révèle qu'en fonction des conditions d'utilisation et de la nature des éléments étudiés, la dynamique des signaux générés peut s'élever au-delà de cinq ordres de grandeur. Un système de traitement spécifiquement dédié à cette application doit donc être étudié. Pour satisfaire aux contraintes du matériel expériemental, ce système doit être intégré et son architecture fonctionnelle doit être semblable à celle du prototype présenté. La topologie de l'étage d'entrée du prototype restreint la dynamique de traitement. La solution étudiée pour résoudre ce problème consite à substituer cet étage par un circuit convoyeur de courant de deuxième génération (CCII) à sorties multiples. L'étude de sa linéarité conduit à envisager l'amplitude maximale des signaux qu'il est apte à traiter. Une dynamique supérieure à 1. 10(exposant 5) est atteinte en simulation, en réalisant des circuits de filtrage adapté. L'optimisation de ce convoyeur et des filtres permettrait d'augmenter encore cette dynamique
The emphasis on many-particles radioactive decays requires a tracking detector like a Time Projection Chamber (TPC), which operating point can be set in accordance with the nucleides analyzed. The electrical model of such a detector reveals that, depending on its operating conditions and the nature of elements under study, the signals dynamic range can be up to more than five orders of magnitude. Consequently, an application specific processing system has to be designed. To meet the requirements of the experimental equipment, this system muste be integrated and its functional architecture muste be similar to the one of the prototype presented. The topology of the input stage of the protoype narrows the dynamics of the processing. The solution suffested to solve this problem consists in substituting this stage by a second generation current conveyor (CCII) with multiple outputs. The study of its linearity leads to predict the highest signal amplitude that it's able to process. A dynamic range greater than 1. 10(5) obtained in simulation with adapted filters. Optimization of this conveyor and filters coukd lead to extend even more this dynamic range

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Andreux, Régis. "Étude expérimentale et numérique d'un séparateur gaz-solide en sortie du riser d'un pilote froid de FCC". Toulouse, INPT, 2001. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000624/.

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Abstract (sommario):

L'étape de séparation des gaz de réaction et des particules de catalyseur à la sortie de la zone réactionnelle est l'un des points critiques du procédé de craquage catalytique en lit transporté gaz-solide (Fluid Catalytic Cracking). L'objectif de cette étude est d'utiliser à terme la simulation numérique pour représenter le fonctionnement et contribuer au développement de séparateurs gaz-solide dans ce contexte industriel. L'approche retenue, la modélisation à deux fluides, est ainsi validée sur une expérimentation élémentaire représentative des conditions industrielles et constituée d'un riser et d'un séparateur gaz-solide à effet centrifuge. Ce travail est divisé en deux grandes parties. La première partie est consacrées à la conception et à l'exploitation expérimentale du pilote froid de FCC. Nous avons examiné les effets de la charge en solide et des pressions de sorite sur l'hydrodynamique de l'écoulement dans le riser et le séparateur. A l'issue de cette étude expérimentale, nous avons conclu sur l'influence notable de ces paramètres concernant la densification de la zone basse du riser, l'apparition de recirculations de solide contre les parois, la formation d'aggrégats éphémères, la diminution du micro-mélange au profit du macro-mélange, et les efficacités de séparation des deux phases. La deuxième partie concerne l'étude numérique de la veine d'essais. Le modèle tridimensionnel instationnaire reproduit correctement le comportement hydrodynamique du riser et du séparateur mais tend à sous-estimer la densification de la zone basse, les recirculations du solide contre les parois, et l'efficacité de séparation gazeuse. A l'issue de cette étude numérique, nous avons souligné l'influence, dans le riser, de la modélisation des interactions fluide-particules en zones pariétales et du couplage avec les éléments externes de la veine d'essais, et l'influence, dans le séparateur, de la modélisation de la turbulence du fluide.

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Andreux, Régis Simonin Olivier Hemati Mehrdji. "Étude expérimentale et numérique d'un séparateur gaz-solide en sortie du riser d'un pilote froid de FCC". Toulouse : INP Toulouse, 2008. http://ethesis.inp-toulouse.fr/archive/00000624.

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Cournède, Paul-Henry. "Un schéma bilagrange plus projection pour la simulation bifluide des instabilités de mélange". Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 2001. http://www.theses.fr/2001ECAP0732.

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Abstract (sommario):

Les interfaces entre fluides de propriétés différentes sont sujettes à l'apparition d'instabilités hydrodynamiques de mélange. Ce travail de thèse a consisté en l'élaboration de modèles bifluides, de méthodes numériques adaptées et d'un code d'étude pour la simulation des instabilités de mélange. Nous nous intéressons tout d'abord à l'élaboration des modèles bifluides. Celle-ci implique une description locale, un processus de moyenne statistique et des hypothèses physiques de modélisation. Le modèle de base obtenu par ce procédé ne s'écrit pas sous forme conservative et n'est pas hyperbolique. Ces différents aspects sont étudiés et discutés. Ces difficultés physiques de modélisation et mathématiques dues à la forme du système nous imposent l'élaboration d'une méthode numérique facilement adaptable à un grand nombre de modèles et très robuste. En particulier, celle-ci ne doit pas reposer sur le caractère hyperbolique du système. Par ailleurs, les applications visées présentant une forte advection et de fortes déformations, nous avons retenu une méthode lagrangienne, en particulier le schéma Lagrange plus projection. Nous présentons sur l'équation d'advection scalaire un schéma Lagrange plus projection TVD, convergent, basé sur la théorie des limiteurs. Nous adaptons ensuite ce schéma au cas bifluide, et décrivons le schéma bilagrange plus projection : l'évolution de chaque fluide est suivie de façon distincte, les quantités conservatives sont ensuite projetées sur un maillage commun après une interpolation TVD d'ordre 2. Enfin, nous présentons les résultats numériques obtenus. Le test de ransom simule la propagation d'une onde de taux de vide et permet de tester les caractéristiques numériques du schéma sur le modèle bifluide, (stabilité, convergence, diffusion et conservation). Finalement, nous simulons l'instabilité de Rayleigh-Taylor tout d'abord avec le modèle standard, puis avec un modèle turbulent, de façon à mettre en avant la capacité du schéma à s'adapter sans difficulté à des modèles complexes.

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Alrachid, Houssam. "Analyse mathématique de méthodes numériques stochastiques en dynamique moléculaire". Thesis, Paris Est, 2015. http://www.theses.fr/2015PESC1115/document.

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Abstract (sommario):

En physique statistique computationnelle, de bonnes techniques d'échantillonnage sont nécessaires pour obtenir des propriétés macroscopiques à travers des moyennes sur les états microscopiques. La principale difficulté est que ces états microscopiques sont généralement regroupés autour de configurations typiques, et un échantillonnage complet de l'espace configurationnel est donc typiquement très complexe à réaliser. Des techniques ont été proposées pour échantillonner efficacement les états microscopiques dans l'ensemble canonique. Un exemple important de quantités d'intérêt dans un tel cas est l'énergie libre. Le calcul d'énergie libre est très important dans les calculs de dynamique moléculaire, afin d'obtenir une description réduite d'un système physique complexe de grande dimension. La première partie de cette thèse est consacrée à une extension de la méthode adaptative de force biaisante classique (ABF), qui est utilisée pour calculer l'énergie libre associée à la mesure de Boltzmann-Gibbs et une coordonnée de réaction. Le problème de cette méthode est que le gradient approché de l'énergie libre, dit force moyenne, n'est pas un gradient en général. La contribution à ce domaine, présentée dans le chapitre 2, est de projeter la force moyenne estimée sur un gradient en utilisant la décomposition de Helmholtz. Dans la pratique, la nouvelle force gradient est obtenue à partir de la solution d'un problème de Poisson. En utilisant des techniques d'entropie, on étudie le comportement à la limite de l'équation de Fokker-Planck non linéaire associée au processus stochastique. On montre la convergence exponentielle vers l'équilibre de l'énergie libre estimée, avec un taux précis de convergence en fonction des constantes de l'inégalité de Sobolev logarithmiques des mesures canoniques conditionnelles à la coordonnée de réaction. L'intérêt de la méthode d'ABF projetée par rapport à l'approche originale ABF est que la variance de la nouvelle force moyenne est plus petite. On observe que cela implique une convergence plus rapide vers l'équilibre. En outre, la méthode permet d'avoir accès à une estimation de l'énergie libre en tout temps. La deuxième partie (voir le chapitre 3) est consacrée à étudier l'existence locale et globale, l'unicité et la régularité des solutions d'une équation non linéaire de Fokker-Planck associée à la méthode adaptative de force biaisante. Il s'agit d'un problème parabolique semilinéaire avec une non-linéarité non locale. L'équation de Fokker-Planck décrit l'évolution de la densité d'un processus stochastique associé à la méthode adaptative de force biaisante. Le terme non linéaire est non local et est utilisé lors de la simulation afin d'éliminer les caractéristiques métastables de la dynamique. Il est lié à une espérance conditionnelle qui définit la force biaisante. La preuve est basée sur des techniques de semi-groupe pour l'existence locale en temps, ainsi que sur une estimée a priori utilisant une sursolution pour montrer l'existence globale
In computational statistical physics, good sampling techniques are required to obtain macroscopic properties through averages over microscopic states. The main difficulty is that these microscopic states are typically clustered around typical configurations, and a complete sampling of the configurational space is thus in general very complex to achieve. Techniques have been proposed to efficiently sample the microscopic states in the canonical ensemble. An important example of quantities of interest in such a case is the free energy. Free energy computation techniques are very important in molecular dynamics computations, in order to obtain a coarse-grained description of a high-dimensional complex physical system. The first part of this thesis is dedicated to explore an extension of the classical adaptive biasing force (ABF) technique, which is used to compute the free energy associated to the Boltzmann-Gibbs measure and a reaction coordinate function. The problem of this method is that the approximated gradient of the free energy, called biasing force, is not a gradient. The contribution to this field, presented in Chapter 2, is to project the estimated biasing force on a gradient using the Helmholtz decomposition. In practice, the new gradient force is obtained by solving Poisson problem. Using entropy techniques, we study the longtime behavior of the nonlinear Fokker-Planck equation associated with the ABF process. We prove exponential convergence to equilibrium of the estimated free energy, with a precise rate of convergence in terms of the Logarithmic Sobolev inequality constants of the canonical measure conditioned to fixed values of the reaction coordinate. The interest of this projected ABF method compared to the original ABF approach is that the variance of the new biasing force is smaller, which yields quicker convergence to equilibrium. The second part, presented in Chapter 3, is dedicated to study local and global existence, uniqueness and regularity of the mild, Lp and classical solution of a nonlinear Fokker-Planck equation, arising in an adaptive biasing force method for molecular dynamics calculations. The partial differential equation is a semilinear parabolic initial boundary value problem with a nonlocal nonlinearity and periodic boundary conditions on the torus of dimension n, as presented in Chapter 3. The Fokker-Planck equation rules the evolution of the density of a given stochastic process that is a solution to Adaptive biasing force method. The nonlinear term is non local and is used during the simulation in order to remove the metastable features of the dynamics

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Aboussioud, Rachid. "Dynamique de la persistance identitaire : complémentarité graphique et numérique dans l'autoportrait du XXIe siècle". Thesis, Paris 1, 2014. http://www.theses.fr/2014PA010561.

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Abstract (sommario):

La Dynamique de la Persistance Identitaire se veut, à travers l'autoportrait plastique, une analyse des notions du moi et du surmoi. L'autoportrait soulève pour la majorité des artistes, des plus anciens aux plus novateurs, la question de l'identité à travers l'apparence, le caractère, mais aussi des origines sociales et culturelles et son exacerbation amène à un narcissisme qui fut le moteur de l'activité de nombreux maîtres parmi les plus illustres. Se remémorer certaines périodes de la vie, des souvenirs heureux ou malheureux de situations vécues, conduit à l'introspection, où le temps est une notion majeure artistique et nécessaire à la structuration psychologique d'un individu. De nombreux artistes se sont penchés sur leur image en employant de nombreuses techniques plastiques traditionnelles et, depuis peu, expérimentales (expériences tridimensionnelles). Ces représentations, à l'aide des nouveaux outils informatiques accessibles à tous, sont désormais modifiables à volonté, apportant un choix illimité d'altérations réversibles en mode uniquement virtuel. Dans un travail initial (Evolution Identitaire) ce dessein interroge l'autoportrait de l'auteur à l'aide de dessins unicolores éclairés de rehauts de blancs ou chaque visage apparaît trait par trait pour constituer l'individu. La Dynamique de la Persistance Identitaire remet en question ces trente et un visages représentés le plus objectivement possible pour dévier de l'image réelle à l'image rêvée, par la technique du Makeover, très utilisé sur internet et donnant ainsi une possibilité de reconquête de l'identité, à la recherche d'une esthétique optimisée, adaptée au choix de l'artiste: deux cent dix-sept dessins, toutes réalisations confondues, sont ainsi conçus. Cet ensemble est diffusé à travers une exposition et une vidéo et il est adaptable à plusieurs espaces sous trois formes complémentaires :une double frise chronologique en parallèle d'autoportraits format A4 sur un papier légèrement teinté où sont confrontées représentations objectives et subjectives des formes suivant les critères des lois de la Gestalt. une vidéo projection ou les visages se dévoilent progressivement, donnant ainsi naissance à une technique dite "dessin évolutif', proche de l'animation, et donnant vie à l'individu avec le morphing en étape ultime qui dévoile avec fluidité un nouveau visage rectifié selon les désirs de l'auteur, une longue frise chronologique format A2 blanc où l'image vécue est couplée et confronté à l'image idéalisée, sur une même représentation, par deux couleurs différentes pour signifier les corrections accomplies. Cette recherche devrait être complétée, dans l'avenir, toujours avec pour moteur la recherche de réalisations d'autoportraits tridimensionnels, à l'aide de technologies pointues, telles anamorphoses et imprimante 3D
Dynamics of identity Persistence wants, through the plastic self-portrait, an analysis of the concepts of ego and superego. Self Portrait raises for the majority of artists, from the oldest to the most innovative, the question of identity through the appearance, character, but also social and cultural origins and exacerbation leads to a narcissism that was the engine the activity of man y of Art masters. Remember certain periods of life, happy or unhappy memories of life situations, leads to introspection, where time is a necessary artistic and psychological structuring an individual major concept. Many artists have focused on their image using many traditional engineering plastics and, more recently, experimental (three-dimensional experiments). These representations using new tools accessible to all are now modified at will, bringing unlimited choice reversible alterations only virtual mode. In initial work (Identity Evolution) this design questions the portrait of the author with one colored drawings illuminated highlights of each face appears white or line by line to form the individual. Dynamics of identity Persistence puts into these thirty questions and faces presented as objectively as possible to deviate from the actual image to the perfect picture, the technique Makeover, widely used on the Internet and giving an opportunity to reconquer identity, the search for an aesthetic optimized, adapted to the choice of the artist: two hundred and seventeen drawings, ail outputs combined, are well designed. This package is distributed through an exhibition and a video that is adaptable to many spaces in three complementary ways:-A double timeline of self-portraits in parallel on A4 paper with a lightly tinted face objective and subjective representations of forms depending on the requirements of Gestalt's laws. -A video projection where faces are gradually revealed, giving rise to " evolutionary drawing " , close to the animation technique, and giving life to the individual with the morphing ultimate step reveals a new face smoothly corrected according to the wishes of the author. -A long white frieze chronological format A2 where the image is coupled lived and confronted with the idealized image, on the same representation by two different colors to signify the completed corrections. This research should be completed in the future, always with engine research achievements of three-dimensional self-portraits, with pointed and such anamorphic 30 printer technologies

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Wu, Hongjian. "Process Modeling and Planning for Robotic Cold Spray Based Additive Manufacturing". Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2020. http://www.theses.fr/2020UBFCA026.

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Abstract (sommario):

La projection à froid (Cold spray, CS) est une technologie de dépôt de revêtement à l'état solide qui a récemment été appliquée comme processus de fabrication additive (Additive manufacturing, AM) pour fabriquer des composants individuels. Ce procédé potentiel attire de plus en plus de l'attention en raison de ses avantages : efficacité de formage élevée, basse température de travail et absence de changement de phase des matériaux. Ces avantages peuvent permettre à la projection à froid de former des objets de grand volume pour devenir un procédé de fabrication additive efficace. De nos jours, de nouvelles avancées dans la fabrication additive à froid (Cold spray additive manufacturing, CSAM) nécessitent de nouvelles implémentations de processus pour améliorer la précision et la flexibilité de fabrication. Par conséquent, le but de cette étude est d'améliorer la méthode additive utilisant la projection à froid grâce à la modélisation et à la planification du processus robotique CS. Le travail de cette thèse se compose en trois parties.Premièrement, des efforts ont été consacrés à la conception et à la mise en œuvre d'un nouveau cadre pour la technique CSAM. Dans cette partie, un concept de système modulaire est présenté. Ici, le système CSAM actuel est décomposé en différents modules afin de comprendre les relations physiques et fonctionnelles entre les éléments clés de l'ensemble du système. Cette modularité physique et fonctionnelle est une nécessité indispensable pour promouvoir les processus AM hybrides. De nouveaux modules, tels que le module de mesure in-situ, le module inter-processus peuvent être intégrés pour offrir plus de possibilités au processus CS conventionnel. Il est révélé que la modularité du système est adaptée pour révolutionner la méthode et technique CSAM. On peut voir que pour exploiter pleinement le potentiel de cette approche, des efforts sont encore nécessaires pour intégrer et coordonner davantage de technologies à l'aide du cadre modulaire proposé.Deuxièmement, une nouvelle approche est présentée pour simuler le dépôt. Ici, un modèle géométrique tridimensionnel du profil de revêtement basé sur la distribution gaussienne est développé. Le modèle est combiné avec la trajectoire du robot et les paramètres de traitement pour simuler l'évolution des dépôts. En outre, il peut offrir une prédiction précise du profil dans la plate-forme de programmation hors ligne du robot, en particulier dans le cas des effets d'ombre, ce qui permet l'intégration de la programmation du robot avec la simulation pour mieux contrôler le processus de revêtement. Les résultats des vérifications numériques et expérimentales montrent que cette méthode proposée a une bonne précision de prédiction.Enfin, par rapport à la stratégie actuelle de formation de volume basée sur le volume (par exemple, une méthode basée sur la tessellation), cette étude propose une nouvelle stratégie qui prend en compte les caractéristiques et les paramètres cinématiques de la projection à froid pour améliorer la construction de couches stables pour l’obtention de forme 3D. La simulation et les expériences sont menées pour la vérification de la méthode. Les essais comparatives créés par couches ont une meilleure précision de forme que celle des méthodes existantes. Cela implique que la méthode proposée fait de la projection à froid un processus additif efficace pour la création additive de formes 3D
Cold spray (CS) is a solid-state coating deposition technology that has recently been applied as an additive manufacturing (AM) process to fabricate individual components. This potential AM process is attracting more and more attention because of its advantages: high-forming efficiency, low temperature, and no phase changing of materials. These advantages make CS able to form large-volume objects to become an efficient and effective AM process. Nowadays, new advances in cold spray additive manufacturing (CSAM) call for new process implementation to improve the manufacturing accuracy and flexibility. Therefore, the purpose of this study is to enhance CS-based AM through the modeling and planning of the robotic CS process. The work of this thesis consists of three parts.Firstly, efforts have been dedicated to design and implement a new framework for CSAM. In this part, a concept of modular system is presented. Here, the current CSAM system is decomposed into different modules in order to understand the physical and functional relationships between the key elements of the entire system. This physical and functional modularity is an indispensable necessity to promote hybrid AM processes. New modules, such as in-situ measurement module, inter-process module can be integrated into the framework to bring more possibilities to the conventional CS process. It is revealed that system modularity is suitable to revolutionize the CSAM method and conduction. It can be seen that to fully exert the potential of CSAM, efforts are still required to integrate and coordinate more technologies with the help of the proposed modular framework.Secondly, a novel approach is presented to simulate the CS deposition. Here, a three-dimensional geometric model of the coating profile based on Gaussian distribution is developed. The model is combined with robot trajectory and processing parameters to simulate the evolving CS deposits. In addition, it can offer accurate profile prediction in the robot off-line programming platform, especially in case of shadow effects, which enables the integration of robot programming with simulation to better control the coating process. The results of both numerical and experimental verifications show that this proposed method has a good prediction accuracy for practice.At last, compared with the current bulk-based volume-forming strategy (e.g. a tessellation-based method), this study proposes a new spray strategy that considers the characteristics and kinematic parameters of cold spray to enhance stable layer building for 3D shape forming. Both simulation and experiments are conducted for method verification. Layer built benchmarking test objects have better shape accuracy than that of existing methods. This implies that the proposed method makes CS a real and layer-by-layer ready AM process for 3D shape forming

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Gouriet, Karine. "Etude numérique de la formation de nano-agrégats créés lors de l'ablation laser à courtes impulsions". Aix-Marseille 2, 2008. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2008AIX22053.pdf.

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Abstract (sommario):

Le but de cette étude est de comprendre la formation et l’évolution des nano-agrégats créés lors de l’ablation laser à courtes impulsions. L’ablation du matériau, la formation et l’évolution du panache sont simulées à partir d’un modèle combinant la dynamique moléculaire (DM) et la technique de simulation directe de Monte Carlo (DSMC). L’influence des paramètres des agrégats et du milieu gazeux entourant l’agrégat sur ses processus d’évaporation et de condensation est analysée au moyen de la DM. Les taux d’évaporation et de condensation obtenus sont directement transférés à la partie DSMC du modèle combiné. Enfin, plusieurs simulations DM-DSMC de l’expansion du panache à grande échelle démontrent la dynamique du panache et l’évolution des agrégats. Deux mécanismes d’évolution d’agrégats sont mis en évidence : par éjection du matériau et par les collisions lors de l’expansion du panache. Une comparaison de nos résultats avec les expériences montre un bon accord pour la prédiction de la distribution en taille des agrégats
The aim of this work is to understand the formation and the evolution of nanoclusters produced by short pulse laser ablation. Material ablation, plume formation and its evolution are simulated from a computational model, which combines molecular dynamics (MD) method and direct simulation Monte Carlo (DSMC) technique. The influence of both cluster and gas around the cluster parameters on its evaporation and condensation processes is analysed by using MD simulations. The obtained evaporation and condensation are directly transferred to the DSMC part of our combined model. Finally, several simulations MD-DSMC of longer-time over the plume expansion demonstrate both plume dynamic and cluster evolution. Two cluster evolution mechanisms are demonstrated : by material ejection and by collision processes during plume expansion. Comparisons with experimental findings show a good agreement with the prediction for the cluster size distribution

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Pubill, Aleix. "Procédé thermochimique de production de froid de forte puissance pour application mobile. Etude et caractérisation de la dynamique du système". Thesis, Perpignan, 2017. http://www.theses.fr/2017PERP0060.

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Abstract (sommario):

Maitriser la logistique de la chaine du froid à des températures de -20°C/-30°C reste un enjeu majeur de sécurité sanitaire. Des solutions auto-réfrigérées basées sur des systèmes thermochimiques sont très adaptées à la mise en température rapide de caissons isothermes et de leur maintien pendant plusieurs heures. Différents concepts et configurations de procédés répondant à cette problématique sont proposés. Leur modélisation dynamique de type nodale, impliquant une gestion thermodynamique d'un ou plusieurs réacteurs, a permis d'analyser leur comportement et d'évaluer leur pertinence. Les configurations les plus performantes sont sélectionnées et analysées afin d'établir un pré-dimensionnement industriel du procédé. D'autre part, la fiabilité de ces systèmes thermochimiques repose sur la qualité des transferts de masse et de chaleur au sein des réacteurs. A cette fin, une approche de diagnostic de dysfonctionnements possibles de réacteurs est développée. La méthodologie proposée s'appuie sur la comparaison de la réponse expérimentale du réacteur testé à celle modélisée d'un réacteur opérant dans les mêmes conditions opératoires présentant ou non des défauts. Une base de données de comportements de réacteurs défaillants, établie par simulation de défauts de typologie et d'intensité connues, permet ainsi la détection et l'identification rapide de possibles dysfonctionnements de réacteurs issus de la chaine de fabrication
A better cold chain logistics understanding and control is a major safety issue in deep freezing processes within -20°C/-30°C. Self-cooling solutions based on thermochemical systems appear very suitable for rapid cooling of isothermal containers and its temperature regulation for several hours. Different process concepts and configurations are presented to tackle this problem. Through their dynamic nodal modeling, involving thermodynamic management of one or various reactors, an analysis of their behaviors is performed to evaluate their relevance. A selection of the best performing configurations leads us to an industrial pre-design.To undertake quality measures, a diagnosis approach for possible reactors malfunctions is developed. The methodology is based on a comparison of experimental responses between tested reactor and reference one under the same operating conditions. A database of simulated faulty behaviors will allow the detection and identification of possible malfunctions of reactors coming from the production line

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Goulas, Estelle. "Dynamique de repousse chez Trifolium repens (trèfle blanc) en relation avec la morphogenèse et l'azote protéique de réserve : Caractérisation physiologique et moléculaire des VSP". Caen, 2001. http://www.theses.fr/2001CAEN2004.

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Abstract (sommario):

A l'échelle de la plante (conditions contrôlées), un traitement par des basses températures continues (6°C) associées à des jours courts (8h/16h, J/N) diminue la capacité de ré-accumulation des réserves N après défoliation totale chez la variété Huia. Au cours de la repousse ultérieure en conditions standards (21/18°C, 16h/8h J/N), l'hypothèse d'une reprise plus rapide des capacités d'acquisition de C et N chez les plantes prétraitées, les rendant moins dépendantes de leurs réserves organiques, est avancée. A l'échelle du peuplement, l'étude comparée des cinétiques de refoliation de trèfles à phénotypes contrastés montre que pour un même régime d'exploitation, la variété naine Rivendel dispose d'une capacité de stockage de l'N et d'une teneur initiale en VSP de 17,3 kDa significativement inférieure à la variété géante Aran. Quelle que soit la variété, un régime de défoliation rapide conduit à un phénotype prostré comparativement à un rythme plus lent. L'état initial morphologique (taille du compartiment de réserve aérien) et biochimique (teneur en VSP) du couvert conditionnerait la masse de limbe émise au 12e jour de repousse. Par caractérisation biochimique et/ou moléculaire, nous avons montré que la VSP de 15 kDa est spécifiquement localisée dans les nodules, et possède une très forte homologie avec la léghémoglobine (réaction immunopositive avec des anticorps polyclonaux anti-légHb de soja). L'isolement et le séquençage de l'ADNc de la VSP de 17,3 kDa (TRVSP) ont révélé la similitude de sa séquence avec d'autres protéines de Fabacées (induites par l'ABA ou impliquées dans la résistance aux pathogènes). Un faisceau d'arguments en faveur d'un rôle cryoprotecteur de la VSP de 17,3 kDa est présenté, une étude préliminaire permet de caractériser l'ABA et les basses températures comme effecteurs potentiels de l'expression de TRVSP. Au-delà de son rôle dans le stockage de l'azote, la VSP de 17,3 kDa pourrait ainsi conférer au trèfle une compétence à la survie hivernale.

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Gillet, Vincent. "Revêtement de cuivre par projection à froid basse pression sur substrats d'aluminium texturés et composites PEEK/Carbone. Approche expérimentale et numérique. : approche expérimentale et numérique". Thesis, Nantes, 2018. http://www.theses.fr/2018NANT4002/document.

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Abstract (sommario):

Le Cold Spray Basse Pression est un procédé de projection thermique émergeant de plus en plus apprécié par les industriels pour sa simplicité, son faible coût et sa polyvalence. Pour améliorer encore les caractéristiques des dépôts, des substrats en aluminium ont été préalablement texturés par laser, sous la forme de trous de dimensions variables répartis selon un motif régulier, avant d’être revêtus de cuivre. Une optimisation géométrique de la surface a alors permis d’augmenter l’adhérence de dépôts Cu/Al2O3 de +81% par rapport à un substrat brut. Ces résultats sont analysés, notamment à l’aide d’un modèle mathématique développé durant la thèse permettant de calculer l’augmentation de surface induite par la texturation. De plus, une caractérisation des contraintes résiduelles par DRX à travers l’épaisseur a mis en évidence l’uniformité des contraintes en compression dans le dépôt. Dans un second temps, des dépôts de cuivre ont été réalisés sur des substrats en composite PEEK/Carbone. La nécessité d’avoir une couche de matrice organique à la surface du composite a été mise en évidence afin d’éviter une érosion du substrat et permettre la construction du dépôt. Une stratégie de projection basée sur une variation de la granulométrie des poudres en cours de projection a également été développée afin de réduire le taux de porosité et obtenir des dépôts conducteurs électriquement. En complément de ce volet expérimental, un modèle numérique 3D en dynamique a été développé sur Abaqus/Explicit. Il permet d’étudier l’influence des paramètres de projection et de l’état de surface du substrat sur la déformation des particules lors de l’impact et les contraintes résiduelles induites
Low Pressure Cold Spray is an emerging thermal spraying process increasingly appreciated in the industry for its simplicity, low cost and versatility. In order to enhance coatings characteristics, aluminum substrates were laser-textured with holes of varying dimensions distributed in a regular pattern before being coated with copper. An optimization of the holes dimensions led to an increase of the adhesion for Cu/Al2O3 coatings by +81% compared to a raw substrate. These results were analyzed using a mathematical model developed during the thesis allowing to calculate the surface increase induced by the laser texturing. Moreover a characterization of the residual stresses by XRD through the thickness revealed the uniformity of compressive stresses in the deposit. In a second time copper deposits were made on PEEK/Carbon composites. The need to have an organic matrix layer on the composite surface has been highlighted in order to avoid substrate erosion and allow the coating construction. A spraying strategy based on a variation of the powders granulometry being sprayed has therefore been developed in order to reduce the porosity and obtain electrically conductive coatings. In addition to this experimental aspect, a 3D dynamic model has been developed on Abaqus/Explicit. This model allowed to study the influence of the projection parameters and the substrate surface state on the particles deformation during the impact and the induced residual stresses

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Blais, Laurent-Bernard. "Analyse objective de deux techniques de projection en judo : seoi͏̈ nage et uchi mata de la réalité mécanique aux applications pédagogiques". Poitiers, 2004. http://www.theses.fr/2004POIT2316.

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Abstract (sommario):

Ce travail s'inscrit dans la politique de notre équipe " Mécanique du geste sportif " qui consiste à favoriser les échanges entre le milieu sportif et le milieu de la recherche universitaire, donnant à nos travaux des applications directes en terme de formation et d'entraînement. Au-delà d'une approche intuitive basée sur des connaissances empiriques de l'activité judo, nous avons voulu comprendre objectivement la réalité des gestes techniques de judo, à partir d'une analyse des paramètres mécaniques externes et internes. Dans une première partie, nous expliquons notre démarche de recherche qui tend à aller au-delà d'une approche réductrice pour prendre en compte l'athlète dans sa complexité et mesurer ses paramètres segmentaires, en associant des outils de mesure dynamographiques et cinématographiques. Dans une seconde partie, nous présentons les résultats de l'étude réalisée en collaboration avec des champions Français, qui nous ont permis d'identifier clairement des éléments communs, constituant autant de règles d'action, dont l'acquisition par l'élève s'avère indispensable pour réaliser un geste technique correct. Dans la dernière partie, nous présentons les résultats du calcul des efforts articulaires d'un athlète, réalisant un geste technique de judo sur un ergomètre instrumenté, ainsi que sa dépense énergétique globale, pour chaque phase du mouvement ou encore pour chaque contribution segmentaire
Through this work, we want to support the exchanges between sporting people and university research people, and we want to give to our work direct applications in term of formation and training. Beyond an intuitive approach based on empirical knowledge of the judo activity, we want to objectively understand the reality of the judo throw, from an analysis of the external and internal mechanical parameters. In the first part, we explain our method of research which tends to go beyond a reducing approach of considering the athlete in his complexity and to measure its segmentary parameters, by associating dynamographic and cinematographic measuring tools. In a second part, we present the results of the study carried out in collaboration with French champions, who allowed us to identify clearly common elements, constituting as many rules of action, whose acquisition by the athletes prove to be essential to realize a good movement. In the last part, we present the results of the calculation of the articular efforts of an athlete, carrying out a judo throw on an instrumented ergometer, like its total energy expenditure, for each phase of the movement or for each segmentary contribution

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Baudry, Cyril. "Contribution à la modélisation instationnaire et tridimensionnelle du comportement dynamique de l'arc dans une torche de projection plasma". Limoges, 2003. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/3a9e5f66-c72c-4a0a-b773-7a84ebd75d44/blobholder:0/2003LIMO0063.pdf.

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Abstract (sommario):

Ce travail, mené dans le cadre d'une collaboration avec le CEA-DAM du Ripault et le laboratoire Mécanique des Fluides et Transferts Thermiques d'EDF, porte sur la modélisation 3D et instationnaire du comportement de l'arc électrique et de la formation du jet de plasma dans une torche de projection plasma. Après avoir rappelé les différents modes de fonctionnement de ce type de torche : mode stationnaire, mode fluctuant et mode de claquage-réamorçage, nous détaillons la structure de l'arc électrique, et, en particulier, les zones cathodiques et anodiques. Puis, nous résumons les principaux modèles numériques proposés dans la littérature pour simuler le comportement de l'arc dans la tuyère. Cette revue permet de définir les hypothèses les plus couramment formulées pour étudier les arcs électriques : E. T. L. , fluide newtonien, écoulement laminaire, incompressible et stationnaire, plasma optiquement mince. Nous présentons ensuite la formulation mathématique du modèle magnéto-hydrodynamique 3D et instationnaire mis en œuvre pour décrire l'interaction entre l'écoulement de gaz et l'arc électrique, ainsi que les principales hypothèses et conditions aux limites que nous avons utilisées. Dans ce modèle, le claquage de l'arc repose sur une valeur limite Ec du champ électrique local alors que le réamorçage est réalisé grâce à une colonne chaude imposée dans la zone de la tuyère où la valeur locale du champ électrique dépasse la valeur de consigne Ec. Les équations du modèle sont résolues à l'aide de la chaîne logicielle ESTET 3. 4. Ce modèle prédit bien de façon qualitative le comportement dynamique de l'arc, en particulier en fonction de la nature du gaz plasmagène ; il conduit à des températures et vitesses de gaz en sortie de tuyère présentant un accord raisonnable avec celles déterminées expérimentalement. Par contre, il surestime la tension d'arc et les dimensions de la tache
Contribution to the 3D time-dependent modeling of the arc dynamic behavior in a DC plasma spray torch This work is devoted to the tri-dimensional time-dependent modeling of the arc behavior in a plasma spray torch. It has been carried out in the fame of a collaboration with the Thermal Spray Laboratory of CEA-DAM, Le Ripault and the laboratory of Fluid Mechanics and Heat Transfers of EDF. After a summary of the operation modes of a DC plasma torch and the effect of anode erosion on the torch working, the structure of an electric arc is depicted as well as the main models of non-transferred electric arcs proposed in the literature. This review allows the determination of the main assumption and boundary conditions for a "realistic" model of the electric arc. Then, the equations, assumptions and boundary conditions of the model we have developped are presented and, the CFD code ESTET 3. 4 used to solve the model equations. The model is based on a specific value of the local electric field to predict the breakdown of the arc while its restriking is favored by a hot gas column at the spot where the highest value of the electric field is calculated. This model gives a realistic prediction of the time-dependent arc behavior according to the plasma-forming gas nature and of the temperature and velocity of the gas flow at the nozzle exit. However, it overestimates the torch voltage and dimensions of the anode arc root attachment spot

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Savin, de Larclause Isabelle. "Dépôt organosilicie par plasma froid basse pression et pression atmosphérique sur substrats microstructurés". Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/870/.

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Abstract (sommario):

Ces travaux de thèse sont partie intégrante d'un projet centré sur l'optique ophtalmique, né de la volonté de la société Essilor de préparer un saut technologique, tant dans l'appréhension de la fonction optique des verres ophtalmiques que dans leur mode de production. L'idée novatrice du projet repose sur l'introduction de fonctions actives dans le verre, grâce à la discrétisation de ce dernier. Pour se faire, Essilor s'est tournée vers les technologies de la microélectronique et notamment les technologies plasma. La thématique abordée ici est le dépôt d'un film mince par plasma sur un substrat microstructuré. Afin de posséder une qualité, en terme de propriété finale, homogène sur l'ensemble de la microstructure, ce film doit être conforme, c'est-à-dire d'épaisseur, de composition et de structure égale sur l'ensemble du substrat. La problématique de cette thèse est donc la compréhension des mécanismes régissant cette propriété, la conformité, au travers de la comparaison de deux procédés, un réacteur plasma micro-onde ECR basse pression et une décharge de Townsend à la pression atmosphérique. L'incidence des paramètres opératoires (puissance, polarisation du substrat, température, mélange gazeux) sur la conformité a été étudiée. Ceci a permis de vérifier l'importance de l'effet d'ombrage à basse pression et de mettre en évidence le rôle majeur des ions. A pression atmosphérique, bien que le libre parcours moyen soit petit par rapport à la taille des microstructures, le dépôt se concentre essentiellement sur les régions supérieures de la microstructure. Afin de comprendre ce phénomène, des simulations de transports de matière et de champ électrique ont été mises en place. Il est apparu que la diffusion était susceptible d'expliquer ceci et que ces effets étaient accentués par la répartition du champ électrique à la surface de la microstructure. La prépondérance de l'un de ces phénomènes (la diffusion ou les effets de champ) semble varier selon les conditions, et en particulier selon le mélange gazeux
This PhD works is part of an industrial project on ophthalmic optic, developed by the company Essilor. The aim is to prepare a technological step in the apprehension of the optical function of the glass and in their production. The innovative idea is based on the introduction of some actives functions in the glass, thanks to its discretisation. To do so, Essilor turns toward the microlectronic technologies, and especially the plasma technologies. The thematic treated here is the deposition of a thin film by plasma on a microstructurated substrate. In order to obtain a quality of the film homogeneous on the whole microstructure, the coating must be conformal, i. E. It must have a thickness, composition and structure constant on all the microstructure parts. Thus, the issue of this PhD is the understanding of the mechanisms which control this property, through the use of two different processes, a microwave ECR low pressure plasma and an Atmospheric Pressure Townsend discharge. The effect of process parameters (power, substrate polarisation, temperature, gas mixture) on the conformity was studied. This allowed checking the significance of the shadow effect at low pressure and to bring out the main role of the ions. At atmospheric pressure, although mean free pass is lower compared to the microstructure size, the coating is mainly concentrated on the superior regions of the microstructure. In order to understand this phenomena, reactive mass transfer simulation and electrical field simulation was done. The diffusion seems to be responsible, and these effects are accentuated by the repartition of the electrical field at the surface. The predominance of one of these phenomena (diffusion or field effect) changes in function of the process conditions

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Yao, Yijun. "Exploration d’un équipement d'observation non intrusif pour la compréhension des processus de projection thermique". Electronic Thesis or Diss., Bourgogne Franche-Comté, 2023. http://www.theses.fr/2023UBFCA025.

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Abstract (sommario):

La quatrième révolution industrielle a inauguré une nouvelle ère technologique caractérisée par la numérisation et l'intelligence. Dans ce contexte, on observe une tendance croissante à combiner les technologies traditionnelles avec les technologies plus modernes de l'information. Cette approche forme une nouvelle voie d’interprétation pour la recherche scientifique.Dans le cadre de cette étude propre à la projection thermique, le travail a consisté à utiliser un dispositif de visualisation non invasif pour la collecte en ligne des images d’un jet ensemencé de particules de poudre. Le traitement de ces images par un algorithme spécifiquement développé a abouti à l’extraction de données pertinentes et fiables sur les processus de construction d’un revêtement de projection.En effet, la projection thermique, en tant que technologie traditionnelle dans le domaine des traitements de surface est aussi une technique très prometteuse dans le domaine de la fabrication additive. Les revêtements produits par cette méthode présentent d’excellentes propriétés et sont largement appliqués dans des secteurs variés. Il parait donc important de changer son paradigme en y intégrant les technologies de l'informatique.Les expériences réalisées ont permis d’observer les phénomènes/processus mis en œuvre au cours d’une projection plasma de particules d’alumine et un algorithme a été développé pour extraire les données intéressantes contenues dans les images observées (distribution de la taille des particules en vol, schéma de croissance du revêtement sur le substrat, efficacité du dépôt, etc.). De cette manière, il a été possible d'étudier les distributions de la vitesse des particules et l'angle de vol tout au long du processus de projection plasma.Par la suite, la validation de la technique d'observation et de l’algorithme appliqué à la projection plasma a permis de s’intéresser au processus existant en projection à froid. L'observation in situ de particules de cuivre a donc été conduite pour identifier le processus d'empilement des couches pulvérisées à froid, d’en quantifier la taille et la dispersion des particules formant le dépôt. L'étude a également associé différentes méthodes de caractérisation de façon à comprendre le processus d'empilement des couches lors d’une projection à froid
The fourth industrial revolution ushered in a new technological era characterized by digitalization and intelligence. In this context, there is a growing tendency to combine traditional technologies with more modern information technologies. This approach is opening up a new avenue of interpretation for scientific research.In the context of this study, which is specific to thermal spraying, the work involved using a non-invasive display device to collect on-line images of a jet seeded with powder particles. Processing these images using a specially developed algorithm resulted in the extraction of relevant and reliable data on the construction processes of a spray coating.Indeed, thermal spraying, as a traditional technology in the field of surface treatments, is also a very promising technique in the field of additive manufacturing. The coatings produced by this method have excellent properties and are widely applied in a variety of sectors. It therefore seems important to change the paradigm by incorporating computer technologies.The experiments carried out enabled us to observe the phenomena/processes involved in the plasma spraying of alumina particles, and an algorithm was developed to extract the interesting data contained in the images observed (size distribution of the flying particles, growth pattern of the coating on the substrate, deposition efficiency, etc.). In this way, it was possible to study the particle velocity and flight angle distributions throughout the plasma spraying process.Subsequently, validation of the observation technique and the algorithm applied to plasma spraying made it possible to study the existing cold spraying process. In situ observation of copper particles was therefore carried out to identify the stacking process of cold-sprayed layers and to quantify the size and dispersion of the particles forming the deposit. The study also combined different characterization methods to understand the process of layer stacking during cold spraying

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Jolly, Emilien. "Effet de l’Amplification Arctique sur la circulation atmosphérique des moyennes latitudes et les vagues de froid en hiver à partir de modélisation numérique idéalisée". Electronic Thesis or Diss., Université Paris sciences et lettres, 2020. https://theses.hal.science/tel-03592535.

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Abstract (sommario):

L’Amplification Arctique (AA) correspond au réchauffement atmosphérique plus fort dans l’Arctique qu’aux latitudes moyennes, et ses effets sur la circulation atmosphérique sont discutés. Son impact sur les ondes de Rossby et les vagues de froid en hiver aux latitudes moyennes est analysée en utilisant un modèle quasi-géostrophique sec à 3 niveaux sur la sphère, avec orographie. D’abord l’étude est menée en comparant des simulations longues : l’une correspond à la climatologie hivernale des 30 dernières années, et pour l’autre un schéma d’AA est ajouté. Il est construit à partir d’un composite des hivers les plus chauds dans l’Arctique. Une analyse spectrale montre une diminution de la vitesse de phase des ondes pour les ondes les plus énergétiques. Elle semble liée à un affinement du jet et est accompagnée d’une augmentation modérée de la variance basse fréquence aux latitudes moyennes, ce qui peut augmenter les vagues de froid. Par endroit, cette augmentation compense le réchauffement en terme de nombre de vague de froid. Ensuite, dans un cadre simplifié, sans asymétries zonales, l’impact de la largeur du jet sur les ondes est plus particulièrement étudié. Il apparaît que cet affinement peut être une conséquence de l’AA. Il ralentit la circulation, avec deux conséquences : un ralentissement de la vitesse de phase des ondes, à travers les changements du gradient de vorticité; et un décalage en fréquence de la variance de la haute-fréquence vers la basse fréquence. Enfin, la variabilité du schéma de l’AA, et ses conséquences sur ce raisonnement, sont présentés. Les différentes manières de compter l’AA sont perméables aux influences du reste du changement climatique, qui peut avoir des influences contraires
The Arctic Amplification (AA) is a stronger atmospheric warming in the Arctic than in mid-latitudes, and its effects on atmospheric circulation are discussed. Its impact on Rossby waves and winter cold spells in mid-latitudes is analyzed using a 3-level dry quasi-geostrophic model on the sphere, with orography. First the study is conducted by comparing long simulations: one corresponds to the winter climatology of the last 30 years, and for the other one a AA pattern is added. It is build from a composite of the warmest winters in the Arctic. A spectral analysis shows a decrease in Rossby wave phase speed for the most energetic waves. This appears to be related to a jet narrowing and is accompanied by a moderate increase in low frequency variance at mid-latitudes, which may increase cold spells. This increase can compensate locally the warming in terms of the number of cold spells. Then, in a simplified framework, without zonal asymmetries, the impact of the jet width on the waves is more particularly studied. It appears that this narrowing can be a consequence of AA. It slows down the flow, with two consequences: a slowing down of the phase speed, through changes in the vorticity gradient; and a frequency shift of the variance from high frequency to low frequency. Finally, the variability of the AA pattern, and its consequences on this mecanism, are presented. The different ways of counting AA are permeable to the influences of the rest of climate change, which may have opposite influences

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Girardin, Mathieu. "Méthodes numériques tout-régime et préservant l'asymptotique de type Lagrange-Projection : application aux écoulements diphasiques en régime bas mach". Thesis, Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066377/document.

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Abstract (sommario):

Les écoulements diphasiques dans les centrales de type réacteur à eau pressurisée appartiennent à des régimes très variés allant du faible nombre de Mach jusqu'aux ondes de chocs. Calculer des solutions approchées précises de ces écoulements peut s'avérer délicat dans certains régimes. On s'intéresse dans cette thèse à la conception et à l'étude de méthodes numériques robustes et stables à grand pas de temps, capables de calculer des solutions approchées précises quel que soit le régime d'écoulement, y compris sur maillage grossier. Une stratégie pour construire de tels schémas consiste à : utiliser un schéma semi implicite basé sur un splitting d’opérateurs pour séparer la résolution approchée des phénomènes rapides de celles des phénomènes lents ; corriger les flux numériques afin d’améliorer la précision du schéma dans certains régimes. Deux approches sont utilisées pour analyser la capacité du schéma numérique à gérer plusieurs régimes d'écoulement. L’approche des schémas asymptotic preserving est utilisée pour traiter le système de la dynamique des gaz avec termes sources raides. On utilise ensuite la notion de schéma tout-régime pour le système de la dynamique des gaz et les systèmes diphasiques homogénéisés HRM et HEM à bas nombre de Mach. Des propriétés garantissant la stabilité et la robustesse des schémas ont été obtenues, et en particulier des inégalités d'entropie discrètes. L'implémentation de ces méthodes a permis de mener des expériences numériques en 1D et 2D sur maillage non structuré qui confirment le gain en précision et en temps de calcul des schémas asymptotic preserving et tout-régime ainsi construits par rapport à des schémas numériques classiques
Two-phase flows in Pressurized Water Reactors belong to a wide range of Mach number flows. Computing accurate approximate solutions of those flows may be challenging from a numerical point of view as classical finite volume methods are too diffusive in the low Mach regime. In this thesis, we are interested in designing and studying some robust numerical schemes that are stable for large time steps and accurate even on coarse meshes for a wide range of flow regimes. An important feature is the strategy to construct those schemes. We use a mixed implicit-explicit strategy based on an operator splitting to solve fast and slow phenomena separately. Then, we introduce a modification of a Suliciu type relaxation scheme to improve the accuracy of the numerical scheme in some regime of interest. Two approaches have been used to assess the ability of our numerical schemes to deal with a wide range of flow regimes. The first approach, based on the asymptotic preserving property, has been used for the gas dynamics equations with stiff source terms. The second approach, based on the all-regime property, has been used for the gas dynamics equations and the homogeneous two-phase flows models HRM and HEM in the low Mach regime. We obtained some robustness and stability properties for our numerical schemes. In particular, some discrete entropy inequalities are shown. Numerical evidences, in 1D and in 2D on unstructured meshes, assess the gain in term of accuracy and CPU time of those asymptotic preserving and all-regime numerical schemes in comparison with classical finite volume methods

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Nova, Rincón Arley Fernando. "Dynamic optimization of a district cooling distribution network". Thesis, Pau, 2019. http://www.theses.fr/2019PAUU3020.

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Abstract (sommario):

L’utilisation de froid (industriel et climatisation) dans le monde ne cesse d’augmenter et les prévisions annoncent un accroissement continu de la demande de froid dans les années à venir. De ce fait, la recherche d’un moyen fiable et performant permettant la fourniture de froid est plus que jamais d’actualité. Dans ce contexte, les réseaux de froid urbains sont de plus en plus étudiés. Actuellement, la plupart des études portant sur la simulation numérique ou l’optimisation de ces systèmes ont été mises en œuvre en régime stationnaire. Compte tenu de cela, le présent manuscrit propose une méthodologie de résolution mathématique pour la simulation et l’optimisation dynamiques d’un réseau de froid urbain.Le modèle dynamique inclut les équations différentielles permettant de représenter les variations de température dans les canalisations, ainsi que les bilans de masses et d’énergie aux nœuds du réseau et dans les échangeurs thermiques alimentant les consommateurs. Le modèle ainsi construit est un système d’équations aux dérivées partielles et algébriques. Nous détaillons la méthode de double collocation orthogonale sur éléments finis permettant de discrétiser ces équations afin d’obtenir un système comprenant uniquement des équations algébriques. Le modèle ainsi discrétisé est alors ajouté aux contraintes du problème d’optimisation à résoudre, conformément à la stratégie de résolution orientée équations. Les variables d’optimisation (de décision) sont les profils spatiaux et temporels de température et les profils temporels de débit dans tout le système. D’autres variables d’optimisation, tels que les diamètres des canalisations, sont ajoutées par la suite. Cette méthodologie d’optimisation dynamique est résolue pour deux fonction objectif différentes (exploitation et économique) appliquées à un cas test, inspiré de la littérature, comprenant 20 consommateurs représentant 5 catégories de bâtiments différents ayant des demandes temporelles de froid variables. Tout ceci est soumis aux variations de température extérieure pour différentes localisations.La première fonction objectif a pour but de maintenir la température de retour dans l’unité de production de froid proche de la température considérée pour le dimensionnement de cette unité afin d’assurer un fonctionnement efficace et d’éviter un problème bien connu dans les réseaux de froid appelé « low ΔT syndrome ». Ensuite, en garantissant toujours un tel fonctionnement, la seconde fonction objectif a pour but de minimiser une fonction coût incluant les coûts de production de froid et de pompage dans le réseau en considérant les diamètres comme variables d’optimisation. Une procédure particulière, enchainement de simulations stationnaires puis dynamiques, est proposée afin d’obtenir une initialisation permettant la convergence vers un optimum de confiance du problème d’optimisation dynamique. Cette méthodologie a permis d’obtenir les profils temporels optimaux des variables de contrôle du système dans les conditions d’utilisation désirées ainsi que les diamètres de l’ensemble du réseau pour deux coûts représentant différents types de technologie de production de froid. Les simulations et optimisations dynamiques (pour les deux fonctions objectif) ont été réalisées pour des tuyaux isolés et pour des tuyaux non isolés. La méthodologie mise en place présente un temps de résolution faible sur un ordinateur portable classique ce qui démontre son potentiel d’utilisation pour le développement d’application de contrôle et de prédiction de ce type de système
Due to the increasing demand for cooling worldwide and the need for reliable and energy-efficient alternatives to provide it, the analysis of district cooling (DC) networks has become a focus of interest in recent years. Currently, most of the developments in the field of numerical simulation and optimization of these systems have been done by implementing steady-state models. Considering this, in the present work we proposed a methodology based on mathematical programming for the dynamic simulation and optimization of the distribution system in district cooling networks.The dynamic model includes a partial differential equation to describe the variation of the temperature in the pipes, and heat and mass balances in the users and in the interconnecting nodes of the network. This arrangement is known as a partial differential algebraic equation (PDAE) problem. We detail the implementation of 2D- Orthogonal Collocation on Finite Elements (OCFE) for the discretization of the dynamic problem. Then the previously discretized model is added to the optimization constraint set, according to the simultaneous (equation-oriented) solution strategy. The optimization variables (decision variables) include the spatial and temporal profiles of the temperatures and temporal profiles of the mass flows of the system. Additional optimization variables (pipe diameters…) are progressively introduced. We apply this methodology for the analysis of an operational and a cost objective function in a medium size cooling system, serving 20 consumers grouped in five different categories with fluctuating cooling demands subject to variable external conditions. The first objective function considers that in DC networks, the temperature of the cooling utility returning to the production site must be close to the design temperature of the installed technology to ensure proper efficiency and avoid the technical issue known as low ΔT syndrome. Then, still ensuring this condition, the second objective function aims to minimize a cost function (production and pumping costs) including the diameter of the pipes as decision variables. The methodology allowed the computation of the optimal mass flow profiles to operate the system under the desired conditions and the estimation of the pipe diameters of the distribution network for two different costs of production. For the two objective functions, the dynamic simulation and optimization were performed using insulated and non-insulated piping. The proposed methodology exhibits low CPU cost that demonstrates its potential use for the development of applications for the operation and forecasting of distributed systems

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HUGUES, SANDRINE. "Developpement d'un algorithme de projection pour methodes pseudospectrales : application a la simulation d'instabilites tridimensionnelles dans les cavites tournantes. modelisations d'ecoulements turbulents dans les systemes rotor-stator". Aix-Marseille 2, 1998. http://www.theses.fr/1998AIX22104.

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Abstract (sommario):

Un nouvel algorithme de projection est developpe et mis en uvre avec les methodes spectrales de type collocation tchebyshev / fourier pour la resolution des equations de navier-stokes tridimensionnelles incompressibles. L'originalite reside dans l'introduction a chaque pas de temps d'un predicteur correct de pression consistant avec un champ de vitesse a divergence nulle. Une etape importante est consacree a la validation de l'algorithme. A partir d'une solution analytique instationnaire des equations de navier-stokes, on montre notamment que les solutions de vitesse et de pression calculees conservent l'ordre temporel du schema utilise (de type adams-bashforth/euler retarde du second ordre) et que la vitesse de glissement aux frontieres est reduite au troisieme ordre en temps. Le probleme classique de la cavite carree entrainee regularisee a egalement ete etudie pour confirmer l'efficacite de l'approche. Le code developpe est ensuite etendu a l'etude des regimes d'ecoulements tridimensionnels dans une cavite en rotation d'ensemble soumise a un flux force radial. En particulier, nous avons mis en evidence le developpement d'ondes en spirale dans les couches d'ekman, similairement aux etudes experimentales et theoriques anterieures. Les valeurs des parametres de controle ainsi que les valeurs caracterisant les instabilites observees indiquent qu'elles sont de type ii ou de classe a. Le code pourra servir ulterieurement de base pour aborder les regimes turbulents par la voie de la simulation directe. Une premiere incursion dans ce domaine a ete realisee sur la base de modeles statistiques avances au second ordre avec un code aux volumes finis. Plusieurs configurations de rotor-stator ont ete considerees completant ainsi l'etude menee en regimes d'instabilite de transition par une approche plus pratique des situations en regimes turbulents.

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Zahzam, Nassim. "COLLISIONS ET INTERACTIONS FROIDES :- Collisions froides dans des pièges d'atomes et de molécules- Dynamique de l'interaction dipôle-dipôle dans un gaz de Rydberg froid". Phd thesis, Université Paris-Diderot - Paris VII, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011696.

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Abstract (sommario):

Cette thèse s'inscrit dans la thématique des collisions et des interactions impliquant des atomes et des molécules ultrafroids de césium. Ces travaux ont un lien étroit avec les différents domaines que sont la condensation de Bose-Einstein atomique et moléculaire, les atomes de Rydberg, les plasmas froids et l'information quantique.
Trois expériences sont décrites dans cette thèse. Dans la première, la caractérisation du régime de collisions élastiques dans un piège hybride optique et magnétique a été menée. Cette étude est d'une grande importance pour évaluer, dans un tel piège, les possibilités d'atteindre la phase quantique de condensation de Bose-Einstein pour l'atome de césium. Dans la deuxième expérience, un dispositif de piégeage dipolaire de molécules de césium, réalisé à l'aide d'un laser CO2, a permis d'obtenir un échantillon dense et froid de molécules, créées par photoassociation d'atomes froids. Le confinement d'atomes et de molécules a été mis en évidence et des études quantitatives de collisions froides inélastiques molécule-atome ont pu être réalisées. Une mesure de ce taux de collisions est donnée dans le manuscrit. Nous abordons, dans la troisième expérience, l'étude détaillée des phénomènes d'interactions à longue distance dipôle-dipôle qui règnent au sein d'un gaz d'atomes de Rydberg froids. Ces interactions ont été mises en évidence et caractérisées à l'aide d'une méthode originale de spectroscopie optique de haute résolution.

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Cousin, Laurent. "Simulation de sillages par méthode de projection spectrale multidomaine et technique de pénalisation : application au sillage d'une sphère en fluide stratifié thermiquement". Nice, 2004. http://www.theses.fr/2004NICE4086.

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Abstract (sommario):

Notre objectif est le calcul d’écoulements de type sillage en fluide stratifié thermiquement. La résolution en espace s’effectue par schéma multi domaine Tchebychev-Tchebychev-Fourier. Nous utilisons une décomposition (splitting) du schéma, avec une étape de transport traitée selon un schéma stable (Runge-Kutta d’ordre 4), une étape de diffusion et une étape de projection pour la pression. Nous avons développé une méthode de projection multi-domaine ne faisant pas appel à des conditions aux limites sur les bords extérieurs. La température est traitée selon un schéma transport-diffusion semblable. Ce schéma permet d’effectuer sans difficultés supplémentaires des calcul pour un fluide à fort nombre de Prandtl (donc fort nombre de Péclet à haut Reynolds). L’obstacle est modélisé par une méthode de pénalisation améliorée, permettant notamment la prise en compte de sa position avec une précision supérieure à celle du maillage. Des tests sur des écoulements 2D communs permettent de valider la méthode. Nous étudions le sillage d’une sphère à un nombre de Reynolds de 300 dans 3 cas de stratification stablement (avec un cas de stratification inactive). Une étude bibliographique fait un point des connaissances actuelles sur des cas semblables. Les calculs, sur calculateur parallèle vectoriel, sont poursuivis sur des horizons de temps relativement importants depuis le temps adimensionné 120 jusqu’à 330. Les résultats (évolutions en temps, fréquences caractéristiques, ainsi que des structures 2D et 3D) sont présentés. On observe notamment la perte de symétrie de l’écoulement dans le cas de faible stratification, au bout d’un temps important.

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Le, Pierrès Nolwenn. "Procédé solaire de production de froid basse température (-28°C) par sorption solide-gaz". Phd thesis, Université de Perpignan, 2005. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011253.

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Abstract (sommario):

L'enjeu de ce travail est la conception et l'expérimentation d'un procédé thermochimique de production de froid à -28 °C à partir de chaleur basse température (70 °C) issue de capteurs solaires plans. Une analyse exergétique du dipôle thermochimique et des cycles thermodynamiques idéaux a conduit à la définition d'un procédé solaire original. Ce procédé met en œuvre deux cycles en cascade fonctionnant en parallèle. Le cycle est discontinu et présente une phase de chauffage et de régénération diurne et une phase de production de froid nocturne. Une simulation dynamique a permis d'analyser son fonctionnement en fonction des conditions météorologiques et du dimensionnement du procédé. Un prototype permettant de couvrir les besoins de froid d'une chambre froide perdant 40 W en continu a été réalisé et expérimenté en conditions réelles sur le site de Perpignan. Il a démontré la faisabilité de ce concept innovant et permis de valider les hypothèses émises lors du développement du modèle. Une étude du fonctionnement du procédé en fonction des conditions climatiques et de la source chaude utilisée (solaire, géothermale ou rejet de chaleur industrielle) a également été menée par simulation. Elle a démontré les potentialités du concept.

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