Добірка наукової літератури з теми "Enlèvement de matière booléen"

Cet article présente les résultats d'une étude sur le traitement par filtration sur charbon actif biologique (CAB), utilisé en usine de production d'eau potable en second étage de filtration, en aval d'une étape d'ozonation. L'objectif principal de cette étude était de caractériser la matière organique bioéliminée au cours de la filtration sur charbon actif afin d'obtenir une meilleure compréhension de l'abattement du carbone organique dissous (COD) et de la demande en chlore par ce procédé. Le carbone organique dissous biodégradable (CODB) éliminé au cours de ce traitement peut être corrélé à l'abattement de la demande en chlore et ce CODB présente une réactivité au chlore supérieure à celle du carbone organique réfractaire. Le couplage de techniques d'ultrafiltration au suivi des différentes fractions en cours d'incubation en batch pendant 35 jours avec un inoculum de bactéries indigènes libres, permet de préciser la nature des molécules susceptibles d'être bioéliminées et d'appréhender leur impact sur la demande en chlore de l'eau issue du traitement biologique. La nature de la matière organique présente dans l'eau en amont des filtres varie considérablement au cours de l'année; ainsi, en été, une augmentation importante de la fraction de molécules de haute masse molaire (> 10000 daltons) est observée. La filtration biologique n'affecte pas de manière significative la répartition des différentes tailles de molécules et de petites molécules (< 1000 dallons) peuvent être difficiles à bioéliminer sur un filtre biologique.

This paper presents an innovating survey method as regards Urban Goods Transport. Innovating, because it integrates the complexity of the urban logistics and marks a rupture with the classical methods such as origin/ destination survey method, the goods counting or sending follow-up which did not take in account the complex ways carried out to deliver goods in the city. The movement, defined as a reception, a collection of goods or both, carried out by a vehicle in an establishment, was selected as being the most relevant statistical unit. Three surveys fit into together are carried out in parallel: the first “face to face” survey by the establishments generating flows, in order to collect information on the totality of the movements carried out in one week, the second by the deliverymen who receives a questionnaire, in the surveyed establishment, and describe their trip and the third by the carriers, face to face, in order to understand their logistic organization. The investigation was carried out in three towns of different size and characteristics. 4500 establishments and 2200 deliverymen were surveyed. This survey made it possible to highlight constant functional links between the activity of the establishment and the number of movements carried out, the type of product loaded and the modes of organisation and management of the deliveries. It made it possible to build a model for decision-making support, FRETURB, which helps the decision makers to determine the vehicle flows for urban freight distribution and to make a diagnosis of the urban goods transport without having to carry out heavy and expensive investigations. Cet article présente une méthode innovante d'enquêtes en matière de transport de marchandises en ville. Innovante, car elle intègre toute la complexité de la logistique urbaine et marque une rupture avec les enquêtes origines/destinations, de comptage ou de suivi de la marchandise qui ne rendaient pas compte des trajets complexes réalisés en ville pour livrer ces marchandises. Le mouvement, défini comme une réception, un enlèvement ou les deux en même temps, réalisé par un véhicule dans un établissement, est jugé comme étant l'unité statistique la plus pertinente. Trois enquêtes emboîtées sont menées en parallèle : la première en face à face auprès d'un échantillon stratifié des établissements générateurs de flux, afin de recueillir les informations sur la totalité des mouvements réalisés en une semaine, la seconde auprès des chauffeurs-livreurs qui reçoivent, dans l'établissement enquêté, un questionnaire détachable de la fiche décrivant la livraison pour décrire leur parcours et la troisième auprès des transporteurs, en face à face, afin de comprendre leur organisation logistique. L'enquête a été réalisée dans trois villes de taille et de caractéristiques différentes. 4 500 établissements et 2 200 chauffeurs-livreurs ont été enquêtés. Outre une évaluation précise des livraisons générées et des kilomètres et temps de livraison générés dans les villes d'enquête, celle-ci a permis de mettre en évidence des liens fonctionnels indépendants de la ville, entre l'activité de l'établissement et le nombre de mouvements réalisés ainsi que le type de produit transporté et les modes d'organisation et de gestion des livraisons. C'est sur la base de ces résultats qu'a été construit un modèle d'aide à la décision, FRETURB, qui permet aux décideurs de calculer les flux des transports de marchandises en ville et d'en faire un diagnostic sans avoir à réaliser des enquêtes lourdes et coûteuses.

De nos jours, la simulation de l’usinage d’une pièce par une machine à commande numérique est une composante essentielle à la fabrication assistée par ordinateur. Elle assure que la pièce usinée respecte les spécifications imposée et qu’aucune collision entre les éléments de la machine n’a lieu. En raison de son importance industrielle, de nombreux travaux sur ce sujet ont été menés, depuis l’évaluation exacte du volume balayé par l’outil à l’aide d’équations différentielles jusqu’aux approches volumiques employant des octrees ou des voxels. Nous proposons de modéliser les solides polyédriques au moyen d’objets mathématiques appelés chaînes polyédriques. Ces objets, étudiés en théorie de la mesure géométrique, nous permettent de proposer un cadre théorique unifié pour le calcul de volumes balayés et de sommes de Minkowski. Pour cela, nous introduisons une notion analogue à celle des points critiques pour les fonctions multivaluées définies sur des opérandes polyédriques. Afin de retirer les volumes balayés par l’outil à la matière initiale, nous exposons dans ensuite nos travaux sur un opérateur booléen capable de prendre en compte des solides modélisés suivant le paradigme des chaînes polyédriques. Les prédicats sur lesquels repose la construction de la combinatoire s’appuient sur une arithmétique multiprécision qui assure à l’opérateur performance et robustesse. Nous présentons enfin un nouvel algorithme fiable de simulation d’usinage s’appuyant sur nos travaux autour du calcul des volumes balayés et des opérations booléennes, et différentes optimisations qui nous ont permis de rendre l’implémentation de cet algorithme fonctionnelle dans un contexte industriel
Nowadays, the simulation of machining a workpiece by a CNC machine is an essential component of Computer Aided Manufacturing. It ensures that the workpiece meets the specifications imposed by the user and that no collision between machine elements occurs. Because of its industrial importance, numerous studies on this subject have been conducted, from the exact computation of the volume swept by a tool using differential equations, to volumic approaches such as Octrees or voxels. We propose to model polyhedral solids using mathematical objects called polyhedral chains. These objects, widely studied in geometric measure theory, allow us to present an unified framework for computing swept volumes and Minkowski sums. In order to do that, we introduce a concept similar to that of critical points for multivalued functions defined on polyhedral operands. We then describe our boolean algorithm that simulates the removal of the volume swept by the tool from the initial stock. This boolean algorithm takes into account solids described from the paradigm of polyhedral chains. The combinaison of this paradigm and geometric predicates based on multiprecision arithmetic provides this algorithm with performance and robustness. We finally present a innovative and reliable algorithm for machining simulation derived from our works on the computation of swept volumes and boolean operations, and various optimizations that make this algorithm fully efficient in an industrial context

Le toilage appartient à la famille des procédés de finition – superfinition abrasives. Il permet d’obtenir des surfaces ayant une très bonne rugosité. En outre, il s’agit d’une très bonne alternative pour la production à grande échelle, car c’est un procédé très efficace et stable. Malheureusement, le toilage reste un procédé difficile à optimiser et nécessite de nombreux essais avant de trouver les conditions optimales. La modélisation numérique du procédé de toilage est donc une excellente alternative aux optimisations empiriques qui prennent beaucoup de temps. Ce travail propose des méthodes de modélisation pour prédire la rugosité générée par le procédé de toilage. Après une campagne expérimentale visant à comprendre l’effet des paramètres du toilage sur l’intégrité de surface (rugosité et contraintes résiduelles), l’objectif de la thèse était de construire un modèle capable de prédire les rugosités générées par le procédé de toilage. Un nouveau modèle 3D cinématique a été développé. Le modèle se base sur la description cinématique du procédé de toilage et l’utilisation d’une mesure de toile réelle. Il consiste à simuler le rayage multi passe d’une toile sur une surface. La trajectoire de rayage de la toile est déterminée par la cinématique de toilage et l’interaction entre la toile abrasive et la surface de pièce usinée est supposée parfaite (opérations booléennes). Une première comparaison des rugosités prédites par le modèle et des rugosités expérimentales permet d’identifier les pistes d’amélioration du modèle pour une prédiction de rugosité plus réaliste. Pour tenir compte de la flexibilité du système galet-toile, un traitement numérique des topographies de toile a été proposé. Ce traitement permet d’aligner les grains à la même hauteur. Deux méthodes d’alignement de grains ont été explorées et comparées. L’effet de ces deux méthodes d’alignement sur les résultats de prédiction de rugosité a été étudié. Ceci a été suivi par une étude de sensibilité du modèle vis-à-vis des vitesses cinématiques. Cette étude de sensibilité a permis de conduire à des simplifications du modèle. Ces simplifications permettent de réduire le temps de simulation de 12 heures à moins de 3 minutes. Ainsi, le modèle 2D (adaptation du modèle 3D) a été développé. L’idée du modèle consiste à négliger l’effet du mouvement d’oscillation et de facto de simuler des rayages monodirectionnels. L’effet des paramètres de toilage (taille de grains, force de toilage et dureté de galet) a été étudié. Ensuite, une discussion sur la sensibilité du modèle vis-à-vis des dispersions de toile et des propriétés mécaniques de la pièce a été abordé. Les résultats de simulation permettent d’observer les mêmes tendances expérimentales, par contre les rugosités prédites sont plus faibles que les rugosités expérimentales. Ces observations ouvrent vers des pistes d’amélioration du modèle, à travers l’amélioration de la compréhension et la modélisation de l’indentation entre la toile et la pièce durant le procédé de toilage. Enfin, ce travail de thèse traite de la caractérisation de la tenue en fatigue (expérimentalement) en flexion rotative des éprouvettes obtenues par tournage dur et par tournage dur + toilage
The belt finishing belongs to the family of abrasive finishing processes. It allows obtaining surfaces with a very good roughness. Moreover, it is a very good alternative for large-scale production, as it is a very efficient and stable process. Unfortunately, belt finishing remains a difficult process to optimize and requires many trials before finding the optimal conditions. Therefore, numerical modeling of the belt finishing process is an excellent alternative to time-consuming empirical optimizations. This work proposes modeling methods to predict the roughness generated by the belt finishing process. After an experimental campaign aimed at understanding the effect of belt finishing parameters on surface integrity (roughness and residual stresses), the objective of the thesis was to build a model capable of predicting the roughness generated by the belt finishing process. A new 3D kinematic model was developed. The model is based on the kinematic description of the belt finishing process and the use of a real abrasive belt measurement. It consists in simulating the multi-pass scratching of a belt on a surface. The scratching trajectory of the abrasive belt is determined by the kinematics of the process, and the interaction between the abrasive belt and the machined surface is assumed perfect (Boolean operations). A first comparison of the roughness predicted by the model and the experimental roughness allows us to identify ways to improve the model for a more realistic roughness prediction. In order to take into account the flexibility of the roller-abrasive belt, a numerical treatment of the abrasive belt topographies was proposed. This treatment allows aligning the grains at the same height. Two grain alignment methods were explored and compared. The effect of these two alignment methods on the roughness prediction results was studied. This was followed by a sensitivity study of the model with respect to kinematic velocities. This sensitivity study led to simplifications of the model. These simplifications allow reducing the simulation time from 12 hours to less than 3 minutes. Thus, the 2D model (adaptation of the 3D model) was developed. The idea of the model is to neglect the effect of the oscillation movement, then to simulate unidirectional scratching. The effect of belt finishing parameters (grain size, toiling force and pebble hardness) was studied. Then, a discussion of the sensitivity of the model with respect to the abrasive belt dispersions and the mechanical properties of the part was addressed. The simulation results show the same experimental trends, but the predicted roughness is lower than the experimental roughness. These observations open the way to improvement of the model, through the improvement of the understanding and the modeling of the indentation between the belt and the part during the process of belt finishing. Finally, this thesis deals with the characterization of the fatigue strength (experimentally) in rotational bending of specimens obtained by hard turning and hard turning + sheet metal forming

Les travaux présentés dans cette thèse s'articule autour de l'amélioration de la tenue en service de pièces conçues dans un matériau fragile. La mise en forme de ces matériau par enlèvement de matière nécessite actuellement au moins deux opérations : une opération d'ébauche en meulage, et une opération de finition, le plus souvent de polissage, chargée de gommer les défauts créés lors de la première phase. Nous nous proposons d'optimiser la phase d'ébauche en analysant l'influence de l'usinage par abrasion sur les défauts générés en surface. Notre travail a consisté tout d'abord à analyser les surfaces usinées et déterminer les paramètres de rugosité les plus pertinents pour qualifier et quantifier les creux responsables de la fissuration des pièces usinées. Nous avons ensuite analyser l'influence de plusieurs paramètres de coupe sur la rugosité : la vitesse d'avance, la profondeur de passe, la vitesse de rotation de la meule et la direction d'usinage. Compte tenu du nombre important de caractéristiques définissant l'usinage par abrasion, un plan d'expériences pour surfaces de réponses a été utilisé pour optimiser le procédé. Nous en avons déduit des conditions de coupe permettant d'une part de minimiser la profondeur et la quantité de creux présents à la surface du matériau fragile, et d'autre part d'obtenir la contrainte à rupture la plus élevée. Enfin, nous nous sommes intéressés aux dimensions des défauts responsables de la rupture des pièces mécaniques. La charge nécessaire à la rupture en a été déduite et comparée à la charge équivalente en rayage
This thesis work focuses on enhancing brittle materials lifespan and mechanical behaviour workpieces. Machining of these materials require at least two operations : a grinding operation and a polishing one to erase damages. We propose to optimize the grinding phase by analysing the influence of the process on the surface. Our work firstly consists in analysing the influence of several cutting parameters on roughness : feed rate, depth of cut, wheel speed and grinding direction. Considering this amount of parameters, a design of experiments based on the response surface methodology has been developed. We have determined optimized cutting conditions that allow to minimize depth and amount of valleys on the brittle material surface, as well as having maximum fracture stress. Lastly, we have taken into consideration the surface damages depth. The maximum crack load has been evaluated and compared to its equivalent scratching load

Le polissage mécanochimique est utilisé dans l'industrie des semiconducteurs depuis une trentaine d'années. Il permet un aplanissement rapide et de qualité de surface de cuivre (et d'autres matériaux) à des échelles nanométriques. Il consiste à polir, à l'aide d'un tissu en polyuréthane (pad) et de particules abrasives en suspension, une surface de cuivre qui a été transformée sous l'action d'un oxydant présent dans les liquides de polissage. Cette transformation chimique permet une modification des propriétés mécaniques de la couche superficielle et facilite l'enlèvement de matière. Notre étude a porté sur la composition de cette couche modifiée dans un premier temps, puis sur l'élaboration d'un modèle permettant d'expliquer l'enlèvement de matière et l'aplanissement des défauts de surface. Nous avons pu établir que la couche qui est enlevée au cours du polissage est constituée de Cu2O. Notre modèle s'appuie sur les propriétés du pad (sa rugosité et ses propriétés élastiques), du wafer (propriétés mécaniques de la couche) et des particules abrasives utilisées au cours du polissage (concentration massique en solution, dureté). Il aboutit à une expression simple reliant la vitesse d'enlèvement de matière (VA) à la pression P appliquée sur le wafer et à la vitesse de rotation V du plateau de polissage : V A = K. V. P 1,19. Nos résultats expérimentaux nous ont permis de valider ce modèle. Notre modèle a permis également d'expliquer assez correctement la phase d'aplanissement intervenant au début du polissage
Chemical Mechanical Polishing (CMP) has benn introduced in semiconductor manufacturing thirty years ago. It makes it possible to obtain fast and high quality planarization at nanometric scales. CMP consists in polishing a chemically modified copper surface with abrasive particules on a polyurethane pad. The chemical transformation of the copper (or other materials) leads to a modification of the mechanical properties of the superficial layer, that is more easily removed. Our study focused firstly on the composition of this modified layer, and secondly on the elaboration of a model that could explain the removal and planarization of the surface layer. We were able to point out that the modified layer is Cu2O. Our model is based on the properties of the pad (roughness, elastic properties), the wafer (mechanical properties of the modified layer) and the abrasive particles (mass concentration, hardness). We established a simple expression between the removal rate (RR), the rotating speed V of the platen and the pressure P applied on the wafer : RR = K. V. P 1,19. Our experimental results corroborate this model. Oour model is also able to explain the planarization phase

En présence d'enfants, la rupture des parents engendre des problèmes spécifiques lorsque ceux-ci sont de nationalité différente. Aux conflits classiques opposant traditionnellement les père et mère à l'occasion de toute séparation se superposent les difficultés et incertitudes induites par l'élément d'extranéité. Le défaut d'harmonisation des législations et la lancinante question de l'exécution des jugements de garde à l'étranger sont à l'origine de situations dramatiques dont la presse se fait périodiquement l'écho. Depuis les années soixante-dix, on a pu constater une augmentation importante des enlèvements d'enfants à caractère international. Le cloisonnement des Etats et l'indépendance affirmée du pouvoir judiciaire par rapport au pouvoir politique débouchent la plupart du temps sur un constat d'échec. D'où l'élaboration de nouvelles conventions internationales en marge du Traité de La Haye du 5 octobre 1961 concernant la compétence et loi applicable en matière de protection des mineurs. Toutefois les instruments internationaux mis en œuvre sont loin de régler tous les problèmes. Des failles et des incertitudes subsistent. Comment faire face à la multiplication des décisions de garde contradictoires et trop souvent aléatoires au sein même de l'Union européenne ? La question de l'enlèvement international d'enfants peut-elle être résolue ? Notre étude fondée sur l'expérience de la pratique jurisprudentielle, cherchera à faciliter la compréhension de ces phénomènes et des solutions possibles.

Les phénomènes de ftottement jouent un rôle important @ dans l'usinage par outil coupant puisqu'ils génèrent des efforts et des échauffements participant à l'usure de l'outil. Pour étudier l'usure en face de dépouille de l'outil, qui est un des paramètres couramment utilisés pour réformer un outil, il devient nécessaire de caractériser le frottement outil/pièce. Pour ce faire, un dispositif expérimental a été développé. Il reproduit les conditions de contact sévères entre un outil et une pièce en coupe orthogonale. Les mesures in situ (efforts, température) et post-essai (usure, déformations microstructurales) ont conduit à l'élaboration de deux modèles de frottement. Le premier décrit, à l'échelle macroscopique, le coefficient de frottement de Coulomben fonction de la température maximale de contact. Il repose sur la théorie des températures flash de Blok. Une seconde approche se place à l'échelle mésoscopique du contact : en tenant compte de la déformation microstructurale du matériau le plus tendre (la pièce en acier), il devient possible de définir un coefficient de frottement mésoscopique qui reflète alors le rôle du troisième corps. En effet ce dernier participe par sa viscoplasticité aux phénomènes d'accommodation de vitesse et confère au système tribologique un coefficient de frottement plus faible. Des essais de tournage orthogonal valident ces essais de frottement : les efforts, températures et taux d'usure sont comparables
Friction plays a very important role in cutting since it involves efforts and temperatures rising taking part in tool wear. To study flank wear, which is a usual parameter for tool life, it is necessary to characterize friction between the cutting tool and the workpiece. Therefore an experimental device has been developed. It reproduces full-scaled ftiction conditions of orthogonal cutting process. Measures during the test (efforts and temperatures) and after the test (wear, microstructural strains) lead to the formulation of two friction models. The first one describes friction (Coulomb coefficient), on a macroscopic scale, in function of maximal temperature of contact. It is based on Blok model of flash temperatures. A second approach is a mesoscopic scale modelling: from microstructural distortions, a friction coefficient can be defined. It can describe the role of a third body, which takes part in velocity accommodation thanks to its viscoplastic behaviour, leading to a lower friction coefficient. Cutting tests of orthogonal turning validate friction tests: efforts, temperature and wear rates are comparable

Lors du fonctionnement d’une machine de fusion, les interactions plasma-parois conduisent à des processus d’érosion des matériaux et à la production de particules. Ces poussières sont principalement composées de carbone et de tungstène. Pour des raisons de sureté et afin de garantir un fonctionnement optimum du réacteur, il est important de garder en quantité raisonnable les poussières dont la taille varie entre 10 nm et 100 $m. La mise en suspension de ces poussières est une étape préliminaire à leur récupération, et le laser est une technique prometteuse pour cette application. Afin d’optimiser le nettoyage, les mécanismes physiques à l’origine de l’éjection induite par laser de ces poussières ont été identifiés. Les agrégats sont directement ablatés par le laser et les gouttelettes métalliques sont éjectées intactes par une force électrostatique induite par les photoélectrons. Nous avons également caractérisé l’éjection des particules pour choisir un système de récupération adapté
During tokamak operation, plasma-wall interactions lead to material erosion processand dusts production. These dusts are mainly composed by carbon and tungsten, with sizesranging from 10 nm to 100 $m. For safety reasons and to guarantee an optimum reactorfunctioning, the dusts have to be kept in reasonable quantity. The dusts mobilization is a firststep to collect them, and the laser is a promising technique for this application. To optimizethe cleaning, physical mechanisms responsible for dust ejection induced by laser have beenidentified. Some particles, such as aggregates, are directly ablated by the laser. The metaldroplets are ejected intact by an electrostatic force, induced by the photoelectrons. We alsocharacterized the particles ejection to choose an appropriate collection device

Pour déterminer les lois de comportement et les paramètres mécaniques des matériaux composites, des éprouvettes sont couramment fabriquées par fraisage. Ces opérations de coupe par enlèvement de matière génèrent des efforts et des gradients de température importants, d'où risques d'endommagements au niveau des surfaces usinées. Le but de cette étude est d'évaluer expérimentalement l'interdépendance qui peut exister entre la préparation d'éprouvettes en composites par usinage et leurs performances mécaniques. Quatre matériaux composites à matrice polymère renforcés de fibres sont étudiés dans trois types d'essais mécaniques. Les dommages inhérents à la coupe sont qualifiés suivant les orientations des fibres et les configurations d'attaque de l'outil. Le traitement statistique des résultats expérimentaux permet de dégager les paramètres de coupe significativement influents, d'abord sur les dommages créés, puis sur les performances mécaniques. Deux critères d'endommagement sont définis pour caractériser les pertes des performances mécaniques en fonction des configurations d'usinage. Une recommandation de préparation des éprouvettes guide la détermination des conditions de coupe des éprouvettes d'essais en composites à matrice époxyde renforcés de fibres.