Дисертації: "Non-contact control"

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Weng, Ming-chih 1969. "Magnetic suspension and vibration control of flexible structures for non-contact processing." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 2000. http://hdl.handle.net/1721.1/9294.

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Анотація:

Thesis (Ph.D.)--Massachusetts Institute of Technology, Dept. of Mechanical Engineering, 2000.
Includes bibliographical references (p. 365-372).
This thesis presents the design, analysis, and experimental testing of systems for noncontact suspension and control of flexible structures. Our particular focus is on the use of such suspensions in manufacturing processes which can be facilitated by the ability to control workpiece motion without contact. This can be of significant utility in processes such as coating, painting, heat treating, and web handling. We develop a novel approach for the control of such non-contact suspensions through what we term sensor averaging and actuator averaging. The difficult stability and robustness problems imposed by the flexible dynamics of the workpiece can be overcome by taking a properly-weighted average of the outputs of a distributed array of N motion sensors (sensor averaging), and/or by applying a properly-weighted distributed array of M forces (actuator averaging) to the workpiece. The theory for these dual techniques is developed in detail in the thesis. These approaches are shown to be independent of the specific boundary conditions or the longitudinal dimensions of the workpiece. These approaches are thus generally applicable to a wide range of structural control problems. We present both analytical and numerical analyses of the structural dynamics for typical flexible workpieces such as strings, beams, membranes, and plates. The analyses include axial translation of the workpiece. We have experimentally demonstrated the utility of our theory by application in the successful magnetic suspension of a 3 m long, 6.35 mm diameter, 0.89 mm wall thickness steel tube with varying boundary conditions. This is a very challenging problem due to the extremely light damping of the modes (< 0.001 with free ends). The experiment uses a set of 8 sensors and 8 actuators to measure and control the motion of the tube in the two lateral degrees of freedom. We present the details of the developed electromagnetic actuators, position sensors, modeling of the structural dynamics, the relevant vibration control techniques, and develop the associated theory for choosing sensor and actuator locations. Our results experimentally confirm the value of our averaging techniques, and suggest the wide future application of these ideas in industrial processes which require non-contact handling of workpieces.
by Ming-chih Weng.
Ph.D.

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2

Kordich, Christian Jay. "An intelligent force control scheme for robotic applications : contact with non-rigid environments." Thesis, Liverpool John Moores University, 1998. http://researchonline.ljmu.ac.uk/5015/.

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Göktuğ, Gökhan. "Real-time non-contact measurement and analysis for the control of distortion during welding." Thesis, Massachusetts Institute of Technology, 1994. http://hdl.handle.net/1721.1/37748.

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Li, Shunjie. "Géométrie et classification des systèmes de contact : applications du contrôle des systèmes mécaniques non holonomes." Phd thesis, INSA de Rouen, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00665223.

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Анотація:

Dans la première partie de cette thèse, nous caractérisons complètement toutes les x-sorties plates et leurs lieux singuliers pour un système avec deux contrôles qui est équivalent au système chaîné. Nous appliquons aussi ce résultat au système de robot mobile avec des remorques pour calculer toutes ses x-sorties plates. Dans la deuxième partie, nous présentons un nouveau modèle pour le système à n-barres dans l'espace de dimension m+1. Nous montrons que ce système est localement équivalent au système m-chaîné et caractérisons aussi ses lieux singuliers. Ensuite, nous analysons sa propriété de platitude et donnons ses sorties plates minimales. Dans la troisième partie, nous donnons des conditions nécessaires et suffisantes pour qu'une distribution soit équivalente à la distribution de Cartan pour des surfaces. Finalement, dans la quatrième partie, nous donnons des conditions nécessaires et suffisantes vérifiables pour qu'un système multi-entrées soit linéarisable par bouclage orbital.

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Ernst, Andreas [Verfasser], and Roland [Akademischer Betreuer] Zengerle. "Non-contact process control sensors for nanoliter dispensing systems = Kontaktfreie Sensoren zur Prozesskontrolle von Nanoliter Dosiersystemen." Freiburg : Universität, 2013. http://d-nb.info/1123474974/34.

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Ramalingam, Nagarajan. "Non-contact multispectral and thermal sensing techniques for detecting leaf surface wetness." Connect to this title online, 2005. http://rave.ohiolink.edu/etdc/view?acc%5Fnum=osu1104392582.

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Анотація:

Thesis (Ph. D.)--Ohio State University, 2005.
Title from first page of PDF file. Document formatted into pages; contains xxii, 271 p.; also includes graphics (some col.) Includes bibliographical references (p. 206-214).

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Ramirez, Estay Hector. "Control of irreversible thermodynamic processes using port-Hamiltonian systems defined on pseudo-Poisson and contact structures." Thesis, Lyon 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LYO10033/document.

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Анотація:

Dans cette thèse nous présentons les résultats sur l'emploi des systèmes Hamiltoniens à port et des systèmes de contact commandés pour la modélisation et la commande de systèmes issus de la Thermodynamique Irréversible. Premièrement nous avons défini une classe de pseudo-systèmes Hamiltoniens à port, appelée systèmes Hamiltoniens à port irréversibles, qui permet de représenter simultanément le premier et le second principe de la Thermodynamique et inclut des modèles d'échangeurs thermiques ou de réacteurs chimiques. Ces systèmes ont été relevés sur l'espace des phases thermodynamiques muni d’une forme de contact, définissant ainsi une classe de systèmes de contact commandés, c'est-à-dire des systèmes commandés non-linéaires définis par des champs de contacts stricts. Deuxièmement, nous avons montré que seul un retour d'état constant préserve la forme de contact et avons alors résolu le problème d'assignation d'une forme de contact en boucle fermée. Ceci a mené à la définition de systèmes de contact entrée-sortie et l'analyse de leur équivalence par retour d'état. Troisièmement, nous avons montré que les champs de contact n'étaient en général pas stables en leur zéros et avons alors traité du problème de la stabilisation sur une sous-variété de Legendre en boucle fermée
This doctoral thesis presents results on the use of port Hamiltonian systems (PHS) and controlled contact systems for modeling and control of irreversible thermodynamic processes. Firstly, Irreversible PHS (IPHS) has been defined as a class of pseudo-port Hamiltonian system that expresses the first and second principle of Thermodynamics and encompasses models of heat exchangers and chemical reactors. These IPHS have been lifted to the complete Thermodynamic Phase Space endowed with a natural contact structure, thereby defining a class of controlled contact systems, i.e. nonlinear control systems defined by strict contact vector fields. Secondly, it has been shown that only a constant control preserves the canonical contact structure, hence a structure preserving feedback necessarily shapes the closed-loop contact form. The conditions for state feedbacks shaping the contact form have been characterized and have lead to the definition of input-output contact systems. Thirdly, it has been shown that strict contact vector fields are in general unstable at their zeros, hence the condition for the the stability in closed-loop has been characterized as stabilization on some closed-loop invariant Legendre submanifolds

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Fochtmann, Jörg [Verfasser]. "Non-destructive Quality Control of the Contact Normal Force in Electrical Connectors: A Sensor and System Approach / Jörg Fochtmann." Aachen : Shaker, 2019. http://d-nb.info/1188552511/34.

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Cruz, Fierro Oscar Eduardo de la. "Contributions to the Study of Intermittent Contact Haptic Interfaces." Thesis, Sorbonne université, 2019. http://www.theses.fr/2019SORUS071.

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Анотація:

Les interfaces à retour d'effort sont des systèmes robotisés permettant d'interagir gestuellement de façon naturelle avec des environnements virtuels ou distants. Ces dispositifs sont utilisés dans différents contextes tels que la téléopération (e.g. nucléaire, sous-marine, spatiale), le manufacturing, les jeux vidéo, l'éducation, la médecine ou la rééducation, pour ne citer que quelques exemples. Pour les applications en réalité virtuelle, les utilisateurs manipulent généralement ces interfaces à l'aide d'une poignée qui est reliée mécaniquement au robot. Ce lien a une influence importante puisqu'il conduit l'utilisateur à ressentir la présence du robot même en espace libre (frottements, vibrations, inertie de la structure mécanique du robot), ce qui réduit le réalisme de l'interaction. Les interfaces à contacts intermittents (CI) constituent une alternative prometteuse pour essayer de surmonter ces inconvénients. Elles proposent de suivre les mouvements de l'utilisateur à faible distance en espace libre et de ne venir à son contact que lorsque l'on veut appliquer un retour d'effort. Elles visent de cette façon à améliorer le réalisme des interactions. Cette thèse s'intéresse à l'étude et à l'amélioration des performances d'une telle interface CI
Force feedback interfaces are robotic systems allowing natural motion interactions with virtual or remote environments. They are employed in several domains such as remote handling (e.g. nuclear, subsea, space), manufacturing, entertainment, education, medicine and rehabilitation, just to mention the most popular. In virtual reality (VR) applications, the user typically holds a handle that is mechanically linked to the end-effector of the robot. This link has a non-negligible influence since the presence of the robot can be felt (friction, inertia and vibrations of the mechanical structure) even in free space, decreasing the realism of the interaction. Intermittent-contact haptic interfaces (IC-HIs) represent a promising approach to cope with this issue. These interfaces track and closely follow (without contact) the user movements in free space and come to his/her contact only when force feedback is required. This way IC interfaces aim to improve the realism of the interactions. The thesis presented concerns the study and improvement of such IC-His

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Dickinson, Arlene. "Postconcussive sequelae in contact sport : rugby versus non-contact sport controls." Thesis, Rhodes University, 1999. http://hdl.handle.net/10962/d1008455.

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The effects of repeated mild concussive head injury on professional rugby players were examined. Data were collected for rugby players (n=26) and cricket player controls (n=21) using a comprehensive neuropsychological test battery comprising five modalities (Verbal Memory, Visual Memory, Verbal Fluency, Visuoperccptual Tracking and Hand Motor Dexterity) and a self-report Postconcussive Symptomology Questionnaire. Group statistical comparisons of the percentage of individuals with deficit were carried out for (i) rugby versus cricket; (ii) rugby forwards versus rugby backs; and (iii) rugby forwards versus cricket. Rugby players performed significantly poorer than controls on SA W AIS Digit Symbol Substitution subtest and on the Trail Making Test. On Digits Forward and Digit Symbol Incidental Recall, the results approached significance with the rugby players showing a tendency toward impairment on these tests. Rugby players exhibited impairment in areas of visuoperceptual tracking, speed of information processing and attention, and there are tendencies of impairment in verbal and/or visual memory. Results obtained on the self-report questionnaire strongly reinforced cognitive test results and a significant proportion of rugby players reported difficulties with sustained attention, memory and lowered frustration tolerance as well as symptoms of anxiety and depression. It was consistently noted that players in the more full contact positions (rugby forwards) were most susceptible to impairment, confirming that these players, who are exposed to repeated mild head injuries, are at greater risk of exhibiting postconcussive sequelae
KMBT_363
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Палій, Богдан Максимович. "Ультразвуковий засіб технологічного контролю поверхневої густини тканин". Master's thesis, КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2020. https://ela.kpi.ua/handle/123456789/38417.

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Анотація:

В даній магістерській дисертаційній роботі проведено аналітичне дослідження ультразвукового засобу технологічного контролю поверхневої густини тканин. Проведений аналіз показав, що для забезпечення випуску якісних тканин необхідно проведення оперативного технологічного контролю їх поверхневої густини. В теперішній час застосовуються переважно руйнівні контактні методи контролю поверхневої густини тканин, які засновані на вирізанні та зважуванні зразків тканин, тоді як безконтактні не використовуються хоча мають ряд суттєвих переваг у порівнянні з контактними. Як показав проведений у першому розділі дисертації аналіз, для оперативного технологічного контролю поверхневої густини тканин, доцільним є застосування ультразвукових методів контролю. У другому розділі дисертації розглянуті особливості розповсюдження ультразвукових хвиль в тканинах, які пов’язані з розмірами пор та іншими структурними показниками тканин, які впливають на проходження ультразвукових хвиль скрізь тканину та відбиття від неї. Проведено дослідження проходження ультразвукової хвилі крізь контрольовані тканини з різними розмірами пор і відбиття від них та отримані аналітичні залежності для розрахунку та аналізу взаємодії ультразвукових хвиль з нитками тканин з різними акустичними опорами. Отримано аналітичні залежності, які пов’язують амплітудні співвідношення ультразвукових хвиль як із зміною самих діаметрів ниток основи та утоку, так і безпосередньо з поверхневою густиною тканини. Доведено, що згасанням ультразвукових коливань для більшості тканин можна знехтувати, а вибором співвідношення об’ємної густини тканини та довжиною ультразвукової хвилі в тканині можна знизити вплив згасання на амплітудні співвідношення ультразвукових хвиль. Показано, що при збільшенні тривалості ультразвукового імпульсного сигналу зменшуються амплітудна та фазова похибки в порівнянні з безперервним сигналом. Тому необхідно вибирати тривалість ультразвукового імпульсного сигналу такою, щоб не відбувалось перевідбиттів ультразвукових хвиль від поверхні тканини та поверхонь п’єзоперетворювачів. В третьому проведена розробка ультразвукового засобу технологічного контролю поверхневої густини тканин та його експериментальні дослідження.
In this master's dissertation an analytical study of the ultrasonic means of technological control of tissue surface density. The analysis showed that to ensure the release of quality fabrics it is necessary to carry out operational technological control of their surface density. Currently, mainly destructive contact methods of tissue surface density control are used, which are based on cutting and weighing tissue samples, while non-contact ones are not used, although they have a number of significant advantages over contact ones. As shown by the analysis conducted in the first section of the dissertation, for the operational technological control of tissue surface density, it is advisable to use ultrasonic control methods. The second section of the dissertation discusses the peculiarities of the propagation of ultrasonic waves in tissues, which are related to the pore size and other structural parameters of tissues that affect the passage of ultrasonic waves through the tissue and reflection from it. A study of the passage of ultrasonic waves through controlled tissues with different pore sizes and reflections from them and obtained analytical dependences for the calculation and analysis of the interaction of ultrasonic waves with tissue threads with different acoustic resistances. Analytical dependences are obtained, which relate the amplitude ratios of ultrasonic waves both with the change of the diameters of the warp and weft threads, and directly with the surface density of the fabric. It has been shown that the attenuation of ultrasonic vibrations can be neglected for most tissues, and the choice of the ratio of the bulk density of the tissue and the length of the ultrasonic wave in the fabric can reduce the effect of attenuation on the amplitude ratio of ultrasonic waves. It is shown that as the duration of the ultrasonic pulse signal increases, the amplitude and phase errors decrease in comparison with the continuous signal. Therefore, it is necessary to choose the duration of the ultrasonic pulse signal so that there are no reflections of ultrasonic waves from the surface of the fabric and the surfaces of the piezoelectric transducers. In the third development of ultrasonic means of technological control of surface density of fabrics and its experimental researches is carried out.

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Haynes, Mark Davis. "Quality by design: improving pre-stressed reinforcement for concrete railroad ties via geometrical dimensioning and tolerancing." Diss., Kansas State University, 2015. http://hdl.handle.net/2097/20582.

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Анотація:

Doctor of Philosophy
Department of Industrial & Manufacturing Systems Engineering
Chih-Hang John Wu
Quality is a result of product design and production control. Product design must maximize the ability to function across variations in production and environment. Production control must monitor and maintain the key design characteristics necessary for the intended function. Failure to do so results in premature part failure and increased costs. This has occurred in the production of modern cross ties. By designing quality into the product and production process, performance is maximized. This research presents a methodology for incorporating quality into the product design and production process. For product design, a relationship between product performance and design parameters is established by modeling techniques. These models provide a means to redesign the product to maximize performance and to understand the sensitivity of the design to fluctuation in production and environment. These models also establish the key design parameters that are critical for sustaining quality. For production, a method of monitoring the key design parameters is presented that provides an affordable means of automated inspection. Automated inspection removes operator error from the inspection process and allows for greater sampling rates to be achieved. The methodology presented allows for a potential of 100% inspection to be achieved with minimal impact to production costs. The research is applied to the analysis and quality control of pre-stressing steel reinforcement for concrete cross-ties. This application provides an opportunity to test and verify the research findings on a real world problem. Novel automated 3D spatial analysis algorithms are presented. This research furthers the state of the art of performing Geometrical Dimensioning and Tolerancing (GD&T). A cost effective method of non-contact surface profiling was developed with high resolution and high density surface profiles. The combined research findings present a methodology of achieving quality by design.

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Nouira, Dorra. "Non-linear interactions between US waves and contact interface." Thesis, Bordeaux, 2020. http://www.theses.fr/2020BORD0262.

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Анотація:

Les dernières décennies ont été marquées par un intérêt accru pour les non-linéarités dues aux défauts localisés dans les solides (les fissures fermées par exemple) et aux interfaces de contact en général. En conséquence, un certain nombre de méthodes non-linéaires ont été développés pour la détection de ces défauts et caractérisation des interfaces de contact. Cependant, la compréhension des mécanismes physiques liés aux non-linéarités due contact reste limitée. Dans ce cadre, ce travail de thèse vise à étudier l'interaction non-linéaire entre une onde et une interface tout en intégrant plusieurs mécanismes liés au contact, afin de proposer, à terme, une méthode CND efficace pour la caractérisation des interfaces. L'étude de l'évolution du second harmonique pour caractériser ce type de défauts localisés et plus généralement les interfaces de contact sera au coeur de ce travail.L'interaction non-linéaire entre une onde longitudinale et une interface de contact est modélisée en combinant deux approches. L'une est basée sur des méthodes acoustiques et utilisée en traction, tandis que l'autre est basée sur l’analyse vibratoire structurelle et utilisée en compression. La première consiste à modéliser le contact avec une loi RCCM. L'étude propose une analyse détaillée du comportement de l'interface en traction tout en intégrant l'adhérence. Elle permet d'identifier les paramètres clés qui régissent la signature non-linéaire de la loi RCCM et ainsi permet de mieux comprendre la physique derrière cette interaction non-linéaire. La deuxième méthode, utilisée en compression, est basée sur un modèle de rigidité d'interface non-linéaire où la rigidité d'interface est décrite en fonction de la pression de contact nominale. L'étude consiste en une analyse numérique et expérimentale complémentaires de la composante non-linéaire de la réponse dynamique du système due à la présence d'interface de contact. Elle montre que la tendance de la rigidité à faibles pressions a un effet majeur sur la réponse non-linéaire des systèmes avec des interfaces de contact. Enfin, les lois de contact proposées en compression et traction sont combinées en une seule loi pour permettre une meilleure corrélation entre les différents mécanismes de contact en compression et en traction et donc une meilleure caractérisation de la réponse non-linéaire du système. Les résultats numériques sont prometteurs en vue de la caractérisation d'interfaces de contact à partir de la réponse non-linéaire du système excité par une source extérieure et applicables à la détection non-destructive de l’endommagement
The past decades have been marked by a significant increase in research interest in nonlinearities in cracked solids. As a result a number of different nonlinear methods have been developed for damage detection. However, there still limited understanding of physical mechanisms related to the various nonlinearities due to contacts. This thesis is addressed to study the nonlinear interaction between a wave and an interface while taking into account adhesion, in order to, eventually, propose an efficient NDT method for characterization of contact interfaces. The study of the second-harmonic evolution to characterize the damage will be the focus of this work. The nonlinear interaction between a longitudinal wave and a contact interface is considered in one-dimensional medium by using the Finite Elements method.Numerically, the contact interface is modelled by combining two approaches. One is based on acoustic methods and used in traction, while the other one is based on vibration methods and used in compression. The first one, consists in modelling the contact with an RCCM law. The study propose a detailed analysis on the interface behaviour in traction while taking into account the adhesion. It allows identifying the key parameters that govern the nonlinear signature of the RCCM contact law and so better understanding the interaction between a compression wave and a contact interface that exhibits adhesion in traction. The second one, used in compression, is based on a nonlinear interface stiffness model where the stiffness property of the contact interface is described as a function of the nominal contact pressure. The study consists in a complementary numerical and experimental analysis of nonlinear vibrational response due to the contact interface. It shows that the stiffness-pressure trend at lower pressures has a major effect on the nonlinear response of systems with contact interfaces.Finally, in order to exploit the proposed contact law defined in compression and traction, a strategy to identify the interface parameters during the interaction between a wave and an interface is proposed. The numerical results are promising in view of the characterization of contact interfaces

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Bold, Lisa Clare. "Cumulative mild head injury in contact sport: a comparison of the cognitive profiles of rugby players and non-contact sport controls with normative data." Thesis, Rhodes University, 2000. http://hdl.handle.net/10962/d1002444.

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This study investigates the effects of cumulative mild head injury on the cognitive functioning of elite rugby players. A comprehensive battery of neuropsychological tests was administered to top national (Springbok) rugby players (n=26), national Under 21 rugby players (n= 19), and a non-contact sport control group of national hockey players (n=21). The test results of the Total Rugby group (Springbok Rugby and Under 21 Rugby players), the Under 21 Rugby group, the hockey controls, and the Total Rugby and Under 21 Rugby forward and backline players respectively, were each compared with established normative data. Results showed significant differences in the direction of a poorer performance relative to the norms for the Total Rugby and Under 21 Rugby groups, and for the Total Rugby Forwards and Under 21 Rugby Forwards, on tests sensitive to the effects of diffuse brain damage. On the other hand, the Hockey Control group and the Total Rugby Backs and Under 21 Rugby Backs tended to perform within the normal range or better than the norm on some tests. These results confirm the hypothesis that rugby players, and the forward players in particular, are at risk of adverse cognitive effects consequent on cumulative mild head injury. The theoretical implications are that the aggregate effects of multiple exposures to mild head injuries in the rugby players served to reduce their brain reserve capacities and acted as a threshold-lowering influence associated with symptom onset.

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Rapetsoa, Mokgadi Johanna. "Cumulative mild head injury (CMHI) in contact sports:an evaluation of pre and post season cognitive profiles rugby players compared with non-contact sport controls at the University of Limpopo(Turfloop Campus)." Thesis, University of Limpopo, 2015. http://hdl.handle.net/10386/1772.

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Анотація:

Thesis (M.A.(Clinical Psychology)) -- University of Limpopo, 2015.
The effect of Cumulative Mild Head Injury (CMHI) in contact sports, such as rugby, is seen increasingly at school level where more and more injuries are reported. Research on CMHI in contact sport is needed specifically amongst previously disadvantaged groups where little or no research has taken place. The research is thus intended to seek a better understanding of CMHI in the contact sport of rugby specifically amongst amateur players. A quantitative research approach was utilised with a quasi-experimental research design. A sample of 18 student rugby players and 18 volleyball (non-contact sport) controls was used. In terms of mean performances the tests did not reveal a consistent pattern of deficits which is typically associated with the effects of Cumulative Mild Head Injuries. There were significant results however, in terms of variability that suggests potential deficits in attention among the rugby group. The results are therefore indicative of a poorer overall cognitive profile for the rugby playing group. It is concluded that the increased variability may be displayed in individuals who suffer CMHI at an earlier age.

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Blanloeuil, Philippe. "Analyse de la non-linéarité acoustique de contact pour l' évaluation et le contrôle non destructif." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00879225.

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Les effets non-linéaires produits par l'interaction entre une onde et une fissure fermée peuvent être un moyen potentiel pour la détection de ces fissures. Ce travail porte sur l'étude et l'analyse de la non-linéarité de contact générée par la propagation d'une onde à travers une fissure fermée. Notre approche repose sur la modélisation numérique par Eléments finis (EF) dont la résolution est effectuée dans le domaine temporel. La fissure est modélisée par une loi de contact unilatéral avec frottement de Coulomb. L'outil numérique mis en place est utilisé pour l'analyse de la méthode de génération d'harmoniques et sa relation avec la dynamique de contact. Le cas d'une interface de contact entre deux solides a permis d'estimer l'influence de l'état de contrainte sur le comportement non-linéaire, et a fait l'objet d'une validation expérimentale. La diffusion non-linéaire d'une fissure fermée orientée est ensuite obtenue en couplant la solution numérique à une méthode semi-analytique afin d'obtenir les diagrammes de directivité. Les mécanismes impliqués dans l'interaction onde - fissure sont mis en évidence. Ces résultats nous permettent ensuite d'appliquer la méthode du mixage d'ondes non-colinéaire, d'abord sur une interface de contact puis sur une fissure fermée. L'étude numérique et les premiers résultats expérimentaux démontrent le potentiel de la méthode en terme de détection, de caractérisation et d'imagerie.

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LAFOND, EMMANUEL. "Etude de la generation et de la detection d'ultrasons par lasers en vue du controle non destructif (sans contact)." Paris 11, 1995. http://www.theses.fr/1995PA112490.

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Le but de ce travail est l'examen de la generation d'ultrasons par lasers en mode thermoelastique dans les materiaux non-conducteurs, en vue de la caracterisation de leurs constantes physiques. Les travaux presentes dans cette these ont un aspect theorique assez marque, de par la description et l'utilisation de deux nouveaux modeles d'ultrasons-laser quasi-analytiques, chacun s'appliquant a une geometrie differente de l'echantillon. La forme du precurseur emis par la penetration optique a ete tout particulierement etudiee. La premiere partie du manuscrit consiste en un rappel succinct de l'etat actuel des connaissances en ultrasons par lasers, ainsi qu'en une revue non-exhaustive des divers modeles d'ultrasons-laser deja existants. La seconde partie comprend l'elaboration d'un modele d'ultrasons generes par dilatation thermique dans le cas d'un ensemble laser-echantillon axisymetrique et d'un echantillon semi-infini. Dans la troisieme partie est expose un deuxieme modele capable de calculer les deplacements generes par laser, dans tout le volume d'une plaque et sur ses surfaces, dans le cas ou la longueur de diffusion thermique est faible devant la profondeur de penetration optique. Ce modele a ete confronte avec succes a l'experience. L'etude experimentale est exposee dans la quatrieme partie. Elle consistait essentiellement a preciser les performances d'un laser a gaz carbonique de faible energie par impulsion, comme laser de generation pour la caracterisation d'un materiau ceramique non-conducteur, l'oxyde de zinc. Il est apparu que ce type de laser etait bien adapte a la mesure des caracteristiques mecaniques de cette ceramique particuliere, et probablement de tous les materiaux non-conducteurs possedant une profondeur de penetration optique importante

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Desvaux, Sébastien. "Détermination des profils de contraintes résiduelles sur les bagues de roulements du secteur aéronautique et spatial par la technique du bruit Barkhausen : comparaison avec les méthodes ultrasonores." Valenciennes, 2002. https://ged.uphf.fr/nuxeo/site/esupversions/40ba4de8-1481-4f3d-ae46-d9fd5641429a.

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La caractérisation de l'état de contraintes au sein des matériaux est importante dans le secteur aéronautique et spatial, car la résistance à la fatigue des roulements est intimement liée à la répartition des contraintes dans ceux-ci. Le but de notre travail est de présenter et de développer une méthode non destructive basée sur le phénomène du bruit Barkhausen pour identifier les profils de contraintes des zones de contact entre les corps roulants et les pistes de roulement. Nous avons également étudié les techniques ultrasonores afin de vérifier leurs aptitudes à estimer ces mêmes profils, car du point de vue du contrôle non destructif industriel, ces techniques offrent les mêmes potentialités que les méthodes magnétiques. Cette étude montre que la technique du bruit Barkhausen est bien adaptée à la détermination des profils de contraintes résiduelles sur les bagues de roulement et devrait permettre un suivi fiable de celles-ci au cours des étapes de fabrication et de rénovation
The characterization of the stress state in a material is important in the aeronautical and spatial sector, because the fatigue strength is intimately bounded to their internal stress distribution. The purpose of our work is to present and to develop a non destructive testing based on the phenomenon of the Barkhausen noise to identify the stress profiles of the contact zones of the bearing raceways and rolling elements. We also studied the ultrasound techniques to verify their capacities to estimate these same profiles, because from the point of view of the industrial non destructive testing, these techniques offer the same potentialities as the magnetic methods. This study shows that the technique of the Barkhausen noise is well adapted to the determination of residual stress profiles on the rings of bearings and should allow a reliable follow-up of these during the stages of manufacture and renovation

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Trifonov, Andrey. "Contrôle non destructif par des méthodes d'acoustique non linéaire pour des applications aéronautiques." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2017. http://www.theses.fr/2017ECLI0006/document.

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Ce travail de thèse est une contribution au développement des méthodes d’acoustique non linéaire pour le contrôle non destructif et l’imagerie de défauts de type contact dans les solides.Dans ce travail, des modifications sont proposées pour deux méthodes récentes de contrôle non destructif par acoustique non linéaire : l’interférométrie de coda couplée au retournement temporel, et l’imagerie non linéaire par ultrasons aériens. Le principal avantage de la première méthode est sa sensibilité extrême liée à l’accumulation des effets induits par des changements, même faibles, des propriétés de l’échantillon durant la formation de la coda. La deuxième méthode apporte une approche complémentaire en permettant de réaliser un contrôle sans contact. Les techniques développées ont été testées sur des échantillons présentant des défauts artificiels à des emplacements connus. Les performances de chacune des méthodes ont été étudiées.La deuxième partie de ce travail porte sur la description théorique des non-linéarités acoustiques de contact et leur utilisation pour le développement d’une boite à outils numériques permettant la simulation d’ondes acoustiques dans des structures complexes contenant des contacts internes. Un model physique décrivant le décalage tangentiel de deux corps en contact en présence de friction est proposé. Il aboutit à une solution analytique pour la relation présentant une hystérésis entre les déplacements de contact normal et tangentiel et les chargements. Ce modèle est utilisé comme condition aux frontières pour les surfaces de contact internes (défauts) dans un modèle de propagation d’ondes acoustiques utilisant un logiciel d’éléments finis commercial
This PhD thesis work contributes to the development of nonlinear elastic methods for non-destructive testing and imaging of contact-type defects in solids.In this work, two modifications of recent nonlinear nondestructive testing methods are suggested: the coda wave interferometry combined with the nonlinear time reversal principle and air-coupled nonlinear ultrasonic imaging. The principal advantage of former technique is in its extremely high sensitivity owing to the fact that weak changes in sample's parameters are accumulated and finally greatly amplified during the formation of the coda wave. The other technique has a complimentary strength and offers a possibility of a remote detection. The developed techniques are tested on samples with artificially fabricated defects at known locations. The performance of each method is accessed and the potential for obtaining robust nonlinear images is demonstrated.The second part of the work is concerned with a theoretical description of contact acoustical nonlinearity and its use for creating of a numerical toolbox capable of simulating wave propagation in complex structures containing internal contacts. A physical model describing the tangential shift of two contacting bodies in the presence of friction has been proposed. Its result is an analytical computer-assisted solution for hysteretic relationships between normal and tangential contact displacements and loads. The contact model and derived load-displacement relationships are used as boundary conditions posed at the internal boundaries (contact surfaces) in a finite element wave propagation model programmed via commercial software

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Pasillas-Lépine, William. "Systèmes de contact et structures de Goursat : Théorie et application au contrôle des systèmes mécaniques non holonomes." Rouen, 2000. http://www.theses.fr/2000ROUES025.

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Dans la première partie de ce mémoire de thèse, nous donnons des conditions nécessaires et suffisantes pour qu'un système de Pfaff soit localement équivalent au système de contact canonique sur l'espace de jets Jⁿ (R, Rm). Ces conditions, en plus d'être géométriques et intrinsèques, sont vérifiables explicitement et étendent de façon naturelle les caractérisations de certains systèmes de contact obtenues par Darboux, Cartan, Bryant et Murray. Lorsque notre critère de régularité n'est pas vérifié, nous montrons que le système de Pfaff peut néanmoins être mis sous une forme normale qui généralise celle introduite par Kumpera et Ruiz dans leurs travaux sur les structures de Goursat. Dans la deuxième partie, nous introduisons un nouvel invariant local pour les structures de Goursat. Cet invariant, que nous avons appelé le type de singularité, contient une partie importante de la géométrie locale des structures de Goursat. Par exemple, le vecteur de croissance et les courbes anormales de toute structure de Goursat sont déterminés par le type de singularité. Nous montrons aussi que toute structure de Goursat est localement équivalente au camion avec remorques, considéré dans un voisinage d'un point bien choisi de son espace de configuration. Dans la troisième partie, nous appliquons nos résultats sur les structures de Goursat au problème de génération de trajectoires pour le camion avec remorques au voisinage d'une configuration singulière. Dans notre étude, nous montrons que toute structure de Goursat admet localement une paire de générateurs engendrant une algèbre de Lie nilpotente
In the first part of this Ph. D. Thesis, we give necessary and sufficient conditions for a Pfaffian system to be locally equivalent to the canonical contact system on the jet space Jⁿ (R, Rm). Those conditions, which are both geometric and intrinsic, can be checked explicitly and extend in a natural way classical characterizations of certain contact systems obtained by Darboux, Cartan, Bryant and Murray. When our regularity conditions does not hold, we show that Pfaffian system can nevertheless be converted into a normal form that generalizes that introduced by Kumpera and Ruiz in their work on Goursat structures. In the second part, we introduce a new local invariant for Goursat structures. This invariant, called the singularity type, contains an important part of the local geometry of Goursat structures. For example, the growth vector and abnormal curves of any Goursat structure are determined by the singularity type. We also show that any Goursat structure is locally equivalent to the n-trailer system, considered in a neighbourhood of a well-chosen point of its configuration space. In the third part, we apply our results on Goursat structures to the nonholonomic motion planning problem for the n-trailer system in a neighbourhood of a singular configuration. In our study, we also show that any Goursat structure admits locally a pair of generators that span a nilpotent Lie algebra

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Kadouch, Thierry. "Contrôle non destructif par ultrasons : étude d'un prototype pré-industriel fonctionnant sans contact et employant des sondes laser : application au test de céramique." Châtenay-Malabry, Ecole centrale de Paris, 1996. http://www.theses.fr/1996ECAP0471.

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L'emploi de sondes lasers, dans la constitution d'un dispositif de contrôle non destructif par ultrasons, est une solution intéressante. De telles sondes opèrent sans contact et sur tous les types de matériaux. Ces propriétés, potentiellement, ouvrent un large champ d'applications et facilitent l'insertion d'un tel système sur une chaîne de production. L'objet de ce travail, est l'étude d'un dispositif de contrôle non destructif par ultrasons, employant ces sondes et entièrement piloté par ordinateur qui soit capable de fonctionner sur un site industriel. Dans le cadre d'un programme de recherche, ce dispositif a été utilisé pour tester des céramiques
Lasers sensors are a very interesting solution for the constitution of non destructive network using acoustical waves. Such sensors operate without contact and work on every materials. These properties open the application field and make easier the introduction of such system on a production line. The goal of this work is the study of a non destructive testing network, using laser sensors to generate and detect ultrasound, piloted by a personal computer and able to work on industrial site. For a research program, this system has been used to test ceramics

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Beilinsohn, Taryn. "Cumulative mild head injury in rugby: a comparison of cognitive deficit and postconcussive symptomatology between schoolboy rugby players and non-contact sport controls." Thesis, Rhodes University, 2001. http://hdl.handle.net/10962/d1002440.

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This study investigates the cumulative effects of concussive and subconcussive mild head injury on the cognitive functioning of schoolboy rugby players. A comprehensive battery of neuropsychological tests and a self-report postconcussive questionnaire were administered to top level schoolboy rugby players (n=47), and a non-contact sport control group of top level schoolboy hockey players (n=34). Group comparisons of the percentage of individuals with cognitive deficit were carried out between i) the schoolboy rugby and the schoolboy hockey players, ii) the rugby forward and the rugby backline players; iii) the rugby forward and the schoolboy hockey players and, iv) the rugby backline and the schoolboy hockey players. Results on the neuropsychological test battery did not provide any substantial evidence of a higher level of neuropsychological impairment in the rugby players relative to the control group, or in the rugby forward players relative to the rugby backline players. Results obtained on the postconcussive symptom questionnaire provided tentative indications that the rugby players do report a greater frequency of postconcussive symptomatology. The symptoms most frequently reported were being easily angered, memory problems, clumsy speech and sleep difficulties. It was hypothesized that the absence of cognitive impairment in the schoolboy rugby players compared with that noted for professional players was due to their younger age, relatively high IQ and education level and a less intensive level of physical participation in the sport, and hence less accumulated exposure to the game, thereby decreasing their exposure to mild head injuries. From a theoretical perspective, these pre-existing conditions were considered to act as protective factors against reductions in brain reserve capacity and concomitant susceptibility to the onset of neuropsychological dysfunction.

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Ciccarone, Charles. "Utilisation d'ondes de surface à l'aide de scanners acoustiques sans contact pour le contrôle non destructif de structures en béton." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2020. http://www.theses.fr/2020ECLI0014.

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Ce travail propose une méthode acoustique de contrôle non destructif du béton pour les structures du génie civil. Les ondes utilisées dans cette thèse sont des ondes de surface, car elles ont la propriété de pénétrerle matériau sur une profondeur égale à leur longueur d’onde. L’auscultation du béton est faite à l’aide de deuxscanners : un premier scanner appliquant cette méthode avec des ondes hautes fréquences a été utilisé pourcaractériser la peau d’un béton, tandis qu’un second scanner utilisant des ondes basses fréquences, développé dansle cadre de ce travail, a permis de caractériser un béton sur l’épaisseur d’un mur entier. Afin de déterminer lescapacités et les limites de cette méthode pour le contrôle non destructif du béton, plusieurs pathologies ouconditions environnementales du béton ont été simulées en laboratoire sur des éprouvettes. Ces éprouvettes ontensuite été auscultées de manière non destructive avec les scanners acoustiques, puis de manière destructive avecdes tests matériau. Les pathologies ou conditions en question sont la lixiviation, la délamination, lamicro/macrofissuration du béton, et son état de saturation. La comparaison des résultats nous a permis de conclureque cette méthode et ces scanners sont capables de détecter et déterminer la profondeur d’une lixiviation du béton,de même que pour une délamination au sein de béton, de suivre l’évolution d’un front de saturation au sein d’uncalcaire mais pas encore au sein d’un béton, et de détecter et suivre la contrainte et la microfissuration ainsi quel’évolution de macro fissures, notamment grâce à des mesures automatisées effectuées in situ sur la structure deVeRCoRs
This work proposes a method for the non-destructive testing of concrete for civil engineering structures.This method is based on the emission and reception - when the surface wave has passed through the material - ofacoustic sonic and ultrasonic waves. The waves used in this thesis are surface waves, as they have the property ofpenetrating the material to a depth equal to their wavelength. The auscultation of concrete is done using twoscanners: a first scanner applying this method with high frequency waves was used to characterize the concreteskin, while a second scanner using low frequency waves, developed within the framework of this work, made itpossible to characterize a concrete over the thickness of an entire wall. In order to determine the capabilities andlimitations of this method for the non-destructive testing of concrete, several pathologies or environmentalconditions of concrete were simulated in the laboratory on test specimens. These specimens were then examinednon-destructively with acoustic scanners and destructively with material tests. The pathologies or conditions inquestion were leaching, delamination, micro/macrocracking of the concrete, and its state of saturation. Comparisonof the results allowed us to conclude that this method and these scanners are able to detect and determine the depthof a leaching of concrete, as well as for a delamination within concrete, to follow the evolution of a saturation frontwithin a limestone but not yet within a concrete, and to detect and follow the stress and micro-cracking as well asthe evolution of macro-cracks, in particular thanks to automated measurements carried out in situ on the VeRCoRsstructure

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Hoang, Dung. "Determination simultanée de la résistivité et de l'épaisseur des tôles métalliques et d'alliages non magnétiques par méthode électromagnétique sans contact." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 2002. http://www.theses.fr/2002ECDL0008.

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L'objectif du travail presente dans ce rapport de these est de developper une methode qui permet de determiner simultanement des parametres, tels que la resistivite et l'epaisseur, des toles non magnetiques. Le chapitre 1 est entierement reserve a l etude bibliographique. Quelques methodes electromagnetiques qui permettent la caracterisation des pieces sous controle y sont presentees. Le choix d un modele mathematique convenant a notre travail est effectue a la fin de ce chapitre. La conception de systemes performants, pour l' evaluation non-destructive par courants de foucault, necessite l' utilisation de modeles precis, permettant de correler la mesure delivree par le capteur avec la valeur des parametres physiques et/ou geometriques a determiner du materiau. Pour cette raison, l' optimisation du capteur prendra une place dans l'ensemble du travail et sera effectuee a l'aide des algorithmes genetiques. Le chapitre ii nous donne une image generale de cet outil d optimisation et le chapitre iii est consacre a notre probleme concret. Enfin, des mesures pratiques effectuees avec le capteur optimise dans le chapitre iii et des resultats de la determination simultanee des parametres des echantillons disponibles sont abordes dans le chapitre iv.

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Jenot, Frédéric. "Génération et détection d'ondes élastiques par sources lasers : applications au contrôle non destructif." Valenciennes, 2003. http://www.theses.fr/2003VALE0021.

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Les principaux objectifs de cette thèse ont été de mettre au point le dispositif expérimental "ultrasons-laser", de développer un modèle évolutif et flexible à base d'éléments finis permettant de prédire la propagation des différentes ondes acoustiques générées par laser et d'envisager des applications en contrôle non destructif dans des situations où les méthodes ultrasonores classiques sont difficiles à mettre en œuvre. Sur le plan théorique, les différents régimes de génération photoélastique sont abordés ainsi que les principales méthodes de détection optique des ondes acoustiques. Nous présentons aussi les formalismes paraboliques et hyperboliques de la thermoélasticité et montrons leur influence sur les diagrammes de directivité des ondes élastiques. Sur le plan expérimental, l'interaction onde de Rayleigh-défaut est étudiée, les ondes de Lamb sont utilisées pour la mesure d'épaisseur et les potentialités en CND de l'onde composite "Scholte-latérale" sont mises en évidence
The main objectives of this thesis were to develop the experimental device "laser-ultrasonics", to implement an evolutive and flexible model based on finite elements for the simulation of the propagation of acoustic waves generated by laser and to consider non destructive testing applications in situations where the use of traditional ultrasonic methods is difficult. Theoretically, the various modes of the photoelastic generation were approached as well as the main methods for the optical detection of elastic waves. The parabolic and hyperbolic formalisms of thermoelasticity were presented and we showed their influences on the radiation patterns of ultrasounds. On the experimental level, the interaction of Rayleigh wave with flaws was studied, Lamb waves were used for thickness measurement and the potentialities in NDT of a composite wave called "Scholte-lateral" were highlighted

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Finkelstein, Melissa. "The scrum-down on brain damage effects of cumulative mild head injury in rugby: a comparison of group mean scores between national rugby players and non-contact sport controls." Thesis, Rhodes University, 2000. http://hdl.handle.net/10962/d1002485.

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The present study comprises the second phase of a larger and ongoing research study investigating the brain damage effects of cumulative mild head injury in rugby. The purpose of this study was to determine whether cumulative mild head injury sustained in the game of rugby would cause brain injury as evidenced by impaired performance on sensitive neuropsychological tests. Participants were Springbok professional rugby players (n = 26), Under 21 rugby players (n = 19), and a non-contact sport control of national hockey players (n = 21). Comparisons of performance were carried out across a spectrum of neuropsychological tests for the three rugby groups (Total Rugby, Springbok Rugby, and Under 21 Rugby) versus the performance of the non-contact sport control group (Hockey Control), as well as comparisons of performance f9r the subgroups of Rugby Forwards versus Rugby Backs. Comparisons revealed a consistent pattern of poorer performance across all rugby groups relative to the performance of the controls on tests highly sensitive to the effects of diffuse brain damage. Within rugby group comparisons (Forwards versus Backs) showed significantly poorer performance for Total Rugby Forwards and Springbok Rugby Forwards relative to the performance of the respective Total Rugby Backs and Springbok Rugby Backs on sensitive, as well as on somewhat less sensitive, neuropsychological tests. The performance of Under 21 Rugby Forwards relative to Under 21 Rugby Backs demonstrated similar trends. Brain reserve capacity theory was used as a conceptual basis for discussing the implications of these findings.

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Fadda, Emilienne. "Evaluation des composantes de l'énergie de surface par la technique des angles de contact : application à la mise au point et au controle de procédés en microélectronique." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1995. http://www.theses.fr/1995GRE10222.

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Les differentes etapes des procedes de la microelectronique se traduisent par des modifications physico-chimiques de materiaux organiques et inorganiques. Pour l'etude des surfaces et des interfaces, hormis les methodes optiques, il existe peu de techniques de caracterisation simples, rapides, non destructives et utilisables aisement en salle blanche, dans un contexte de production. La mesure des angles de contact presente potentiellement ces avantages. Elle permet de determiner les differentes composantes de l'energie de surface et donc d'acceder aux interactions de van der waals et aux interactions acido-basiques presentes en surface. Pour identifier les modifications de surface revelees par les angles de contact et, afin de valider cette technique, il est necessaire de correler ces informations avec d'autres techniques de caracterisation, comme l'afm, l'xps et l'ir. Il est alors possible de mieux comprendre les phenomenes mis en jeu lors des procedes et donc d'optimiser les etapes. Le travail de these porte principalement sur l'etude des etapes de photolithographie qui est l'un des points critiques en microelectronique. Tout d'abord, les materiaux de base (polymeres, solvants) utilises ont ete analyses afin de determiner la sensibilite de la technique de caracterisation. Les differentes etapes de la lithographie (depot du film, insolation et developpement) ont ensuite ete etudiees. Dans cette etude, les mecanismes de fonctionnement des resines positives (i-line et duv) ont ete abordes. Pour terminer, la possibilite d'integrer la technique de mesure des angles de contact comme controle en ligne des etapes de lithographie a ete evaluee. D'autres exemples empruntes aux procedes de microelectronique comme le depot de couches epitaxiees ou la realisation d'interconnexions ont permis de confirmer les potentialites de la technique pour le controle en ligne des procedes

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Bendada, Abdelhakim. "Tomographie infrarouge stimulée : estimation d'une résistance d'interface non uniforme." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1995. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_1995_BENDADA_A.pdf.

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Les résistances thermiques d'interface sont la conséquence d'une discontinuité structurale entre deux matériaux. Des exemples peuvent être trouvés dans des délaminages au sein de composites laminés ou dans les applications de soudage où on cherche à avoir des assemblages parfaits entre deux matériaux. Ces discontinuités structurales peuvent être caractérisées en utilisant la thermographie infrarouge stimulée. La profondeur et la résistance de contact d'un défaut dans un matériau peuvent être identifiées en utilisant des méthodes basées sur la transformation De Laplace en temps pour les cas ou le transfert de chaleur peut être considéré comme unidirectionnel (défauts très étendus). Il est proposé ici d'étendre les méthodes précédentes aux cas où le transfert de chaleur ne peut être considéré comme uni-directionnel. Dans ce but, une transformation de Fourier spatiale est appliquée à la transformée De Laplace en temps du signal produit par une camera infrarouge. Grâce à l'emploi des quadripôles thermiques 2D et 3D, une solution explicite du problème peut être trouvée. Un développement asymptotique (méthode des perturbations) permet la construction d'une solution approchée, très commode pour l'inversion. Dans le cas où la résistance d'interface est continument non uniforme, une relation explicite entre la transformée De Laplace-Fourier du contraste et la transformée de Fourier de la distribution de la résistance peut être trouvée dans le cadre d'un transfert 2D. L’inversion de cette relation fournit un algorithme explicite très commode qui permet d'estimer le profil de résistance. Des exemples numériques et expérimentaux ont été présentés: ils montrent la robustesse des techniques d'inversion développées

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Avoine, Jérôme. "Analyse expérimentale et modélisation de couplages multiphysiques dans un contact frottant / acier-matériau de friction modèle." Ecole Centrale de Lille, 2007. http://www.theses.fr/2007ECLI0015.

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Cette étude concerne le freinage par friction et tout particulièrement les couplages entre les différents aspects physiques activés à des échelles différentes. Un accent particulier est porté sur la structuration des résultats d’essais par une approche globale, avec utilisation de l’outil numérique comme moyen de justification des hypothèses avancées. Après avoir posé la problématique du freinage au niveau scientifique en s’appuyant sur les aspects multi-physiques et multi-échelles, les outils expérimentaux et numériques utilisés sont présentés. Un matériau de friction modèle, de composition simplifiée, a été développé. Sa caractérisation a été entreprise en s’attachant à la mise en place d’indicateurs permettant de remonter aux températures locales de contact en freinage. Plusieurs campagnes d’essais de freinage de maintien ont été conduites sur un tribomètre instrumenté en particulier avec une caméra infrarouge et des accéléromètres. Les résultats ont été analysés finement en dégageant les couplages entre les phénomènes tribologiques, thermiques, mécaniques et physico-chimiques. Un ensemble d’organigrammes a été construit afin d’illustrer ces couplages. Il est montré en particulier que le couplage thermique-mécanique est prépondérant et qu’il évolue fortement avec le vieillissement du matériau permettant à d’autres couplages liés à la tribologie et à la dynamique de s’intensifier. Ceci ouvre de nombreuses perspectives académiques, grâce à la compréhension des mécanismes mis en jeu, et industrielles, par une démarche structurée de développement de matériaux de friction
Cette étude concerne le freinage par friction et tout particulièrement les couplages entre les différents aspects physiques activés à des échelles différentes. Un accent particulier est porté sur la structuration des résultats d’essais par une approche globale, avec utilisation de l’outil numérique comme moyen de justification des hypothèses avancées. Après avoir posé la problématique du freinage au niveau scientifique en s’appuyant sur les aspects multi-physiques et multi-échelles, les outils expérimentaux et numériques utilisés sont présentés. Un matériau de friction modèle, de composition simplifiée, a été développé. Sa caractérisation a été entreprise en s’attachant à la mise en place d’indicateurs permettant de remonter aux températures locales de contact en freinage. Plusieurs campagnes d’essais de freinage de maintien ont été conduites sur un tribomètre instrumenté en particulier avec une caméra infrarouge et des accéléromètres. Les résultats ont été analysés finement en dégageant les couplages entre les phénomènes tribologiques, thermiques, mécaniques et physico-chimiques. Un ensemble d’organigrammes a été construit afin d’illustrer ces couplages. Il est montré en particulier que le couplage thermique-mécanique est prépondérant et qu’il évolue fortement avec le vieillissement du matériau permettant à d’autres couplages liés à la tribologie et à la dynamique de s’intensifier. Ceci ouvre de nombreuses perspectives académiques, grâce à la compréhension des mécanismes mis en jeu, et industrielles, par une démarche structurée de développement de matériaux de friction

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Amziane, Ahmed. "Evaluation et contrôle non destructif de combustible nucléaire par ultrasons laser." Le Mans, 2009. http://www.theses.fr/2009LEMA1026.

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Le travail de thèse s’inscrit dans le cadre d’une collaboration entre l’industriel AREVA NP et le laboratoire PEC de l’université du Maine et a été financée par une convention CIFRE. Ce travail vise à développer des techniques pour le contrôle et l’évaluation non destructive de combustible nucléaire, qui sont essentielles à la sûreté des centrales. Le combustible étudié se présente sous la forme de particules sensiblement sphériques d’environ 1 mm de diamètre adaptées à une nouvelle génération de réacteurs nucléaires dite High Temperature Reactor (HTR). De plus, il a été effectué des essais de contrôle sur des gaines de Zircaloy conditionnant le combustible actuellement utilisé dans les réacteurs classiques à eau pressurisée. Ces gaines se présentent sous forme de tubes d’environ 10 mm de diamètre et 0,5 mm d’épaisseur. La technique des ultrasons laser présente l’avantage de ne pas nécessiter de contact mécanique. La source laser crée à la surface du matériau un échauffement qui engendre dans celui-ci un champ de contraintes qui se traduit par la propagation d’ondes de volume et de surface. En utilisant cette technique, le spectre des vibrations des particules HTR a été mesuré. La modélisation du comportement vibratoire de la particule a été effectuée d’une part, en utilisant un calcul par éléments finis et d’autre part, en effectuant un calcul analytique des fréquences propres. Plusieurs caractéristiques de la particule HTR peuvent être déterminées par la résolution du problème inverse consistant à recaler les fréquences propres calculées et mesurées. Une approche originale permettant de bien poser le problème inverse, basée sur la méthodologie des plans d’expériences est utilisée. La technique des ultrasons laser permet de détecter des défauts sur la couche de céramique qui est essentielle au confinement des produits de fission. Les expériences ont mis en évidence une altération significative du comportement vibratoire en présence d’une fissure dans la couche de confinement. La simulation par éléments finis d’une particule fissurée, en particulier l’observation des déformées modales, permet d’interpréter les modifications du spectre vibratoire obtenu expérimentalement. Dans la perspective d’une industrialisation du procédé de contrôle, il a été développé un support pour la particule HTR qui permet de manipuler aisément les particules et de ne pas altérer de manière importante leur comportement vibratoire. La technique des ultrasons laser a également été utilisée pour détecter des entailles (1,5mm x 0,1mm x 50µm) situées sur la surface externe et interne d’un tube de Zircaloy. Pour cela, il a été employé des ondes guidées se propageant soit selon une génératrice soit dans une direction circonférentielle. Des indicateurs de présence d’une fissure ont été dégagés
This research, financed by a CIFRE grant, was carried out in the Laboratoire de Physique de l’Etat Condensé (Université du Maine, France) as a response to a request of the AREVA NP company for developing non destructive testing and evaluation (NDT&E) with contactless techniques which would be applied to nuclear fuel to improve nuclear power plants safety. The fuel that is to be controlled is conditioned in the form of ultilayered spherical particles of approximately 1 mm in diameter. This nuclear fuel has been designed for a new generation of nuclear power reactor known as High Temperature Reactor (HTR). In a parallel direction, the laser ultrasonic technique was applied to test Zircaloy pipes (about 9. 5 mm in diameter and 0. 5 mm in thickness) that are currently used to contain the fuel in the conventional pressurized water reactors. Laser ultrasonics has the advantage to be a contactless technique. The laser source heats up the material’s surface and generates an elastic perturbation, that results in the propagation of bulk and surface ultrasonic waves. Using this technique, we have measured the vibrational spectrum of HTR particles. In order to understand the vibrational behaviour and calculate the resonance frequencies of a HTR particle, we have performed simulations using finite elements analysis as well as analytical calculations. By fitting the calculated with the measured vibration frequencies, we have proved that the elastic properties of some layers can be determined. For solving more efficiently the inverse problem, we have used an original approach based on an experimental design methodology. In addition, the laser ultrasonic technique has been applied for non destructive testing of the ceramic layer, the role of which is to contain fission products. The vibrational spectrum of a particle is significantly changed when a micro-crack (damage) is present in the ceramic rigid layer. The finite element analysis simulations of a micro-cracked particle show that changes in some modal structure would explain the appearance of new vibrational frequencies. In order to permit an easy handling of the HTR particles, we have designed a special particle holder, which would be employed for industrial control. While maintaining the particle fixed during de measurement, this holder induces a negligible perturbation in the vibration spectrum. Finally, we have used the laser ultrasonic technique for crack detection (1. 5 mm x 0. 1 mm x 50µm) located on the external and internal surfaces of Zircaloy tubes. We have generated acoustic waves that can propagate along the circumference or the generatrix of the cylinder. Some indicators of the presence of the crack have been isolated

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Li, Ji. "Modèle dans le domaine temporel et la validation expérimentale d’un scanner ultrasonore à ondes de surface sans contact." Thesis, Ecole centrale de Lille, 2017. http://www.theses.fr/2017ECLI0026/document.

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Ce travail de recherche propose l’algorithme de calcul pour la modélisation d’un scanner ultrasonore sans contact à ondes de surface. L’approche proposée permet de prendre en compte l’ouverture finie du récepteur, l’atténuation d’air et la réponse électrique he de l’ensemble émetteur-récepteur. Le milieu avec l’atténuation (air et milieu testé) est modélisé dans le domaine temporel à l’aide de la fonction de Green causale permettant la caractérisation large bande. Le réponse he est déterminée de manière expérimentale en utilisant la procédure spatialement développée, incluant la déconvolution des effets d’atténuation. Le modèle est implémenté numériquement en utilisant l’approche de la Représentation Discrète et les résultats obtenus sont validés expérimentalement. La technique chirp est utilisée afin d’améliorer le rapport signal/bruit. Il est démontré que lorsque l’atténuation dans l’air, la dimension de récepteur et la réponse he reconstituée avec précision sont correctement pris en compte, la réponse impulsionnelle du système peut être prédite avec l’erreur de 2-5 %. L’introduction de la taille du récepteur est essentielle pour la prédiction dans le champ proche. Le temps de calcul obtenu est considérablement plus court que le temps nécessaire pour les méthodes FEM. A l’aide de ce modèle l’influence des réglages du scanner est étudiée. Les résultats obtenus permettent de formuler des recommandations pour les réglages optimaux
In this research the time-domain model for the prediction of an acoustic field in an air-coupled, non-contact, surface wave scanner is proposed. The model takes into account the finite size of the aperture receiver, attenuation in air, and the electric response he of the emitter-receiver set he. The attenuation is characterized by a causal time-domain Green’s function, allowing the wideband attenuation of a lossy medium (air and solid tested sample) obeying the power law to be modelled. The response he is recovered experimentally using an original especially developed procedure which includes the deconvolution of air absorption effects. The model is implemented numerically using a Discrete Representation approach and validated experimentally. In order to improve the signal to noise ratio the chirp technique is used. It is shown that when the attenuation in air, the receiver size, and the accurately recovered response he, are correctly taken into account, the model allows the system’s impulse response to be very accurately predicted, with errors ranging between 2-5%. Inclusion of the size of the receiver dimension in the model appears to be crucial to the accuracy of the near field predictions. The obtained computation efficiency is much better that efficiency of FEM methods. The influence of typical user defined settings has been investigated. The obtained conclusions will be used as the recommendations for further use

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Hong, Wen-Jun, and 洪文俊. "Study on Non-contact Vacuum Pad Control System." Thesis, 2017. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/54q4d7.

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碩士
國立高雄應用科技大學
電子工程系
105
The semiconductor and panel industries in the wafer material handling process, it is easy because of the use of contact fixture, which caused the handling of wear or dirt, or even handling the collision caused by cracks. Therefore, the general semiconductor industry in the choice of handling equipment usually selects a smaller contact area of the tray machine for wafer handling. But even a relatively small contact area or touched the phenomenon of the wafer. The industry now tries to import Bernoulli principle and conduct non-contact handling equipment adsorption object operation mode. This thesis implements vacuum cyclone vehicle controller for stable adsorption and output gas flow control. Three infrared module sets are operated to detect the distance between the vehicle and the object by the distance between the vehicle and the object was determined. The relative to the uncontrolled cyclone carrier can be controlled by the Fuzzy system. The output gas consumption can be controlled with the demand and effectively prevent the amount of gas to be maintained at a maximum pressure of 1MPa spray to keep the movement stable. It is also possible to reduce the noise when the carrier ejection port is rubbed against the airflow for the large amount of gas is ejected.

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33

Kuo, Mong-Hsun, and 郭孟勳. "Human-Robot Collaborative Task Execution with Contact and Non-Contact Obstacle Avoidance Control." Thesis, 2017. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/dd3zez.

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Анотація:

碩士
國立臺灣大學
電機工程學研究所
105
In this paper, an industrial robot manipulator integrated repulsive and attractive vector generator in order to achieve non-contact collision avoidance is proposed. In recent years, human-robot collaboration (HRC) becomes a huge research topic because more and more manufacturers want to make industry automation by depending on collaboration between mankind and robotics in the production line. In HRC system, the working environment is shared by both machines and operators. As a result, the collision between man and robot might happen accidentally due to some reasons such as the fatigue of mankind and the manipulator‘s suddenly broken. These accidents will not only injury operators but also make great damages to high-priced and precise equipment. Therefore, the highest priority is to prevent the collision happened in order to guarantee the safety of both sides. To solve this problem, there are two different types of methods. The first one is contact obstacle avoidance while the other one is non-contact collision avoidance. In contact algorithm, the current of the manipulator’s controller is monitored and analyzed for recognizing whether there is an extra torque applied to the robot arm. Non-contact collision avoidance is that manipulator is equipped with the skill which can sidestep operators when human step into its moving trajectory. Kinect, a RGB-D sensor, which can provide not only color data but also three dimensions position information is an appropriate choice for obstacle detection. Nevertheless, multiple cameras providing comprehensive sights for robot arm to find the objects are used in the working space because there must be some blind angles when applying just single Kinect. After the position information is transformed to reference coordinate, the vector trajectory generator (VTG) system will calculate the repulsive vector and attracting vector of each joint to the obstacle. If the combination value of two vectors surpasses the expected value, the new moving trajectory will be computed in order to avoid the collision in a short time. However, the collision accident might happen if the robot’s velocity or acceleration is too swift no matter how rapid the collision avoidance algorithm responds. Therefore, to minimize the probability of collision, the deceleration model is implemented. By using background variation method, VTG can deaccelerate the speed of manipulator when any external obstacle is detected by dual cameras immediately. In the experiment scenario, an industrial manipulator which has 16-kilogram payload is developed by our laboratory, NTU-iCeiRA. The task was to pick processing article up and place it on the platform. The linear speed of robot motion declined to original’s 50 percent while any external obstacles were detected by perception system. Also, collision avoidance algorithm was implemented by VTG when any object approached robot arm. The experiment result shows that VTG has the real time and extensive reaction to avoid collision happening by producing new reaction vector from the calculation of repulsive vector and attracting vector.

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De-FenShiu and 徐德芬. "Design and Evaluation of Non-Contact Elevator Control Mode and User Interface." Thesis, 2013. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/46768687672294880196.

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Анотація:

碩士
國立成功大學
工業設計學系碩博士班
101
As general public becomes more aware of sanitation in public area and spread of diseases along routes of pathogen, sanitation in elevators are of high considerations. Users of public elevators come in large quantities and varieties, and elevators have become one of the main routes of pathogens. This study aims to echo with the advancement of technology by adapting video recognition technology to develop a non-contact elevator operation system, by which users could operate by change of bodily gestures. This design may solve current usage problems, by integrating human, information, and space aspects into the control mode and interfaces, providing the public a method of control which may aid in prevention of disease spreading. The solution should reduce sanitation issues in elevators and hence reduce the risk of disease spreading. The idea serves as fundaments of this study. By observing and analyzing operational interfaces and behaviors in current hospital elevators, specification for the new interface was made. Then discuss and generate principles for designing and planning of non-contact elevator control mode and interface. Video images combined with FLAS simulation were created for experimental tasks, which will be timed and interviewed about. Surveys would be used with correlations to the experimental tasks, in order to understand how users perceive acceptability and efficiency of designed interface. Through the mentioned stages, results of study showed that the planning and design of non-contact elevator control mode and user interfaces was more advantageous, intuitive, and learnable. The control interface of elevator was displayed by electronic panels, using colors, shapes, and sizes to demonstrate operational information, promoting faster search and higher learnability. The interface may be added other information, such as lifestyle information, activity promotion and visual feedback. Lastly, this study suggests that a later design be implemented into actual software, embedded into a platform. Other types of technology may be incorporated in the hope that the efficiency of non-contact operation mode be close or better than that of the traditional touch-control mode.

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Tzeng, Jeng-Yi, and 曾正一. "Dynamical Analysis and Control of a Non-contact Atomic Force Microscopy Probe System." Thesis, 2007. http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/82w587.

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Анотація:

碩士
國立臺灣科技大學
高分子系
95
The objective of this thesis is to discuss the dynamic analysis and controlling system design for atomic force microscopy, with the aim to enhance the system stability and achieve accuracy and precision in positioning. First, the kinetic and potential energy of system are obtained based on the theory of dynamics. The dynamic equations and related boundary conditions of atomic force microscopy are derived from Hamilton’s principle. Then, the open-loop transfer function is derived from the Laplace transform. Since the transfer function has an infinite number of poles and zeros, mode summation method can be used to obtain modes with precision that is sufficient to describe the system. The system stabilization and controller design are analyzed by using the root-locus method and Martin’s theorem. Finally, time response simulation is conducted on the proportional-derivative (PD) controller, phase-lead compensator, and expert PID controller developed by this study. Among which, the expert PID controller is proved to improve the effect of the vibration suppression and reduce the settling time. Therefore, it is an ideal and practical controller to solve the problem of vibration suppressions for high-speed precision positioning.

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Дисертації з теми "Non-contact control"

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