Dissertations / Theses: 'Contrainte électrique'

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Hannachi, Fasia. "Modélisation d'un contact électrique soumis à une contrainte mécanique." Nancy 1, 1988. http://www.theses.fr/1988NAN10444.

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Le, Roy Séverine. "Modélisation numérique des phénomènes de transport électrique dans un isolant polyéthylène sous contrainte électrique." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00347923.

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Abstract:

L'enfouissement des lignes haute tension est un objectif clairement établi par la Commission Européenne. Les matières synthétiques utilisées dans les câbles électriques servant au transport ont d'ailleurs donné toute satisfaction par rapport aux techniques traditionnelles. Pourtant, les polymères utilisés comme isolant dans les câbles haute tension peuvent subir des dégradations, entraînant le vieillissement prématuré du matériau. Ce vieillissement a pour origine la charge d'espace créée dans le diélectrique, par injection ou dissociation à l'intérieur du diélectrique. Ces charges induisent des distorsions de champ telles qu'elles peuvent entraîner la rupture diélectrique du matériau. Pour palier à ce phénomène, il est nécessaire de comprendre les mécanismes de transport dans les isolants polymères. Pour cela, nous avons développé un modèle numérique simple capable de rendre compte des résultats expérimentaux et d'obtenir des éléments de réponse sur les mécanismes de génération de charges et de conduction dans ces matériaux. L'approche est originale, puisque l'étude porte sur le transport de charges dans des états non stationnaires. Elle tient compte des caractéristiques microscopiques du LDPE, matériau isolant des câbles électriques, mais la modélisation est plutôt macroscopique. Cette étude allie étroitement la modélisation numérique à des mesures expérimentales. Des mesures de charge d'espace, d'électroluminescence et de courant ont permis dans un premier temps d'alimenter le modèle développé en données de base. Dans un second temps, ces mêmes expériences ont permis d'affiner les paramètres. La validation du modèle a ensuite été réalisée, en choisissant un seul jeu de paramètres. Les résultats de simulation ont été comparés à différentes mesures expérimentales, traduisant le comportement global du matériau. Différents protocoles d'application de la tension ont pour cela été utilisés, et ce pour un courant continu et alternatif.

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Stankeviciute, Loreta. "L'impact de la contrainte carbone sur le secteur électrique européen." Phd thesis, Grenoble, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00466498.

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Abstract:

Deux ensembles de facteurs vont être décisifs pour l'évolution future du système électrique européen : d'une part la nécessité d'une nouvelle vague d'investissements pour le renouvellement et l'expansion des capacités de production, et d'autre part l'émergence et le renforcement des contraintes d'émission de gaz à effet de serre (GES) qui imposeront une mise en conformité avec les politiques et directives européennes. L'idée générale de la thèse est que le système européen d'échange de quotas d'émission (SCEQE) est un instrument qui peut faciliter la décarbonisation du système électrique européen. Cependant, les conditions doivent être réunies dans un contexte libéralisé, en termes de gestion de risque, d'architecture des marchés et de mise en place des instruments complémentaires de politique publique, pour que le nouveau signal prix du carbone donne toute sa mesure. L'objet de la thèse est de détailler ces conditions et d'examiner les scénarios potentiels d'évolution de la structure de production du secteur électrique européen à moyen et long terme sous la contrainte carbone. L'introduction de la libéralisation de l'industrie électrique conditionne de manière significative les comportements d'investissement et les choix technologiques. L'analyse du modèle théorique du marché permet de démontrer l'inadéquation organisationnelle de celui-ci pour développer un mix technologique optimal et pour s'adapter aux problèmes de long terme du fait de signaux de prix difficiles à interpréter. En effet, la logique du marché et de la concurrence désavantage les investissements dans les technologies capitalistiques, même celles favorables du point de vue environnemental, comme les énergies renouvelables, le nucléaire, l'hydraulique ou encore les technologies thermiques intégrant capture et séquestration du carbone (CSC). C'est tout le problème de la gestion de risque à long terme face à de nombreuses incertitudes. L'emploi de la théorie des coûts de transaction permet d'examiner les combinaisons des arrangements verticaux qui demeurent nécessaires afin de gérer le risque et de faciliter les investissements (e.g. l'intégration verticale). L'introduction du SCEQE se superpose aux risques du marché inhérents à la libéralisation, et l'incertitude quant à la valeur du carbone rend le choix des investissements encore plus délicat. L'analyse des premières années de fonctionnement du SCEQE révèle l'importance du design du système : des incohérences dans l'architecture et des contre-incitations peuvent facilement être créées, favorisant ainsi les mauvaises décisions. L'horizon de la contrainte carbone qui demeure limité et la volatilité du prix du carbone compliquent davantage les décisions concernant le renouvellement d'un stock de capital de longue durée de vie. L'ouverture du marché carbone sur les mécanismes du projet et d'autres marchés de type cap and trade influencent également le prix du carbone anticipé par les investisseurs européens tout comme l'interaction entre les objectifs européens de réduction des émissions et ceux portant sur l'augmentation de l'électricité d'origine renouvelable à l'horizon 2020. L'emploi du modèle de prospective POLES permet d'examiner ces diverses configurations du marché carbone et d'établir des scenarios possibles de prix du carbone à moyen et long terme, qui peuvent constituer un élément d'information pour les investisseurs publics et privés dans la production d'électricité. De plus, un certain nombre de mesures destinées à réduire la volatilité du prix du carbone et à faciliter la convergence des anticipations des prix à long terme sont préconisées, en particulier l'utilisation de banking ou encore de prix de réserve. Cependant, la mise en oeuvre réussie de ces mesures repose avant tout sur la crédibilité des Etats dans leurs engagements à long terme. Les exercices de modélisation utilisant le modèle POLES permettent également d'examiner les mix technologiques européens à long terme sous l'incertitude du prix du carbone. Suite à un examen des divers outils pertinents d'aide à la décision d'investissements dans un univers incertain, la voie privilégiée consiste à intégrer la méthode VAR (Valeur à Risque) puis celle d'une analyse moyennevariance dans la simulation des portefeuilles de technologie réalisée par le modèle. Ceci conduit à affecter une prime de risque des technologies intenses en carbone principalement au bénéfice du nucléaire, de l'éolien et du thermique associé à la CSC. Les exercices de modélisation montrent donc qu'il est possible de disposer d'une structure de production d'électricité moins émettrice à l'avenir. Le défi restant est de construire un cadre organisationnel et institutionnel susceptible d'inciter à effectuer ces investissements nécessaires très prochainement.

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Fatmaoui, Hassan. "Comparaison entre les réponses électriques obtenues au cours de dépassivations mécanique et électrique d'aciers inoxydables en milieu chloruré." Bordeaux 1, 1986. http://www.theses.fr/1986BOR10552.

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Abstract:

La comparaison des reponses courant-temps obtenus pour chacune des nuances d'aciers etudiees permet d'expliquer le comportement electrique lie a une depassivation mecanique par des phenomenes electrochimiques. En effet, la reconstitution de la courbe du courant en fonction du potentiel a partir des evolutions i(t) et e(t) observees pendant la depassivation mecanique respectivement sous maintien potentiostatique et en corrosion libre, permet de retrouver une courbe similaire a la courbe de polarisation potentiodynamique. Ce phenomene s'explique par un deplacement, sous l'effet de la deformation, de la caracteristique intrinseque i(e) du materiau, qui joue un role decisif dans l'initiation de la corrosion localisee

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Cabon, Béatrice. "Etude du vieillissement de transistors MOS submicroniques soumis à une contrainte électrique." Grenoble INPG, 1986. http://www.theses.fr/1986INPG0123.

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Abstract:

La degradation des caracteristiques electriques statiques de transistor mos sbmicroniques est etudiee apres une contrainte electrique de longue duree du transistor polarise en saturation. De nouvelles methodes de caracterisation du transistor sont proposees. Un modele analytique unidimensionnel de degradation des principaux parametres est presente, et permet de correler ces differents parametres de degradation

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Ohanessian, Hagop. "Conversion mécano électrique par contrainte uniaxiale dans les générateurs piézoélectriques : optimisation des paramètres électriques, mécaniques et physico-chimiques des matériaux." Lyon, INSA, 1989. http://www.theses.fr/1989ISAL0020.

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Abstract:

Le but de notre travail est fianalyse du phénomène de la compression d'une céramique piézoélectrique, la définition et la mise au point d'un composé d'allumage dont les caractéristiques mécaniques, électriques, énergétiques et physico-chimiques ont été optimisées. Dans une première partie, nous déterminons les conditions optimales de transfert d'énergie mécano électrique entre le percuteur et la céramique et nous réalisons puis testons le montage de laboratoire correspondant. La seconde partie traite de l'adaptation électrique du générateur. On utilise successivement des charges capacitives à travers un pont redresseur, des charges accordées, des charges résistives et des éclateurs à étincelle. L'adaptation est reliée au facteur de mérite Ŧ du matériau. La troisième partie ·concerne la mise au point d'un matériau, stable sous des sollicitations répétitives, et le plus énergétique possible. Nous déterminons pour cela toutes les caractéristiques de composés ternaires au zirconotitanate de Plomb substitués par Na, K et Nb et définissons expérimentalement le matériau optimal. La quatrième partie développe une étude théorique de cette optimisation avec la mise en évidence d'un processus de compensation des charges d'espace du matériau. On calcule la polarisations. Minimales nécessaires à la compensation et qui seront induites par les ions de substitution. On montre que le matériau optimal expérimental correspond bien au matériau théorique compense. Nous avons ainsi analysé le processus de conversion mécano électrique à l'aide d'un matériau piézoélectrique et défini le générateur d'allumage optimal au niveau du composant, de la mécanique et de l'utilisation.

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Henri, Victor. "Identification et analyse des marqueurs de vieillissement pour polymères isolants sous contrainte thermique en aéronautique." Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30066.

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Abstract:

Ces travaux s'inscrivent dans une problématique de détermination de marqueurs du vieillissement de polymères hautes performances pour des applications d'isolation électrique dans l'industrie aéronautique. La majorité des câbles de puissance est composée d'un enroulement successif de poly(tétrafluoroéthylène) PTFE et de poly(imide) PI. Ces recherches sont focalisées sur l'analyse des effets d'un vieillissement thermo-oxydatif sur la structure physico-chimique de ces polymères pour interpréter les modifications des propriétés thermomécaniques et électriques. Dans le cas du PTFE, les relaxations enthalpiques et mécaniques sont fortement impactées par l'évolution de la structure chimique due à un mécanisme de dégradation par dépolymérisation. Les valeurs de l'enthalpie de cristallisation et de l'amplitude du mode de relaxation mécanique ß associé à la transition cristal/cristal, peuvent être utilisés comme des marqueurs du vieillissement pour le PTFE. Pour le PI, les modifications de la structure chimique par un mécanisme de scission - recombinaison mettent en évidence la formations d'hétérogénéités impactant la sorption et le transport de charges électriques en spectroscopie diélectrique dynamique. L'évolution du mécanisme de diffusion ainsi que l'énergie d'activation de la conductivité électrique constituent des marqueurs pertinents du vieillissement pour le PI
This work deals with the determination of ageing markers of high-performance polymers for electrical insulation applications in aeronautics. Most of power cables are made of a successive winding of poly(tetrafluoroethylene) PTFE and poly(imide) PI. This research is focused on the effects of thermal ageing on the physico-chemical structure of these polymers in order to link them to changes in thermomechanical and electrical behaviours. For PTFE, enthalpic and mechanical relaxations are strongly impacted by changes in chemical structure associated to a depolymerisation mechanism. The values of the enthalpy of crystallization and of the amplitude of the ß mechanical relaxation associated with the crystal/crystal transition, can be used as markers of thermal ageing for PTFE. For PI, changes in the chemical structure associated to the scission - recombination mechanism, highlight the formation of heterogeneities, modifying sorption process and electrical charge transport as measured in broadband dielectric spectroscopy. The evolution of the diffusion mechanism and of the activation energy of the electrical conductivity, constitute pertinent ageing markers for PI

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Marc, Nicolas. "Méthodologie de dimensionnement d’un véhicule hybride électrique sous contrainte de minimisation des émissions de CO2." Thesis, Orléans, 2013. http://www.theses.fr/2013ORLE2078/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse propose une méthodologie systématique d’évaluation et de comparaison des gains en émissions de CO2 de véhicules hybrides électriques de différentes architectures et intégrant différentes fonctionnalités. Une méthodologie de dimensionnement a été mise en place, elle se base sur la définition d’un cahier des charges en performances dynamiques des véhicules, la mise en place d’algorithmes de mise à l’échelle afin de générer les données des composants de la chaîne de traction (batterie, machine électrique, moteur thermique), et l’utilisation de procédures de dimensionnement du véhicule sous contrainte de minimisation des émissions de CO2. L’évaluation énergétique des différentes configurations de véhicule ainsi dimensionnées s’articule autour de la définition de différents usages du véhicule et sur l’implémentation d’une loi de gestion optimale de l’énergie de type Principe du Minimum de Pontriaguine. Ces méthodologies ont été appliquées à une architecture conventionnelle, servant de référence pour les performances dynamiques et les consommations énergétiques, et d’une architecture hybride parallèle pré-transmission, pour laquelle une configuration hybride rechargeable et une configuration hybride non rechargeable ont été implémentées
This thesis work proposes a systematic methodology dedicated to the evaluation and comparison of CO2 emissions’ reduction for hybrid electric vehicles with different architectures and different levels of functionality. A sizing methodology has been developed, which is based on the definition of the requirements for the dynamic performances of vehicles, on the development of scaling algorithms in order to generate the dataset for the powertrain components (battery, electric motor, engine), and on the application of procedures for the sizing of a vehicle under CO2 emissions’ minimization constraint. The energy consumption evaluation of the different vehicle configurations, which were previously sized, is founded on the definition of a variety of vehicle’s type of use, as well as on the implementation of an optimal energy management strategy, the Pontryaguin’s Minimum Principle. These methodologies have been applied to a conventional vehicle architecture, which has been used as a reference for dynamic performances and energy consumption, and to a hybrid parallel pre-transmission architecture, which has been defined in two configurations, a plug-in hybrid and a non plug-in full-hybrid

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Lahoud, Nadine. "Modélisation du vieillissement des isolants organiques sous contrainte électrique : application à la fiabilité des matériaux." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/517/.

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Abstract:

L'objectif de cette étude a été d'améliorer la description du vieillissement des isolants organiques solides ou polymères sous contrainte électrique. De ce fait, une large étude bibliographique a été effectuée afin d'analyser, comparer et améliorer les scénarios de vieillissement des polymères isolants. Cette étude bibliographique a montré que, par souci de simplification, des paramètres pertinents ont été négligés dans la description du vieillissement électrique des polymères; à savoir leur structure hétérogène et la distribution de leurs propriétés. Cette étude présente une nouvelle approche sur le vieillissement des isolants organiques solides ayant pour premier objectif de prendre en compte la complexité de leur structure mise en évidence expérimentalement. Pour cela, le matériau a été assimilé à un ensemble de sites représentant des états énergétiques différents et donc des propriétés et une vitesse de vieillissement différentes selon chaque site. Les principaux paramètres en jeu au cours du processus de dégradation tels que la variation du volume spécifique, l'évolution de la rigidité diélectrique ainsi que la valeur locale du champ électrique ont été définis. L'expression du temps de retard de chacun des processus élémentaires de vieillissement en fonction de ces paramètres a été établie. Finalement une forme distribuée de ces temps de retard a été présentée. Notre approche phénoménologique est donc une approche multi-sites qui, complétée par une étude expérimentale, permettrait l'établissement d'une équation qui relierait le temps de vie de l'isolant aux différents paramètres en jeu tout en respectant leur distribution sur l'ensemble des sites au sein du polymère
The aim of this study is to improve the description of solid organic insulators or polymers ageing under electrical stress. With this objective in view, the different ageing scenarios existing in the literature were analyzed, compared and improved. This theoretical study showed that many parameters related to their heterogeneous structure and the distribution of their properties were neglected in order to simplify the modelling. This study presents a new approach in the description of solid organic insulators ageing by taking into consideration their experimentally demonstrated structural complexity. In this approach, the polymer material has been assimilated to a set of sites representing different energy states, thereby different properties as well as ageing rates depending on each site. The principal parameters involved during the ageing process, such as the specific volume variation, the dielectric strength evolution and the local value of the electrical field have been defined. The expression of the retardation time specific to each elementary ageing process has been established. Finally, a distributed form of those retardation times has been presented. Our "phenomenological" approach is thus a multi-sites one permitting, along with an experimental study, to establish an equation relating the life time of polymer electrical insulators to the different parameters at play, all along respecting their distribution over the entire set of sites within the polymer

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Baëtens, Tiffany. "Développement d'un microsystème étirable pour l'étude de l'activité électrique de cellules neuronales sous contrainte mécanique." Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1I100.

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Abstract:

Alors que 50 million de personnes souffrent de traumatismes crâniens chaque année dans le monde entier, le choc (stress mécanique externe), engendré à cette occasion sur le réseau neuronal, peut amener à l’apparition de lésions cérébrales traumatiques. A moyen et long termes, ce processus peut entraîner une neuro-inflammation et la manifestation de pathologies telles que la maladie de Parkinson ou d'Alzheimer. Ce travail de doctorat a pour objectif de développer un microsystème étirable pour l’étude électro-mécanique de réseaux de neurones in vitro. Un tel microsystème doit intégrer des électrodes isolantes, mécaniquement robustes sur le support étirable. La première partie de ce travail a consisté en l’étude de la métallisation directe sur PDMS par masquage physique. Ensuite, une couche mince de la résine photosensible ‘SU-8’ a été intercalée entre le PDMS et les métaux permettant ainsi de rigidifier les lignes métalliques et déplacer la contrainte mécanique vers le support de PDMS. Afin d’éviter toute fissure sous contrainte mécanique, l’architecture et l’orientation des électrodes a été étudiée et validée par un modèle physique. Dans un deuxième temps, un microsystème de PDMS/SU-8/Cr-Au/Parylène a ensuite été fabriqué par photolithographie via une technologie planaire et est compatible avec le dispositif commercialisé par MultiChannel System© qui permet de visualiser et d’enregistrer les influx nerveux d’un réseau neuronal mature. Pour la fabrication du microsystème étirable, un procédé de microfabrication complet a été développé pour 3 étapes de photolithographie sur PDMS. La fonctionnalité de ce microsystème a été validée par la visualisation de réponses électriques d’un réseau neuronal au bout de 12 jours in vitro (DIV). Ce microsystème présente des électrodes avec un ratio signal/bruit comparable aux MultiElectrode Array (MEA) commerciaux
50 million people suffer from head trauma each year worldwide. The shock (external mechanical stress) acting on neural networks insided the brain can lead to the appearance of traumatic brain injuries (TBI). In the short term and long term, this process can lead to neuroinflammation and the manifestation of pathologies such as Parkinson’s disease or Alzheimer’s disease. This thesis aims to develop a stretchable microsystem for the electromechanical study of neural networks in vitro. Such a microsystem must integrate insulated electrodes which are mechanically robust on the stretchable support. The first part of this work consisted in studying the direct metallization on PDMS using physical masking. Next, a patterned photoresist (SU-8) thin film was then used between the PDMS and the metals. The stiff SU-8 shields the metallization from strain—which now occurs in the adjacent PDMS. In order to avoid cracks under mechanical stress, the architecture and orientation of the electrodes has been studied and validated by a physical model. The second part was the fabrication of a PDMS/SU-8/Cr-Au/Parylene stretchable microsystem by photolithography using a planar process developed during the thesis work. The microsystems is compatible with MultiChannel System© commercial device which allows the visualization and recording the nerve impulses of a mature neural network. A microfabrication process has been developed with 3 photolithography steps on a PDMS substrate. The functionality of the microsystem has been validated by the visualization of electrical responses of neural network at 12 days in vitro (DIV). In addition, this microsystem demonstrates a signal/noise ratio comparable to commercial MultiElectrode Array (MEA)

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Romo-Guzman, Guillermo. "Détection acoustique et électrique des décharges partielles dans les isolants polymères sous contrainte continue ou alternative." Toulouse 3, 2006. http://www.theses.fr/2006TOU30099.

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Abstract:

Le travail présenté a pour but la détection acoustique des décharges partielles dans les films isolants polymères minces sous contrainte électrique continue. Les décharges partielles sont le nom donné aux décharges électriques induites par une contrainte électrique alternative ou continue et impliquant un volume donné d’un diélectrique situé entre deux électrodes. Elles sont à l’origine de l’accélération des processus de dégradation et de vieillissement des matériels isolants. La détection acoustique utilise les ondes ultrasoniques produites par les micro-décharges électriques au sein du diélectrique à l’aide d’un capteur piézoélectrique et a pour avantage d’être non envahissante et peu sensible aux interférences électromagnétiques. Dans ce travail, nous présentons le banc expérimental développé qui nous permet d’appliquer une tension continue ou alternative jusqu’à 10 Kilovolts et de détecter simultanément les décharges partielles par les méthodes acoustique et électrique, avec une sensibilité de 1 pico Coulomb. Le matériau étudié est le polyéthylène naphtalène 2 ,6 dicarboxylate (PEN), sous se forme semi-cristalline. Nous avons constaté une bonne corrélation entre les résultats donnés par notre détection acoustique de décharges partielles et l’évolution des charges d’espaces, la déformation mécanique induite par le champ électrique, la mesure de caractéristiques courant-tension et la mesure de l’électroluminescence
The purpose of the work presented is the acoustic detection of the partial discharges in thin polymeric insulating films under direct voltage. Partial discharges are the name related to electrical discharges induced by an electrical stress and involving a given volume of a dielectric placed between two electrodes. They are at the origin of the acceleration of the processes of degradation and ageing of the insulating materials. Acoustic method detects acoustic waves produced by electrical discharges within a dielectric using a piezoelectric sensor. The advantage of the acoustic methods is that they are non-invasive and insensitive to electromagnetic interference. In this work, we present the experimental set-up developed which enables us to apply a continuous or alternative tension of 10 Kilovolts and simultaneously to detect the partial discharges by the acoustic and electric method, with a sensitivity of 1 picoCoulomb. The studied material is the polyethylene naphthalene 2,6 dicarboxylate (PEN), under his formed semi crystalline. We noted a good correlation between the results by our acoustic detection of discharges partial and the evolution of the space charges, the mechanical displacement induced by a electric field, the electric conduction mechanism and the electroluminescence measurement

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Attar, Abdelkader. "Transfert spectral de l'excitation optique dans le rubis en présence d'un champ électrique ou d'une contrainte uniaxiale." Lyon 1, 1985. http://www.theses.fr/1985LYO11634.

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Abstract:

Etude de l'effet d'une perturbation exterieure sur la raie r::(1) (transition **(2)e-> **(4)a::(2)) de l'ion cr**(3+) dans al::(2)o::(3): cr**(3+). On obtient une separation des sites en quatre sous-reseaux (deux sous-reseaux a**(e) et b**(e) separes par un champ electrique et deux sous-reseaux asigma et bsigma separes par une contrainte appliquee). Le transfert spectral est lent entre sous-reseaux e electriques et rapide dans un sous-reseau e

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Velazquez, Salazar Amanda. "Mesure de charge d'espace par la méthode (F)LIMM : vers une caractérisation sous contrainte électrique DC externe." Thesis, Toulouse 3, 2018. http://www.theses.fr/2018TOU30051/document.

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Abstract:

Les diélectriques solides sont les éléments constitutifs de base des isolants utilisés dans les composants ou les systèmes du génie électrique et de l'électronique de puissance. Principalement à cause des tendances à la miniaturisation, ces isolants sont soumis à des contraintes sans cesse croissantes (électriques, mécaniques et thermiques) qui peuvent dégrader ou induire un vieillissement prématuré des diélectriques. Ceci peut conduire à la défaillance ou à un claquage de la structure, phénomènes qui l'on doit prendre en compte et étudier. De manière plus précise, la charge globale stockée à l'intérieur du matériau diélectrique, généralement dénommée charge d'espace, est directement liée à ces processus de dégradation. Ainsi, il devient alors nécessaire d'analyser le comportement de la charge d'espace lorsque le matériau est contraint dans des conditions proches d'un environnement réel d'utilisation. Parmi les techniques existantes, la (F)LIMM est une méthode thermique dédiée à l'analyse de la charge d'espace dans des fines couches diélectriques (avec une épaisseur comprise entre 5µm et 50µm), avec la possibilité de réaliser des cartographies en 3-D lorsque le faisceau laser est focalisé à la surface de l'échantillon étudié. Les premières caractérisations par cette technique étaient liées à la détermination de la distribution de la charge d'espace dans des films minces qui avaient été préalablement soumis à un champ électrique continu, puis analysés hors tension (volt-off). Cette procédure dite " off-line ", et mise en œuvre pendant la dépolarisation de l'échantillon, est restée longtemps la seule façon d'analyser la charge d'espace. De nouveaux développements sont devenus nécessaires plus récemment pour apporter des réponses au domaine industriel pour lequel une caractérisation du comportement dans des conditions d'utilisation réelles faisait défaut. Dans ce but, une version " sous tension " ou " on-line " du banc expérimental (F)LIMM conventionnel a été développée. Ainsi, la mesure du courant (F)LIMM se réalise maintenant de manière simultanée à l'application d'un champ électrique continu externe sur l'échantillon. Outre la mesure in-situ et l'analyse sous tension, ces nouveaux développements présentent un avantage supplémentaire consistant en la possibilité d'évaluer et de calibrer les profils de température. Dans ce travail, les modifications expérimentales réalisées sur le banc test de mesure sont tout d'abord détaillées et validées. Puis, la procédure de calibration du model thermique proposé est expliquée et testée. Ainsi, la simulation les courants (F)LIMM devient possible et l'on constate une bonne adéquation avec les courants expérimentaux enregistrés. Enfin, quelques applications à des films polymères minces en PEN et en PP sont décrites. Les résultats obtenus prouvent alors que ces évolutions expérimentales et théoriques sont efficaces pour l'étude du comportement de la charge d'espace " sous tension "
Solid dielectrics are basic elements of most insulations used in devices or systems in electrical engineering or in power electronics. Mainly due to current trends in downsizing, these insulations being subjected to increasing stresses (electrical, mechanical or thermal) may degrade and age dielectrically. This may lead to failure and breakdown, which have to be addressed. More specifically, the global charge store inside the dielectric and generally called space charge is directly linked to these degradation processes. It is therefore necessary to analyze this space charge behavior when the material is at the same time stressed under conditions close to those of the real environment of use. Among many existing techniques, the (F)LIMM is a thermal wave method dedicated to the space charge analysis of thin dielectric films (with a thickness from 5µm to 50µm), with a possibility of 3-D cartographies when the beam is focused onto the sample under study. Its first characterizations were related to the determination of the space charge distribution in thin films that were first submitted to an external DC field and next analyzed in a volt-off way (no voltage applied). This off-line procedure remained the only way of space charge investigations for quite a while. New developments became necessary in order to provide answers to the industry for which a characterization close to the actual conditions of use was lacking. For this purpose, an on-line version of the conventional (F)LIMM set-up was developed. It allows a measurement of the (F)LIMM current when simultaneously a DC bias field is applied to the sample. This development presents, apart from allowing an in-situ and on-line analysis, another important advantage, namely the possibility for assessing or calibrating the temperature profile. In this work, the experimental modifications made to the measuring test rig are first detailed and validated. Then, the calibration procedure of the thermal model developed is explained and tested. As a consequence, the possibility of simulating the (F)LIMM currents is possible and shows a very good agreement with the experimental registered ones. Finally, some applications to PEN and PP polymer thin films are described and results got prove the efficiency of these new developments for space charge on-line investigation

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Hoang, Mai Quyen. "Implémentation de la polarisation dans un modèle de transport de charges appliqué au PEN sous contrainte électrique." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2631/.

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Abstract:

Un modèle, unidimensionnel et bipolaire, capable de décrire les phénomènes de transport, de piégeage et de recombinaison sur la base de résultats expérimentaux a été développé dans l'équipe DSF du laboratoire LAPLACE. Il donne déjà de bons résultats sur du polyéthylène basse densité. Cependant, des améliorations restent possibles, notamment afin de pouvoir prédire le comportement d'un matériau quelconque sous contrainte thermoélectrique, particulièrement lorsque celui-ci est polaire. L'objectif principal de ce travail de thèse est d'implémenter la polarisation dans ce modèle de transport de charges et de définir des paramètres optimisés afin de prédire le comportement du matériau sous une quelconque contrainte thermoélectrique. Dans ce contexte, le polyéthylène naphtalène (PEN) a été choisi comme polymère polaire à étudier. Dans un premier temps, des mesures de courants de dépolarisation thermostimulés -TSDC, de charges d'espace (PEA), et de spectroscopie diélectrique -SD ont été utilisées pour caractériser les propriétés électriques, diélectriques et physico-chimiques du matériau en champ et en température, afin d'appréhender les phénomènes liés aux dipôles et à la conduction. Quatre pics de relaxation ont été observés dans l'ordre croissant de la température. Les trois premiers pics, beta, beta* et alpha, observés par SD et TSDC, sont liés à des processus de polarisation d'orientation. Le dernier pic rho, observé par TSDC uniquement, a pu être attribué à la présence de charges négatives piégées dans le volume, et observées par mesures de charges d'espace. Les phénomènes de polarisation ont ensuite été pris en compte dans le modèle de transport sur la base des résultats de mesure de spectroscopie diélectrique. La réponse diélectrique est modélisée à l'aide d'une fonction de Cole-Cole appliquée à chaque relaxation. Ensuite, à l'aide d'une transformée de Fourier inverse du domaine fréquentiel au domaine temporel, elle est introduite dans le modèle de transport de charges. Les résultats du modèle développé sont validés par des mesures de courant à champ faible à différentes températures. La comparaison entre les courants simulés et mesurés donne une bonne cohérence pour des protocoles expérimentaux où la réponse est essentiellement polaire. Le modèle est ensuite utilisé pour des protocoles expérimentaux où la polarisation et la conduction sont présentes (champ et/ou température élevés). Les premières simulations réalisées ont donné des résultats encourageants concernant les densités totales de courant simulées et mesurées, qui sont comparables
A 1D bipolar model, able to describe transport, trapping and recombination of electronic carriers (electrons and holes) on the basis of experimental results, has been developed. This model already gives good results on low density polyethylene. However improvements are still possible, especially in order to predict any dielectric behavior under electrical stress, particularly polar ones. This work aims at implementing the polarization processes in the charge transport model for polyethylene naphtalene (PEN), a polar polymer, and to define an optimized set of parameters for the model in order to predict the material behavior under any thermo-electrical stress. Thermo-stimulated depolarization current (TSDC), space charge (PEA) measurements, and dielectric spectroscopy (DS) were used to characterize the electrical, dielectric and physic-chemical properties of the material under electric field and temperature, in order to have access to processes related to dipoles and conduction. Four relaxation peaks were observed in the increasing order of temperature. The first three peaks, beta, beta* and alpha, observed using DS and TSDC, are related to the orientation polarization process. The last peak rho, only observed by TSDC, has been attributed to negative charges trapped in the dielectric, and measured with space charge measurement. Polarization phenomena have then been implemented in the charge transport model based on dielectric spectroscopy measurements. The dielectric response has been treated using a Cole-Cole function for each relaxation process, function of the temperature. Then, with the help of an inverse transform Fourier, the time dependent permittivity has been obtained and is added to a charge transport model. Simulated currents are then compared to measured currents under low fields. Experimental and simulated currents are in good agreement when the material response is essentially from dipolar origin. Finally, the developed model was used for experimental protocols where polarization and conduction are present (high fields and/or high temperatures). The first simulations yield to encouraging results regarding the simulated and measured currents, which are comparable

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Domenjoud, Mathieu. "Caractérisation des propriétés électro-acoustiques de structures piézoélectriques soumises à une contrainte statique de type électrique ou mécanique." Phd thesis, Université François Rabelais - Tours, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00782090.

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Abstract:

Utilisés dans de nombreux domaines, les matériaux piézoélectriques sont régulièrement soumis à des sollicitations externes ou internes qui modifient leurs propriétés. Dans le but de prévoir et d'anticiper ces altérations, ce travail étudie les propriétés de matériaux piézoélectriques soumis à une contrainte statique de type mécanique ou électrique. Dans un premier temps, nous développons les équations du mouvement d'un matériau piézoélectrique (non hystérétique) au second ordre, en tenant compte à la fois des déformations dynamiques occasionnées par le passage de l'onde, mais aussi des déformations statiques concomitantes à la présence de contraintes. L'étude numérique des vitesses en onde plane et du coefficient de couplage est faite sur un matériau de référence (le niobate de lithium), dans différents plans de coupe et dans les différents systèmes de coordonnées (naturel et prédéformé). Ainsi, on évalue dans quelles configurations l'application d'une contrainte externe de type électrique ou mécanique améliore ou dégrade les propriétés du matériau. Dans une seconde partie, nous caractérisons les comportements hystérétiques de piézocéramiques sous contrainte (uniaxiale) mécanique et électrique en modélisant l'évolution des polarisations et déformations rémanentes microscopiques via les mouvements de murs de domaines. La comparaison des résultats numériques avec des évolutions issues de la littérature de 4 piézocéramiques nous permet de définir le domaine de validation de nos hypothèses et d'expliciter les comportements hystérétiques de piézocéramiques dites " dures " et " molles ". L'étude de l'évolution des constantes du matériau a permis de mettre en avant des comportements propres aux différents types de piézocéramiques ainsi que les avantages et limites de notre modèle. Dans une dernière partie, nous mettons en place un dispositif expérimental de mesure de déformations (longitudinale et transversales), ainsi que du déplacement électrique de deux piézocéramiques (une molle, le Pz21, et une dure, le Pz26) et du niobate de lithium sous contrainte mécanique (uniaxiale). Ces résultats nous ont permis de dimensionner notre étude sur le niobate de lithium et apportent une meilleure compréhension de l'évolution des déformations transversales dans les piézocéramiques.

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Fontbonne, Frédéric. "Détermination in situ de champs de contrainte régionaux et interprétations." Paris, Institut de physique du globe, 2005. http://www.theses.fr/2005GLOB0007.

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Abstract:

La détermination d'un champ de contrainte régional par la méthode HTPF (Hydraulic Tests on Preexisting Fractures) requiert, d'une part, des données de contraintes locales avec des incertitudes les plus faibles possibles et, d'autre part, une loi d'interpolation qui lisse les faibles hétérogénéités et met en exergue ou intègre les fortes perturbations. Nous développons ces deux aspects complémentaires dans cette thèse en travaillant tout d'abord sur les incertitudes liées aux mesures. Nous présentons, ensuite, les résultats de l'interprétation de trois campagnes de mesures de contraintes aux intérêts variés : influence des directions des contraintes principales sur l'activité hydraulique des failles régionales, information géotechnique déduite du rapport de la contrainte minimum horizontale sur la contrainte verticale (K0) et influence de la topographie dans le cadre de la réalisation d'un tunnel profond reliant deux vallées alpines. Finalement, nous intégrons des mesures de contraintes dans un modèle numérique géomécanique (FLAC3D) afin d'extrapoler les résultats à l'échelle du massif. Cela nous a amené à étudier l'influence de grosses hétérogénéités régionales sur le champ de contrainte ainsi que l'incidence de paramètres visco-élastiques. Nous discutons également de notre choix d'inverser les contraintes normales mesurées plutôt que les profils de contraintes déduits de la méthode HTPF. Nous discutons alors la solution touvée, en considérant un milieu homogène et élastique, qui nous a permis d'extraire les contraintes à environ 12 km de profondeur et nous montrons qu'elles sont cohérentes avec des mécanismes au foyer locaux
The determination of a regional stress field by HTPF method (Hydraulic Tests on Preexisting Fractures) requires, on the one had, accurate data of local stresses and, on the other hand, an interpolation law which smooths low scale heterogeneities and puts forward the strong disturbances. We develop these two complementary aspects in this PhD while working first of all, on uncertainties related to the HTPF method. Then, we present the interpretation results of three different sets of stress measurements: influence of the main stress directions on the hydraulic activity of regional faults, geotechnical information deduced from the ratio of the horizontal minimump stress over the vertical stress (K0), and topographic influences in the framework of the construction of a deep tunnel connecting two alpine valleys. Finally, we integrate stress measurements in a numerical geomechanical model (FLAC3D) in order to extrapolate the results at the massif scale. That gives us the opportunity to study the influence of large regional heterogeneities on the stress field, as well as the incidence of visco-elastic parameters. We also discuss the choice to inverse the direct normal stresses rather than the stress profiles deduced from HTPF method. Then, the solution is examined, by considering an homogeneous elastic medium, which enabled us to extract the stress values at 12 km depth and we show that they are coherent with local focal mechanisms

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Boucher, Eric. "Elaboration et caractérisation de céramiques PZT bi-substituées et modélisation non-linéaire de leur comportement en contrainte et en champ électrique." Lyon, INSA, 2002. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2002ISAL0088/these.pdf.

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Abstract:

Les oxydes formulés Pb(ZrTi)O3 (noté PZT) de structure perovskite sont utilisés industriellement dans les transducteurs et capteurs piézoélectriques en raison de leurs propriétés diélectriques et électromécaniques. Cependant pour des applications bien spécifiques, il est nécessaire de développer des céramiques possédant des caractéristiques stables et reproductibles en fonction de la température et de la contrainte mécanique. Pour atteindre ces objectifs, nous avons élaboré par voie liquide et caractérisé de nouveaux matériaux PZT fluorés. Nous avons également étudié du coefficient N33 durant un cycle thermique et du coefficient d33 sous contrainte mécanique. Cette étude vise à déterminer l'influence de la fluoration sur le comportement diélectrique et électromécanique des céramiques PZT bi-substituées. Ensuite, nous avons étudié les effets d'un champ électrique et d'une contrainte mécanique sur la polarisation macroscopique afin d'appréhender les mécanismes de polarisation / dépolarisation sous haut niveau de sollicitations. Ceci nous a permis de développer un modèle, basé sur des éléments non linéaires, permettant de simuler les effets
The oxides formulated Pb(ZrTi)O3 (noted PZT), having a perovskite-type structure, are industrially used in piezoelectric transducers and sensors owing to their dielectric and electromechanical properties. For specific applications, it is necessary to develop ceramics with stable characteristics during a thermal cycle and under stress. In order to obtain these characteristics, new fluorinated PZT materials have been prepared by a semi-wet route and characterized. We also studied the stability of the N33 coefficient during a thermal cycle and the coefficient d33 under static stress. The objective of this work is to determine the influence of (Mn,F) doping on the dielectric and electromechanical properties of PZT ceramics. Then we studied the effects of an electrical field and a mechanical stress on the macroscopic polarization to apprehend the mechanisms of polarisation/depolarisation under high disturbances. Finally a model, based on non-linear elements (dry friction), is developed to characterize hysteresis in ferroelectric materials due to mechanical stress and electric field

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Ruat, Marie. "Etude des mécanismes de viellissement [i. E. Vieillissement] sous contrainte électrique des transistors bipolaires à hétérojonction Si/SiGeC issus de technologies BiCMOS avancées." Grenoble INPG, 2006. http://www.theses.fr/2006INPG0157.

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Abstract:

Le vieillissement de transistors bipolaires à hétérojonction Si/SiGeC issus de technologies BiCMOS avancées a été étudié, et ce pour les trois modes de dégradation connus du transistor bipolaire, correspondant à une polarisation du transistor en inverse, en direct et en «mixed-mode». L'effet de ces contraintes sur les caractéristiques électriques du transistor bipolaire, et en particulier sur le courant base, est unique quel que soit le mode de dégradation déclenché, avec l'apparition d'un courant base de génération-recombinaison issu de défauts d'interface Si/Si02 créés par des porteurs chauds au cours de la contrainte. L'extraction des facteurs d'accélération du vieillissement en fonction des nombreux paramètres de contrainte a permis la construction de modèles empiriques pour l'étude de chacun des modes de dégradation. Des mesures de bruit basse fréquence, et des simulations physiques TCAD ont également été utilisées pour la compréhension des mécanismes physiques à l'origine du vieillissement des transistors bipolaires. Enfin, une discussion sur l'unicité de comportement constatée quel que soit le mode de dégradation déclenché conclut ce manuscrit
Rapid evolution in bipolar transistors architectures and materials in the past ten years led to new reliability concerns. Degradation of electrical characteristics and especially of base current was investigated under the three main known degradation modes for bipolar transistors: reverse mode, forward mode and mixed-mode. Main relevant results led to a unique behaviour after any of these three reliability stresses: the apparition of a generation recombination non-ideal excess base current, characteristic of interface traps created by hot carriers at Si/Si02 spacer and/or STI interfaces. Acceleration factors of the base current degradation with stress time and any other stress parameters were extracted in details, and led to the proposal of empirical models that should be taken into account next bipolar transistors generations qualification work. TCAD simulations and LF noise measurements before and after stress were also implemented for further understanding of bipolar transistor aging studies. Finally, the unified behaviour of degradation under any reliability stress is discussed

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Cardin, Nicolas. "Effet de la contrainte normale électrique sur la forme d'une interface liquide-vapeur dans une rainure carrée : amélioration des performances hydrodynamiques d'un caloduc capillaire." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-02612823.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire ambitionne de démontrer la faisabilité et l’intérêt de l’utilisation de l'électrohydrodynamique (EHD) dans des caloducs plats. Les caloducs plats sont des systèmes passifs permettant de transférer une grande quantité de chaleur avec un faible gradient de température grâce au transfert avec changement de phase et aux phénomènes de capillarité. Un modèle théorique permettant d'évaluer l'effet d'un champ électrique sur la forme d'un ménisque dans une rainure carrée est développé. Une attention particulière est apportée à la compréhension fine des couplages entre les phénomènes EHD, de mouillage et de capillarité. Les résultats du modèle sont produits sous forme d'abaques en nombre sans dimension, afin d’utiliser ces derniers comme outils de dimensionnement de FPHP EHD. Deux sections d'essais, composées d'une même structure capillaire formée de rainures longitudinales, sont testées. Une section a pour but d'étudier l'effet du champ électrique sur la forme de l'interface, à l'aide d'un microscope confocal en condition isotherme. L'étude de l'effet du champ électrique est abordée en régime permanent, mais aussi en régime fréquentiel par la mise en place d'une méthode dite de vobulation. Les résultats expérimentaux sont comparés aux résultats numérique afin de valider ces derniers. La deuxième section d'essais a pour but d'étudier l'effet du champ électrique sur les performances thermiques d'un caloduc plat. Des effets du champ électrique sur la distribution liquide sont observés à l'aide d'une caméra et les effets sur le profil de température sont mesurés à l'aide de thermocouples le long du caloduc. Les résultats obtenus permettent d’élargir les perspectives de recherche en vue d’améliorer l’état des connaissances sur l’utilisation d’un champ électrique dans un caloduc plat
This project aims to demonstrate the feasibility and value of using electrohydrodynamic (EHD) inside flat plate heat pipes (FPHP). FPHPs are passive devices able to transfer high heat fluxes with low temperature differences owing to phase change heat transfer and capillarity. A numerical model, devoted to the study the shape of a meniscus trapped in a square groove in the presence of an electric stress, is developed. Particular attention is paid to the detailed understanding of the linkages between EHD phenomena, wetting or electro-wetting and capillarity. Dimensionless results from the numerical study are provided in order to be used as abacus for the design of EHD FPHP. Two experimental benches, sharing the same capillary structure made of square grooves, are studied. The first experimental bench devoted to study the local effect of the electric field on the interface shape in the absence of heat flux, by means of a confocal microscope. The experimental results are obtained with a DC electric field and with an AC electric field by means of a vobulation methodology. The experimental results are compared to the numerical results for validation purposes. The second experimental bench is devoted to the study of the effect of an electric field on the thermal performances of a FPHP. The temperature profiles along the FPHP are recorded with thermocouples, while the effect of the electric field on the liquid distribution are recorded by means of a camera. The experimental results proves useful to define the prospects for further experimental an numerical studies to expand the knowledge about of the effect on the use of an electric field in a FPHP

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Dumas, Virginie. "Réponse des ostéoblastes à des stimulations physiques basées sur des contraintes mécaniques basses amplitudes hautes fréquences. Implication en ingénierie tissulaire." Phd thesis, Université Jean Monnet - Saint-Etienne, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00670904.

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Abstract:

Les mécanismes par lesquels les charges mécaniques et électriques agissent sur le tissu osseux dans son ensemble, et sur les ostéoblastes, en particulier, sont encore mal compris. La réponse des ostéoblastes soumis à un seul type de stimulus physique a été comparée à celle obtenue par des combinaisons de plusieurs signaux mécaniques et/ou électriques. Dans la perspective d'améliorer l'ostéointégration des biomatériaux, nos études ont porté principalement sur les deux composants essentiels pour le succès de la greffe d'un biomatériau : la matrice extracellulaire (MEC) qui sert d'interface entre le biomatériau et l'hôte ainsi que les facteurs angiogéniques. Nous avons étudié les réponses des ostéoblastes à des contraintes mécaniques complexes basées sur des signaux de " basse amplitude haute fréquence " (BAHF) appliquées à un modèle de culture 3D (hydroxyapatite macroporeux). Nous montrons donc qu'une stimulation mécanique simple (3Hz) peut être potentialisée par des BAHF appropriées (25 Hz). Un dispositif a été développé pour appliquer des contraintes mécaniques très BAHF sur des modèles de culture 2D. La synthèse de la MEC est favorisée et ses propriétés ostéogéniques sont augmentées sous BAHF. Les BAHF n'ont pas d'effet sur le VEGF. Un autre dispositif a permis d'appliquer un champ électrique aux cultures cellulaires. Quelques paramètres nous indiquent que les cellules perçoivent le champ électrique, mais nous retenons que le VEGF n'est pas affecté. En revanche, la combinaison de ces stimulations physiques (contrainte mécanique très BAHF et champ électrique) augmente l'expression de plusieurs facteurs impliqués dans l'angiogénèse (VEGF, TGFβ1, FGF2...). Les sollicitations complexes définies dans cette thèse pourraient être un outil pour fonctionnaliser un substitut osseux cellularisé

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Dumas, Florian. "Contribution à l'étude des machines polyentrefers à aimants permanents et à entrefer réduit. Applications aux machines à flux axial à hautes performances sous contrainte d'encombrement." Phd thesis, Université Montpellier II - Sciences et Techniques du Languedoc, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00842061.

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Abstract:

Cette thèse porte sur l'étude de machines polyentrefers et leurs limitations, dans le contexte d'avion plus électrique et du projet de déplacement des avions au sol. Ces moteurs, basés sur l'utilisation de plusieurs éléments mobiles et fixes mis en parallèle, permettent d'obtenir de hautes performances. Une étude sur les tolérances des dimensions des éléments actifs montre que les performances peuvent être dégradées si des précautions lors de la réalisation ne sont pas prises et si les entrefers utilisés ne sont pas faibles. Ce manuscrit présente un système totalement innovant permettant d'utiliser un entrefer réduit à son minimum sans que les performances ne soient dégradées par de la friction. Ce système est appelé système de compensation des efforts de plaquage. Afin de développer un moteur tournant à entraînement direct dans le cadre du taxiage des avions, deux topologies différentes de machines discoïdes sont étudiées et dimensionnées. Les résultats favorisent l'utilisation d'une des deux structures, à entrefer réduit, pour réaliser un maximum de couple dans le volume donné. Afin de prouver la faisabilité du système innovant sur un moteur discoïde, la réalisation d'un prototype laboratoire complet est proposée. Des simulations thermiques et du comportement du système innovant permettront de valider ces études.

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Bendali, Mahraz. "Conception multi-niveau multi-physique de systèmes mécatroniques automobiles : prise en compte de la contrainte de fiabilité de convertisseurs de puissance embarqués dans un véhicule hybride/électrique." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA112345/document.

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Abstract:

Les travaux présentés dans cette thèse s’inscrivent dans le cadre de l’électrification des sous-systèmes embarqués notamment pour des véhicules électriques/hybrides. Dans ce domaine, un des objectifs permanents est la réduction des coûts et des délais lors de la conception de chaînes d’actionnement mécatroniques. Pour y parvenir, il est nécessaire de doter le concepteur de méthodologies et d’outils adaptés lui permettant de fiabiliser sa démarche de conception et de lever le maximum de risques avant de réaliser les premiers prototypes. Ces systèmes mécatroniques embarqués mobilisent des briques technologiques essentielles dont fait partie le convertisseur d’électronique de puissance. Les performances de ce système reposent sur la capacité des méthodologies de conception à considérer les contraintes pluridisciplinaires liées à son environnement, l’adéquation des technologies, des topologies et des lois de commandes. Ces travaux de thèse montrent comment nous pouvons répondre à ces exigences et besoins à travers le développement d’une méthodologie de conception multi-physique et multi-niveau de convertisseurs multicellulaires (entrelacés) prédisposés par essence à une reconfiguration aisée. Cette méthodologie, basée sur une optimisation sous contraintes multi-physiques, permet des choix systématiques d’architecture optimale et des technologies de composants à partir d’une base de données constructeurs. Elle intègre l’aspect fiabilité dans la conception dès la phase de pré-dimensionnement au même niveau que les autres contraintes (électriques, rendement, thermiques, encombrement, compatibilité électromagnétique). Afin de bien profiter des avantages de ce type de convertisseurs entrelacés, cette intégration de la fiabilité dans la conception «fiabilisation par conception» est parachevée par l’élaboration d’une architecture de commande tolérante aux défauts «fiabilisation par la commande» permettant, une fois le convertisseur conçu, d’augmenter sa disponibilité par reconfiguration matérielle ou logicielle (loi de commande)
This PhD thesis work is in the context of electric/hybrid vehicle embedded subsystems electrification. In mechatronic design field, the permanent objectives are costs and delays reducing. To achieve this, there is need of design methodologies and appropriate tools to perform a reliable design approach and leave maximum of risks before making the first prototypes. Embedded mechatronic systems mobilize technological brick keys which include the power electronic converter. Their performances are based on the capacity of the design methodologies to consider the environment multi-disciplinary constraints, the adequacy of the technologies, topologies and control laws. This thesis work shows how we can meet these requirements and needs through the development of multi-physics and multi-level design methodology for multi-level converters (interleaved) predisposed to an easy reconfiguration. This methodology, based on optimization under multi-physics constraints allows systematic choice of optimal architecture and component technologies from manufacturer database. It integrates the reliability aspect in the design since the pre-sizing process in the same level as the other constraints (electric, efficiency, thermal, volume, electromagnetic compatibility). In order take advantages of such interleaved converters, the integration of reliability in the design "reliability by design" is completed by the development of fault tolerant control architecture "reliability by control" which increase the availability by reconfiguring hardware or software (control law) of the designed converter

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Acheen, Robin. "Détermination et impact de l'existence de décharges partielles dans une chaîne de traction ferroviaire utilisant des composants à base de SiC." Thesis, Toulouse 3, 2020. http://www.theses.fr/2020TOU30161.

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Abstract:

L'introduction de composants à base de SiC dans les chaînes de conversion électromécanique du ferroviaire, si elle présente de nombreux avantages, peut avoir des conséquences sur la fiabilité de l'ensemble des systèmes d'isolation des machines. Il s'agit donc, pour des fréquences de commutation de 1 à 5 kHz, et des dV/dt variant de 15 à 30 kV/µs, d'être capable de garantir des durées de vie des systèmes de l'ordre de 40 ans (ou 200 000 h). La question qui se pose est donc de savoir de quelle marge disposent les systèmes d'isolation des équipements actuels en prévision du passage aux composants à base de SiC. Il s'avère donc nécessaire de déterminer si dans les conditions normales de fonctionnement de la chaîne des phénomènes qui n'existaient pas préalablement (ou dont les conséquences n'avaient pas forcément été appréhendées de manière spécifique) vont apparaître avec le passage aux composants à base de SiC. Il s'agit principalement des Décharges Partielles et de leur développement dans les machines et plus précisément dans l'isolation entre spires, entre phases ou par rapport à la masse. L'objectif de la thèse consiste donc à étudier l'influence des contraintes électriques imposées par les composants SiC sur les isolants des machines. Pour cela, une première phase de caractérisation des contraintes électriques permet de rendre compte des contraintes réellement subies par la machine. Ces contraintes sont ensuite reproduites dans une seconde phase sur des échantillons représentatifs qui sont ainsi soumis à un vieillissement accéléré, et qui permettent d'établir des lois de vieillissement ainsi que d'étudier la dégradation des isolants sous l'effet des contraintes appliquées
The introduction of SiC-based components in the electromechanical chain presents numerous advantages, but has consequences on the reliability of the insulation systems in the machine. For switching frequencies up to 5 kHz, and dV/dt varying from 15 to 30 kV/µs, a system lifetime of around 40 years (or 200 000 hours) must be guaranteed. The question that arises is to know what margin insulation systems of the current equipment have. It is thus necessary to determine whether, under normal operating conditions, phenomena that did not previously exist or were not completely apprehended will appear with the transition to SiC-based inverters. One of these phenomena is Partial Discharge (PD) and its development in machines, and more precisely in the turn-to-turn, turn-to-ground, and phase-to-phase insulation systems. Therefore, the objective of the thesis is to study the influence of the electrical stress imposed by SiC-based components on the insulation of machines. To do so, a first phase of electrical stress identification allows accounting for the constraints undergone by the machine. In a second phase, these constraints are reproduced on representative samples, which are thus subject to accelerated aging, in order to establish aging laws and to study the degradation of the insulation systems under stress

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André, Régis. "Effet piézo-électrique dans les puits quantiques CdTe/CdMnTe et CdTe/CdZnTe." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1994. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00002688.

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Abstract:

Les materiaux de structure cubique blende de zinc sont piezo-electriques: une deformation de ces cristaux selon un axe polaire induit une polarisation electrique. Les puits quantiques contraints, de semi-conducteurs cubiques ii-vi ou iii-v, d'orientation 111 ou 211 presentent un champ electrique permanent de l'ordre de 100 kv/a pour 1% de deformation. Ces structures sont particulierement interessantes pour la modulation optique, mais il est necessaire d'etudier prealablement leurs proprietes specifiques avant de pouvoir envisager de les utiliser dans des dispositifs optiques. Dans ce but, nous avons etudie par spectroscopie optique des puits contraints cdte/cdmnte ou cdte/cdznte, elabores par epitaxie par jets moleculaires, avec comme axe de croissance 111 ou 211. Les resultats de spectroscopie ont ete confrontes a une modelisation en termes de fonctions enveloppes prenant en compte les effets de contraintes biaxiales pour une direction de croissance hhk. De plus, nous avons developpe une methode originale de mesure du champ piezo-electrique dans les puits quantiques grace a laquelle nous avons mis en evidence un effet piezo-electrique fortement non lineaire dans cdte. Cet effet n'avait jamais ete mentionne par ailleurs. Nous avons egalement mesure l'evolution du coefficient piezo-electrique e#1#4 cdte avec une forte pression hydrostatique, jusqu'a des deformations d'environ 2% et montre qu'une part des non-linearites provient d'un effet de volume. Enfin, nous avons etudie l'effet du champ piezo-electrique sur l'exciton. L'energie de liaison de l'exciton est assez peu affectee, par contre, force d'oscillateur decroit fortement pour la transition fondamentale du puits, avec le recouvrement des fonctions enveloppe d'electron et de trou. Notre modelisation de l'exciton, utilisant deux parametres variationnels, fournit un calcul precis, sans parametre ajustable, de l'absorption excitonique a travers un puits piezo-electrique: les calculs sont en tres bon accord, sur pres de deux ordres de grandeurs, avec les mesures d'absorption que nous avons realisees sur une serie d'echantillons de compositions variees

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Losa, Damiana. "Planification de manoeuvres à poussée forte vs à poussée faible pour le maintien à poste de satellites géostationnaires." Phd thesis, Paris, ENMP, 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00002163/en/.

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Abstract:

Les travaux de thèse traitent du problème de la planification de manoeuvres pour le maintien à poste de satellites géostationnaires équipés de tuyères électriques (à poussée faible). Nous évaluons l'opportunité de substituer une telle planification à celle traditionnellement utilisée pour les satellites géostationnaires équipés de tuyères chimiques (à poussée forte). Dès son apparition, la technologie des systèmes de propulsion à poussée faible a rencontré un vif intérêt auprès des agences et des sociétés spatiales. Grâce à sa haute impulsion spécifique (qui implique une basse consommation de carburant), cette technologie est devenue très compétitive par rapport à la technologie traditionnelle des propulseurs chimiques à poussée forte, surtout dans les phases de transfert et rendez-vous des missions spatiales. Pendant la définition des missions à poussée faible, les analyses de faisabilité des phases de transfert et rendez-vous (via la solution de problèmes d'optimisation de trajectoire) ont été réalisées avec des solutions d'optimisation alternatives. En effet, pendant ces phases, il est nécessaire d'activer les systèmes de propulsion à faible poussée sur des longues portions du temps de transfert. Par conséquent, les problèmes d'optimisation de trajectoire à poussée forte (typiquement formulés en temps discret) ont été remplacés par des problèmes d'optimisation de trajectoire à poussée faible formulés en temps continu et résolus par des techniques de contrôle en temps continu. Le premier objectif de cette thèse est de comprendre quel est l'impact de la technologie à faible poussée lors de l'analyse de faisabilité de la phase de maintien à poste de satellites géostationnaires. Nous étudions en particulier l'impact de l'utilisation des systèmes de propulsion à faible poussée sur la planification de manoeuvres et sur la boucle entière de maintien à poste géostationnaire. L'étude consiste à déduire si la planification de manoeuvres à poussée faible est compétitive au regard des stratégies classiques de planification couramment employées pour des manoeuvres à poussée forte. Généralement, les stratégies classiques à long terme pour le maintien à poste sont déduites de modèles de propagation d'orbite simplifiés (en fonctions des paramètres orbitaux moyennés) par la conjonction des trois facteurs suivants : la forte poussée des propulseurs, la dimension de la fenêtre de maintien à poste pas très contraignante ainsi que la possibilité d'exécuter des manoeuvres à basse fréquence. Dans le cadre de cette thèse, compte tenu du faible niveau des poussées et des contraintes strictes en position (fenêtres de maintien à poste petites), nous considérons comme plus appropriés l'hypothèse d'une plus haute fréquence de manoeuvres et l'utilisation d'un modèle de propagation d'orbite en fonction de paramètres osculateurs. Pour la planification de manoeuvres, nous proposons une solution par approche directe : le problème de maintien à poste en tant que problème de contrôle optimal est discrétisé et traduit en un problème d'optimisation paramétrique. Deux techniques différentes d'optimisation sont proposées : l'optimisation sous contraintes à horizon fixe et celle à horizon glissant. Cette deuxième technique est appliquée aux équations linéarisées du mouvement préalablement transformées via un changement de variable à la Lyapunov sur l'état des déviations des paramètres équinoxiaux osculateurs. Cette transformation de Lyapunov définit des nouveaux paramètres orbitaux. Elle rend le processus de planification plus compréhensible du point de vue du contrôle et plus facile à implémenter d'un point de vue numérique, grâce aux concepts de platitude et inclusion différentielles. Les résultats de la planification de manoeuvres à poussée faible sont obtenus dans un premier temps en fonction des changements de vitesse, dans un deuxième temps en fonction des forces engendrées par les tuyères des systèmes de propulsion classiques. Le but est de déterminer la solution la plus efficace en conditions nominales et en cas de panne d'un des propulseurs. Le problème du positionnement simultané de plusieurs satellites dans une même grande fenêtre de maintien à poste n'est pas adressé explicitement. Il est implicitement résolu en proposant une technique fine de contrôle pour maintenir chaque satellite à poste dans une fenêtre de dimension très petite.

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Venturi, Linda. "Etude des propriétés de photoluminescence de nano-matériaux sous champ électrique intense." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMR118.

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Abstract:

Dans cette thèse, la tomographie à sonde atomique assistée par laser est couplée in situ à un banc de photoluminescence (PL), où le rayonnement laser pulsé est utilize pour déclencher l’évaporation ionique des échantillons et, simultanément, pour activer l’émission à partir des centres optiquement actifs présents dans le matériau. Pour ce travail, deux matériaux différents ont été sélectionnés : des nano-aiguilles de diamant avec des défauts optiquement actifs intégrés (centres de couleur) et une hétérostructure multi-quantique (MQW) ZnO / (Mg, Zn)O, qui contient des émetteurs quantiques d’épaisseurs différentes. Grâce à cette configuration originale de photoluminescence, l’influence du champ électrique sur la structure fine de certains centres de couleur, noyés dans les nano-aiguilles de diamant, a été observée. La première étude s’est concentrée sur le centre neutre de vacance d’azote (NV0), qui est l’un des centres de couleur les plus étudiés dans la littérature. L’évolution de la signature optique NV0, en fonction du biais appliqué, a permis d’évaluer la contrainte mécanique (> 1 GPa) et le champ électrique agissant sur les pointes de diamant. Ces résultats démontrent une nouvelle méthode originale pour effectuer la piezo-spectroscopie sans contact des systems nanométriques sous une contrainte de traction uniaxiale, générée par le champ électrique. Cette méthode a également été appliquée à un autre centre de couleur, dont la nature n’est toujours pas claire dans la littérature, émettant à 2,65 eV, et plus sensible que les centres de couleur NV0 au champ de contrainte / déformation. Des nouveaux résultats sur ses propriétés opto-mécaniques ont été obtenus, mais son identité reste à comprendre. Le champ d’évaporation du diamant étant très élevé, les nano-aiguilles de diamant n’ont pas été analysées à l’aide de La-APT. Par conséquent, la technique couplée in situ a été appliquée afin d’étudier l’hétérostructure ZnO / (Mg, Zn) O MQW, en accédant à la structure, à la composition et à la signature optique de l’échantillon sondé dans une seule expérience. Les spectres de photoluminescence acquis par le spécimen au cours de son évaporation en cours représentent une source unique d’informations pour la compréhension du mécanisme de l’interaction lumière-matière et la physique de la photoémission sous champ électrique élevé. La corrélation des informations structurelles et optiques, liées à cette hétérostructure MQW, démontre que la technique couplée in situ peut chevaucher la limite de diffraction du laser PL et que, comme pour les nano-aiguilles de diamant, il est possible d’estimer le stress de traction induit. Les résultats obtenus par couplage in situ de la technique La-APT avec la spectroscopie PL montrent qu’un tel instrument est une technique innovante et puissante pour effectuer des recherches à l’échelle nanométrique. Pour cette raison, ce travail peut ouvrir de nouvelles perspectives pour une compréhension approfondie de la physique liée aux systèmes étudiés en parallèle avec l’amélioration continue de la configuration expérimentale
In this thesis, the Laser-assisted Atom Probe Tomography is coupled in-situ with a photoluminescence (PL) bench, where the pulsed laser radiation is used to trigger the ion evaporation from the specimens and, simultaneously, to activate the emission from optically active centers present into the material. For this work, two different materials were selected: diamond nano-needles with embed- ded optically active defects (color centers) and a ZnO/(Mg,Zn)O multi-quantum-well (MQW) heterostructure, which contains quantum emitters of different thicknesses. Thanks to this original photoluminescence setup, the influence of the electric field on the fine structure of some color centers, embedded into the diamond nanoneedles, was observed. The first study focused on the neutral nitrogen-vacancy center (NV0), which is one among the most studied color centers in literature. The evolution of the NV0 optical signature, as a function of the applied bias, allowed to evaluate the mechanical stress (> 1 GPa) and the electric-field acting on diamond tips. These results demon- strate an original new method to perform contactless piezo-spectroscopy of nanoscale systems under uniaxial tensile stress, generated by the electric field. This method was applied also on another color center, which nature is still not clear in literature, emitting at 2.65 eV, and more sensitive than the NV0 color centers to the stress/strain field. New results on its opto-mechanical properties were obtained, but its identity still needs to be understood. Since the evaporation field of diamond is really high, the diamond nanoneedles were not analyzed using La-APT. Therefore the coupled in-situ technique was applied in order to study the ZnO/(Mg,Zn)O MQW heterostructure, accessing to the structure, composition and optical signature of the probed specimen in only one experiment. The photoluminescence spectra acquired by the specimen during its ongoing evaporation represents a unique source of information for the understanding of the mechanism of light-matter interaction and the physics of photoemission under high electric field. The correlation of the structural and optical information, related to this MQW heterostructure, demonstrates that the coupled in-situ technique can overlap the diffraction limit of the PL laser and that, as done for the diamond nanoneedles, is pos- sible to estimate the induced-tensile-stress. The results achieved by the in-situ coupling of the La-APT technique with the PL spec- troscopy show that such instrument is an innovative and powerful technique to perform research at the nanometric scale. For this reason, this work can open new perspectives for a deeply understanding of the physicics related to the studied systems in parallel with the continuous enhancement of the experimental setup

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Brassard, Serge. "Méthodologie et modélisation floues des connaissances dans l'activité de conception en électrotechnique : application à la réalisation d'un système expert d'aide à la conception de l'appareillage électrique." Grenoble INPG, 1989. http://www.theses.fr/1989INPG0093.

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Abstract:

La conception de l'appareillage électrique relève dune méthodologie généralement fort complexe. Les problèmes posés par la conception de l'appareillage électrique sont analysés et montrent l'inefficacité des méthodes mathématiques. Une approche ensembliste floue est exposée et permet de modéliser l'aspect heuristique du problème ainsi que les aspects scientifiques et industriels de la conception. Un système expert d'aide à la conception des disjoncteurs à arc tournant a été réalisé. Les résultats obtenus sont commentés et montrent l'intérêt d'une telle approche

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Pelloux-Prayer, Johan. "Etude expérimentale des effets mécaniques et géométriques sur le transport dans les transistors nanofils à effet de champ." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017GREAY042/document.

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Abstract:

Ce document est le résultat de mon travail de thèse au sein du CEA-Leti Grenoble.Il couvre notamment l'évolution de l'effet piézorésistif et des propriétés de transport électrique de transistors à effet de champ en fonction de différentes variables telles que la géométrie, la température, la contrainte mécanique interne....Le point de focalisation de ce travail est d'étudier l'effet de la réduction à l'extrême des dimensions de canal et de grille dans les transistors MOSFET.Une attention spéciale a aussi été portée sur la modélisation des données électriques.Différents algorithmes sont utilisés pour extraire les paramètres clefs des dispositifs, leurs pertinences en fonction des dimensions sont discutées.Un modèle de l'évolution des coefficients piézorésistifs a été dérivé d'un modèle de transport pour les transistors à grilles multiple.Ce modèle permet de prévoir les variations des coefficients piézorésitifs avec la section (largeur et épaisseur du canal) pour un dispositif multigrille.Un effet qui n'est pas prévu par les théories standards pour les dispositifs à très faible section a été montré par les mesures, des hypothèses sont discutées pour expliquer cet effet
This document is the result of my thesis work at the CEA-Leti Grenoble.It covers the evolution of the piezoresistive effect and the electrical transport properties of field effect transistor device against several variable such as geometry, temperature, internal stress....The focus of this work is to understand the effect brought by extreme reducing of channel and gate dimensions in MOSFET transistors.A special attention is given on electrical data modeling. Different algorithms are used to extract key parameters of devices and their viability against the device dimensions considered is discussed. A new piezoresistive coefficients model is drawn from a known mobility model,it allows to draw a reliable tendancy of piezoresistive variation against the cross section (channel width and thickness) of a given multigate device.An effect not accountable by standard theory for small cross section was shown by the measurements, and some hypothesis are made and discussed to explain whose results

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Simon, Antoine. "Optimisation énergétique de chaînes de traction hybrides essence et Diesel sous contrainte de polluants : Étude et validation expérimentale." Thesis, Orléans, 2018. http://www.theses.fr/2018ORLE2010.

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Abstract:

L’hybridation électrique de la chaîne de traction automobile est l’une des solutions adoptées pour respecter les règlementations futures sur ses émissions. La stratégie de supervision de la chaîne de traction hybride répartit la puissance produite par le moteur à combustion interne et la machine électrique. Elle répond habituellement à un problème d’optimisation où l’objectif est de réduire la consommation de carburant mais nécessite à présent d’y ajouter les émissions polluantes. La chaîne de dépollution, placée à l’échappement du moteur, permet de diminuer la quantité de polluants émise dans l’atmosphère. Cependant, elle n’est efficace qu’à partir d’un seuil de température, et dépend de la chaleur apportée par les gaz d’échappement du moteur thermique. La première partie de ce travail est donc consacrée à la modélisation de la consommation énergétique et des émissions polluantes de la chaine de traction hybride. La modélisation de l’efficacité de la chaîne de dépollution est réalisée selon deux contextes. Le modèle zéro-dimensionnel est adapté aux contraintes de calcul de la commande optimale. Le modèle unidimensionnel associé à un estimateur d’état permet d’être embarqué et calculé en temps réel. À partir de ces travaux, la seconde partie de cette thèse déduit des stratégies de supervision à l’aide de la théorie de la commande optimale. Dans un premier cas, le principe de Bellman permet de calculer la commande optimale d’un véhicule hybride Diesel selon des critères de supervision ayant plus ou moins connaissance de l’efficacité de la chaîne de dépollution des émissions de NOX. Dans un second cas, une stratégie issue du Principe du Minimum de Pontryagin, embarquée sur un véhicule hybride essence, fonctionnant en temps réel et calibrée selon deux paramètres est proposée. L’ensemble de ces travaux est validé expérimentalement au banc moteur et montre une réduction significative des émissions polluantes pour une faible pénalité de carburant
Powertrain hybridization is a solution that has been adopted in order to conform to future standards for emissions regulations. The supervisory strategy of the hybrid powertrain divides the power emitted between the internal combustion engine and the electric machine. In past studies, this strategy has typically responded to an optimization problem with the objective of reducing consumption. However, in addition to this, it is now necessary to take pollutant emissions into account as well. The after-treatment system, placed in the exhaust of the engine, is able to reduce pollutants emitted into the atmosphere. It is efficient from a certain temperature threshold, and the temperature of the system is dependent on the heat brought by the exhaust gas of the engine. The first part of this dissertation is aimed at modelling the energy consumption and pollutant emissions of the hybrid powertrain. The efficiency model of the after-treatment system is adapted for use in two different contexts. The zero-dimensional model conforms to the constraints of the optimal control calculation. The one-dimensional model associated with a state estimator can be embedded in a vehicle and calculated in real time. From this work, the second part of this dissertation deduces supervisory strategies from the optimal control theory. On the one hand, Bellman’s principle is used to calculate the optimal control of a Diesel hybrid vehicle using different supervisory criteria, each having more or less information about the after-treatment system efficiency over NOX emissions. On the other hand, a strategy from Pontryagin’s minimum principle, embedded in a gasoline hybrid vehicle, running in real time and calibrated with two parameters, is proposed. The whole of this work is validated experimentally on an engine test bed and shows a significant reduction in pollutant emissions for a slight fuel consumption penalty

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Audebert, Marine. "Développement d'une méthode de contrainte des modèles hydrodynamiques par une stratégie d'analyse des données géophysiques ERT : Application aux écoulements de lixiviat dans les massifs de déchets." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAU011/document.

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Abstract:

En France, 25% des déchets ménagers collectés sont stockés en Installation de Stockage de Déchets Non Dangereux (ISDND). Pour réduire leur impact sur l'environnement, le concept d'ISDND gérée en mode « bioréacteur » a été étudié et évalué depuis plus de dix ans en Europe. Ce concept est basé sur la réinjection des lixiviats, qui consiste à collecter les lixiviats en fond de casier et à les réinjecter sous la couverture de surface. L'optimisation de la répartition du lixiviat nécessite d'estimer les volumes et débits de réinjection et de dimensionner les dispositifs. Afin d'optimiser le dimensionnement des dispositifs de réinjection et d'améliorer la compréhension des écoulements de lixiviat dans les déchets, une voie possible est la modélisation hydrodynamique. Un modèle hydrodynamique regroupe une représentation conceptuelle du milieu poreux et un modèle mathématique permettant de décrire les écoulements. Pour simuler une infiltration, il est nécessaire de renseigner les paramètres hydrodynamiques intervenant dans les équations mathématiques du modèle. Des informations complémentaires sur le milieu sont donc requises pour contraindre les modèles hydrodynamiques et évaluer ces paramètres. Dans le cadre de cette thèse, nous nous sommes intéressés à la méthode géophysique de la tomographie de résistivité électrique (ERT) afin de contraindre les modèles hydrodynamiques à l'échelle d'un casier de déchets. En effet, de nombreuses études ont montré l'intérêt de cette méthode de mesure pour le suivi de la réinjection de lixiviat dans les massifs de déchets. Cependant, cette méthode ne permet pas de mesurer directement la teneur en eau et d'évaluer les paramètres hydrodynamiques. Dans la littérature, plusieurs auteurs ont proposé des méthodes de contrainte des modèles hydrodynamiques à partir des données ERT, basées sur la loi pétrophysique d'Archie. Afin de s'affranchir de l'utilisation de cette loi, peu adaptée aux milieux hétérogènes comme les déchets, il nous a semblé intéressant d'utiliser la forme de l'infiltration extraite de l'ERT pour contraindre les modèles hydrodynamiques.Ainsi, la problématique de cette thèse est d'améliorer la compréhension des écoulements de lixiviat en proposant une méthode de contrainte des modèles hydrodynamiques à partir de la forme de l'infiltration extraite des données ERT.Pour répondre à cet objectif, le travail de thèse a été divisé en trois étapes successives correspondant à chaque partie du manuscrit. La première partie a été consacrée à une synthèse bibliographique concernant la méthode ERT et la modélisation hydrodynamique. La seconde partie avait pour objectif de proposer une méthodologie permettant de délimiter l'infiltration de lixiviat sur les données ERT. La troisième partie a permis de développer une méthode de contrainte des modèles hydrodynamiques à partir de la délimitation de l'infiltration obtenue d'après les données ERT
In France, approximately 25% of the total amount of collected household waste is stored in municipal solid waste landfills (MSWL). To reduce their impact on the environment, the bioreactor concept was studied and tested for more than a decade in Europe. This concept is based on leachate reinjection, which consists in collecting leachate at the bottom of the waste deposit cell and reinjecting it underneath the landfill cover. The optimization of leachate distribution requires tools to design leachate injection systems (LIS) and to assess volumes and flow rates for the reinjection. To design LIS and to improve the understanding of leachate flow in the waste medium, a subsurface flow modelling procedure may be considered. Hydrodynamic models are based on a conceptual approach to represent the porous medium and a mathematical model to describe flow. To simulate an infiltration into a porous medium, the assessment of the hydrodynamic parameters included in the mathematical equations of the model is required. Thus, additional information is needed to constrain hydrodynamic models and to assess hydrodynamic parameters.This thesis focused on the use of the electrical resistivity tomography (ERT) method to constrain hydrodynamic models at the landfill scale. Indeed, many studies have shown that this geophysical method is suitable to study leachate reinjection into the waste landfills. However, this geophysical method does not allow ERT users to directly measure water content and to assess hydrodynamic parameters. In the literature, several authors proposed constraint methods of hydrodynamic models from ERT measurements, based on the use of Archie's law. To avoid the use of this relationship, which seems to be inappropriate for heterogeneous media such as waste, we found relevant to use the infiltration shape obtained on the ERT results to constrain hydrodynamic models.Thus, the aim of this thesis is to improve the understanding of leachate flow by proposing a constraint method of hydrodynamic models using the infiltration shape extracted from ERT measurements.This thesis was divided into three successive steps corresponding to each part of the manuscript. The first part corresponds to a bibliographic study concerning the ERT method and hydrodynamic modelling. The second part aimed at proposing an interpretation methodology to delimitate an infiltration area from the ERT measurements. The third part allowed us to develop a constraint method of hydrodynamic models using the infiltration delimitation obtained from the ERT measurements with the methodology developed in the second part

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Krause, Eric. "Comportement électrique et physico-chimique de films de poly (éthylène-naphtalène 2,6 dicarboxylate) soumis à des contraintes électriques et thermiques." Toulouse 3, 1996. http://www.theses.fr/1996TOU30104.

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Abstract:

Le pen est un nouveau polyester aromatique developpe pour ses hautes caracteristiques thermiques et sa resistance aux irradiations, repondant a des exigences des applications de l'electrotechnique. Nous montrons que le pen soumis a un traitement corona se degrade principalement par ouverture du cycle naphtalenique, selon un processus de reduction electrochimique, du fait de sa faible affinite electronique. Nous montrons egalement que les cycles reduits subissent une fragmentation et une oxydation donnant des acides carboxyliques. Des depots de structure originale sont observes qui sont attribues a un arrangement mesogenique de certains fragments formes. En outre, des analyses par irtf utilisant les modes de transmission et de reflexions multiples ont montre que la morphologie de la surface des films est de structure beta, la structure cristalline haute temperature. Ces analyses ont permis une attribution detaillee des bandes d'absorption du spectre infrarouge. Les films de pen etudies (12 microns) ont montre par des mesures electriques une plus grande sensibilite a la temperature qu'aux especes du plasma pendant l'irradiation corona. Cependant, des mesures de pertes traitees par le modele de havriliak negami, revelent l'evolution physico-chimique du polymere. Enfin, un modele est propose pour expliquer l'origine de la luminescence du pen, en accord avec la structure determinee par irtf et les proprietes des excimers

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Zaraket, Jean Gerges. "Étude de la fiabilité des structures silicium employées dans le domaine des énergies renouvelables suite à leur fonctionnement sous conditions extrêmes." Thesis, Université de Lorraine, 2017. http://www.theses.fr/2017LORR0244/document.

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Abstract:

Le travail de la thèse proposé consiste à étudier, caractériser et modéliser la performance et la fiabilité de composants semi-conducteurs sous conditions extrêmes c’est à dire pendant et après que ces composants ont subi un stress électrique, un stress thermique voire les deux stress en même temps. Les composants semi-conducteurs que nous avons étudiés sont des modules photovoltaïques en silicium monocristallin pour des applications dans les énergies renouvelables. Dans cette étude, ces composants ont été soumis à plusieurs types de dégradations générant des défauts localisés dans la structure des composants. Dans un premier temps, des études approfondies des caractéristiques I(V) et C(V) et des paramètres électriques des modules solaires photovoltaïques ont été réalisées en testant une série de modules sous différentes conditions environnementales afin de fournir des données pertinentes pouvant être utiles pour l'évaluation des performances, la modélisation du fonctionnement et pour la mise en œuvre correcte et complète des modules photovoltaïques. Ces caractérisations ont été complétées par l’étude des défauts créés à l’interface et dans les structures des modules photovoltaïques par les différents stress sur la base de mesures effectuées sur ces mêmes cellules par la technique Deep Level Transient Spectroscopy (DLTS). Grâce à cette technique, nous avons identifié et localisé ces défauts au sein du composant, en déterminant leur énergie d’activation et leur section efficace de capture. Les résultats de notre étude montrent ainsi l’importance des conditions de fonctionnement sur les performances instantanées et sur le long terme des systèmes photovoltaïques. Ils peuvent être exploitables directement dans la conception même des modules silicium voire transposable, en suivant la méthodologie de l’étude que nous proposons à de nouvelles technologies de modules
The objective of this work aim to study the performance, reliability of semiconductor structures after their operation under extreme conditions, during and after electrical stress, thermal stress, and combined electro thermal stresses. The studied semiconductor structures are photovoltaic cells for applications in the field of renewable energies. These devices have been exposed to several types of degradation generating localized defects in the structures. The I (V) and C (V) characteristics and electrical parameters have been studied before and after each stress case. The Deep Level Transient Spectroscopy (DLTS) was used as advanced technique for tracking the defects created at the interface and in the bulk structures. The DLTS technique allows identifying and locating these defects within the devices, by determining their activation energy and their capture cross-Section

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Pauze, Nathalie. "Fatigue corrosion dans le sens travers court de tôles d'aluminium 2024-T351 présentant des défauts de corrosion localisée." Phd thesis, Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint-Etienne, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00359611.

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Abstract:

La gestion des flottes vieillissantes conduit à étudier les effets de la corrosion sur la tenue mécanique des structures en alliages d'aluminium, depuis les défauts de corrosion de surface jusqu'à la fissure mécaniquement active.
Nous avons caractérisé la sensibilité de l'alliage 2024-T351 à la corrosion intergranulaire. Il se forme en 7h d'immersion dans NaCl 0.5 M un défaut semi-elliptique de 200 µm de profondeur. Puis la corrosion intergranulaire ralentit fortement.
Nous avons étudié les mécanismes de propagation en fatigue à partir de ces défauts, en particulier la transition entre la corrosion intergranulaire et les fissures transgranulaires courtes de fatigue. A chaque étape de l'endommagement, une estimation des cinétiques, du Delta-K et la morphologie des défauts sont données. Deux mécanismes ont été distingués : un mécanisme de corrosion sous contrainte (cyclique) intergranulaire et un mécanisme de fatigue corrosion transgranulaire. Un critère de transition est proposé

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Prost, Mathias. "Injection électrique pour un laser en germanium contraint." Thesis, Paris 11, 2015. http://www.theses.fr/2015PA112027/document.

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Abstract:

L’utilisation du germanium dopé de type n et contraint en tension ouvre la possibilité d’obtenir une source laser monolithique pour la photonique sur silicium. Mes travaux étudient l’injection électrique dans le germanium pour sonder la réalisation d’un laser contraint. J’ai dimensionné les performances des futurs dispositifs en fonction de la contrainte et du dopage. Pour cela, j’ai simulé le transport des porteurs au travers de doubles hétérostructures afin d’obtenir l’inversion de population dans la couche de germanium a été mis en évidence. Un régime de fonctionnement qui permet de réduire de deux ordres de grandeur le courant de seuil d’inversion de population. En appliquant une déformation de 0.9%, avec un dopage de 4×〖10〗^19 cm-3, on peut obtenir des densités de courant de seuil inférieures à 10 kA/cm2. La formation d’hétérostructure avec le germanium est critique. Afin d’étudier expérimentalement l’électroluminescence du germanium, j’ai dû établir des méthodes alternatives d’injection des porteurs à la double hétérostructure GaAs-p/Ge-n/GaAs-n. On utilise des contacts redresseurs (Schottky) sur des couches de germanium dopées de type n. Cette méthode a été optimisée par la passivation de la surface du germanium avec une couche d’oxyde, qui permet l’amélioration des propriétés électriques et d’émission radiative. On a aussi développé une approche permettant de former des couches de SiGe sur germanium par épitaxie induite par recuit laser pour obtenir une double hétérostructure. J’ai réalisé plusieurs types de cavités en germanium qui permettent de combiner le transfert de la contrainte avec l’injection électrique. J’ai établi le procédé de fabrication pour des structures en guide d’onde et en micropilier en utilisant un transfert de déformation par des couches de SiN contraintes. Un niveau de déformation biaxial de 0.72% pour des cavités en micropilier sous injection électrique a été atteint. L’évaluation de la déformation à partir des spectres d’électroluminescence a été confrontée à des simulations de déformation mécanique par éléments finis, tout en considérant l’injection électrique des porteurs dans la structure
Tensile strained and n-doped germanium can be used as an active material for the realization of an optical source for silicon photonics. I have investigated electroluminescence of device as a function of tensile strain and n-doping. For that, I have performed modeling of the carrier transport through double heterostructures to obtain population inversion in the germanium layer. An operating point that reduces by two orders of magnitude the population inversion current threshold has been evidenced. For a germanium layer doped at 4×〖10〗^19 cm-3 with a 0.9% biaxial strain, the current density threshold could be reduced below the 10 kA/cm2 range. The germanium interface properties are critical. To experimentally investigate electroluminescence in germanium, I had to establish different methods of carrier injection to offer an alternative to the double heterostructure p-GaAs/n-Ge/n-GaAs. We first propose to use a Schottky heterostructure to inject carriers in n-doped germanium. We show that carrier injection and electroluminescence devices can be optimized by depositing a thin interfacial oxide layer on top of n-doped germanium. We have also developed an approach to form SiGe layers on germanium by epitaxial laser induced annealing in order to obtain a double heterostructure. I have developed several clean room processes to fabricate germanium cavities which can combine electrical injection and strain transfer, including waveguides and micropilars structures. We show that a biaxial tensile strain up to 0.72% can be transferred in micropilar cavities under electrical pumping. The evaluation of strain level was confronted to finite element simulations of mechanical deformation, taking into account the electrical carrier injection

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Fernandes, cardoso Juliana. "Démarche de pré-dimensionnement d’une machine électrique pour véhicule électrique : optimisation sur cycle de fonctionnement et avec contraintes de l’entraînement électrique." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2020. https://thares.univ-grenoble-alpes.fr/2020GRALT046.pdf.

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Le problème environnemental est en train de changer la façon dont nous voyons nos besoins. Dans tous les secteurs d’activité humaine, de nouvelles solutions sont cherchées qui puissent permettre la durabilité de notre mode de vie. Dans ce contexte, le secteur du transport routier s’est tourné vers le véhicule électrique. Cette solution pose des défis, du point de vue de la conception du système de la chaîne de traction, liés à la complexité du système même et au cycle de fonctionnement du véhicule.Dans ce travail, nous proposons une méthodologie de préconception par optimisation de l’ensemble « machine électrique et onduleur de tension » prenant en compte le cycle de fonctionnement du système. Pour cela, nous développons un modèle semi-analytique d’une machine synchrone à aimants permanents et présentons un modèle analytique des pertes dans l’onduleur de tension. Nous développons ensuite une méthodologie de traitement des cycles de fonctionnement, afin de représenter un cycle complet par un nombre limité de points de fonctionnement. Finalement, nous utilisons les modèles créés et cette méthode de traitement afin de définir un problème d’optimisation. La solution de ce problème, en utilisant l’algorithme d’optimisation Sequential Quadratic Programming, permet le dimensionnement par optimisation d’une machine de référence pour différents cycles de fonctionnement
The environmental problem is changing the way to see our own needs. In order to make living the way we do sustainable, new solutions are being developed in every aspect of human life. In this context, the transport sector turned to the electrical vehicle. This technology is challenging from a powertrain design viewpoint, due mainly to the system complexity and the vehicle drive cycle.In this work, we propose a pre-design by optimization methodology for the electrical machine and the voltage inverter, considering a target drive cycle. In order to do so, we develop a semi-analytical model of a permanent magnet synchronous machine and present an analytical model of the voltage inverter losses. Then, we develop a method to simplify drive cycles so as to represent a whole cycle by a reduced number of operating points. Finally, we use the developed models and the cycle treatment method in order to create an optimization problem. By using the Sequential Quadratic Programming algorithm to solve this optimization problem, we perform the design by optimization of a reference machine considering different drive cycles

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Bianchi, Granato Giovanni. "Optimal power Management of Hybrid Vehicles." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2012. https://theses.hal.science/docs/00/78/81/60/PDF/_GRANATO_print_.pdf.

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Abstract:

L'objectif de ce travail consiste à appliquer des techniques de contrôle optimal pour améliorer la performance des lois de gestion d'énergie. Plus précisément, les techniques étudiées sont les solutions de viscosité de l'équation de Hamilton-Jacobi, des méthodes level-set pour l'étude de l'atteignabilité, la programmation dynamique stochastique, la programmation dynamique stochastique duale et les contraintes en probabilité. En premier lieu, ce document débute avec la présentation des outils techniques et modèles nécessaires à l'étude de l'optimisation des lois de gestion d'énergie au sein des véhicules hybrides. En deuxième lieu, nous regardons la synthèse des lois de gestion d'énergie en prenant compte des incertitudes dans le profil de vitesse du véhicule. Dans un premier moment, cette étude porte sur l'utilisation de la programmation dynamique stochastique. Dans un second moment, la programmation dynamique stochastique duale est analysée. Ensuite, nous introduisons une formulation du problème de contrôle optimal avec des contraintes en probabilités, visant la synthèse de lois plus flexibles. En troisième lieu, des résultats théoriques sur l'étude de l'atteignabilité des systèmes hybrides sont démontrés. L'ensemble des états atteignables est caractérisé par une fonction valeur. Nous démontrons ensuite que cette fonction valeur est l'unique solution d'un système d'inégalités quasi-variationnelles dans le sens de la viscosité. Aussi, nous montrons la convergence d'une classe de schémas numériques permettant le calcul de cette fonction valeur. Visant à approfondir l'étude sur l'atteignabilité, nous nous intéressons à une formulation de la dynamique hybride en temps discret, ce qui amène à l'utilisation d'un algorithme directement basé sur la programmation dynamique pour caractériser la fonction valeur
The purpose of the this work is to apply optimal control techniques to enhance the performance of the power management of hybrid vehicles. More precisely, the techniques concerned are viscosity solutions of Hamilton-Jacobi equations, level set methods in reachability analysis, stochastic dynamic programming, stochastic dual dynamic programming and chance constrained optimal control. This document starts by presenting the necessary technical background and models for the study of optimal power management of hybrid vehicles. The synthesis of efficient power management strategies for hybrid vehicles accounting for uncertainty in the vehicle speed is studied next. This is done via a stochastic dynamic algorithm, at a first time, and then by a stochastic dual dynamic programming algorithm. In addition, we introduce a chance constrained optimal control problem that can be used to synthesize more flexible optimal control strategies. We detail a dynamic programming principle in a form that can be readily used for the numerical synthesis of optimal feedback using a dynamic programming algorithm. Later, theoretical results regarding the reachability analysis of hybrid systems are obtained. The reachability set of a continuous-time hybrid system is characterized by a value function via a level set approach. Furthermore, we show that the value function of a hybrid optimal control problem is the unique solution of a system of quasi-variational inequalities in the viscosity sense. Then, we prove the convergence of a class of numerical schemes for the computation of the value function. As a further step in the reachability analysis, we study of the discrete-time dynamical system and the discrete-time optimal control problem for the reachability analysis of hybrid systems. Here, the focus is on a discrete-time modeling of the hybrid system, which leads to dynamic programming principle, which can be used to characterize the value function. Lastly, we describe the construction of a stochastic model of the speed profile for electric vehicles

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Hamieh, Mohamad. "Effet magnéto-électrique dans des nanoparticules d'oxyde de chrome Cr203 contraintes." Phd thesis, Université de Strasbourg, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01038026.

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Abstract:

Dans cette thèse, nous montrons dans des amas d'oxyde de chrome épitaxiés, la contrainte conduit à l'apparition d'une phase multiferroïques, ainsi qu'un effet magnéto-électrique géant tel que le coefficient ME est de plusieurs ordres de grandeur supérieur que le terme linéaire dans Cr2O3 massif. Cela illustre que des contraintes épitaxiales dans des amas manométriques de taille réduite, crée un nouveau matériau magnéto-électrique ouvrant la possibilité d'utiliser un champ électrique pour orienter l'aimantation du matériau. Le coefficient magnéto-électrique linéaire calculé (6.7ns.m-1) est de trois ordres de grandeur plus élevé que dans l'oxyde de chrome massif (4.17ps.m-1) . Nous avons alors exalter ce coefficient sur des amas d'oxyde de chrome fortement contraintes. Nous avons aussi déclarés une assemblée d'amas n'ont pas seulement super-paramagnétique mais aussi super-paraélectrique.Dans la deuxième partie de notre travail nous avons donc utilisé une méthode d'optique non-linéaire afin d'observer cette polarisation spontanée à la température ambiante.Les mesures du magnéto-transport à température ambiante ne permettent pas d'étudier la polarisation électrique dans le Cr2O3, puisque la magnétorésistance tunnel mesurée à RT est nulle. Nous avons donc cherché une autre méthode la génération de la seconde harmonique qui est une méthode d'optique non linéaire, qui peut donner des informations sur l'état de la polarisation électrique dans un matériau non centrosymétriques. Elle a été utilisée dans notre cas pour déterminer la polarisation d'amas d'oxyde de chrome Cr2O3 super-paraélectriques à température ambiante>

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Codani, Paul. "Integration des véhicules électriques dans les réseaux électriques : Modèles d’affaire et contraintes techniques pour constructeurs automobiles." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016SACLC073/document.

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Abstract:

Les ventes de Véhicules Électriques (VE) ont fortement augmenté ces dernières années. Si les processus de charge de ces VE ne sont pas gérés de manière intelligente, ils risquent de surcharger les réseaux électriques. Inversement, les VE pourraient représenter une opportunité pour ces réseaux en tant qu'unités de stockage distribuées.Cette thèse se propose d’étudier l’intégration intelligente des véhicules rechargeables dans les réseaux électriques d’un point de vue technique, réglementaire et économique. Dans un premier temps, le cadre général nécessaire au développement de ces solutions est passé en revue : les domaines d’application et scenarios de référence sont décrits, les acteurs principaux listés, et les défis principaux analysés.Ensuite, l’accent est mis sur les services système, et plus particulièrement sur le réglage de fréquence. Les conditions règlementaires permettant la participation d’une flotte de véhicules électriques à ce service sont étudiées à partir d’une revue des règles de gestionnaires de réseau de transport existants. De nombreuses simulations techniques et économiques sont réalisées, pour différentes règles de marché.Les services réseau locaux sont ensuite considères. Un éco-quartier est modélisé : il comprend différentes unités de consommation et des sources de production distribuées. Un gestionnaire énergétique local est proposé : son rôle est de contrôler les taux de charge / décharge des véhicules électriques de l’éco-quartier dans l’objectif de limiter les surcharges subies par le transformateur électrique de l’éco-quartier. Des conséquences économiques sont tirées des résultats techniques.Enfin, des résultats expérimentaux sont présentés. Le comportement de deux VE est analysé, dont un dispose de capacités bidirectionnelles. Les preuves de concept expérimentales confirment les capacités théoriques des véhicules électriques : il s’agit d’unités à temps de réponse très court (même en considérant l’architecture TIC complète) et ils sont capables de réagir à des signaux réseau très précisément
Electric vehicles (EVs) penetration has been rapidly increasing during the last few years. If not managed properly, the charging process of EVs could jeopardize electric grid operations. On the other hand, Grid Integrated Vehicles (GIVs), i.e. vehicles whose charging and discharging patterns are smartly controlled, could turn into valuable assets for the electrical grids as distributed storage units.In this thesis, GIVs are studied from a technical, regulatory, and economics perspectives. First, the general framework for a smart grid integration of EVs is reviewed: application areas and benchmark scenarios are described, the main actors are listed, and the most important challenges are analyzed.Then, the emphasis is put on system wide services, and more particularly on frequency control mechanisms. The regulatory conditions enabling the participation of GIV fleets to this service are studied based on an intensive survey of existing transmission system operator rules. Several economics and technical simulations are performed for various market designs.Then, local grid services are investigated. A representative eco-district is modeled, considering various consumption units and distributed generation. A local energy management system is proposed; it is responsible for controlling the charging / discharging patterns of the GIVs which are located in the district in order to mitigate the overloading conditions of the eco-district transformer. Economic consequences are derived from this technical analysis.At last, some experimental results are presented. They show the behavior of two GIVs, including one with bidirectional capabilities. The experimental proof of concepts confirm the theoretical abilities of GIVs: they are very fast responding units (even considering the complete required IT architecture) and are able to follow grid signals very accurately

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Manrique, Espindola Dolly Tatiana. "Commande optimale d’une voiture électrique à faible consommation sous contraintes temps réel." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0198/document.

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Abstract:

Le problème de l'efficacité énergétique dans le domaine des transports a comme principal défi savoir comment utiliser la source d'énergie pour que l'efficacité énergétique puisse être maximisée, c'est-à-dire comment le véhicule doit être conduit de telle sorte que la quantité minimale d’énergie est utilisée. Ce problème est le principal problème considéré dans cette thèse. Le véhicule est un prototype impliqué dans la course européenne Shell Eco-Marathon. La dynamique du véhicule est d'abord obtenu par l'identification expérimentale des paramètres. Une stratégie en boucle ouverte de conduite optimale en termes de consommation électrique est calculée. Plusieurs approches ont été étudiées pour le suivi de la référence optimale (stratégie de conduite optimale). Ces approches doivent prendre en compte les ressources limitées en taille mémoire et capacité de calcul. Une commande prédictive (MPC) basée sur la dynamique linéarisée est tout d'abord synthétisée. Le problème de poursuite nécessite une MPC avec contraintes variant dans le temps. La stabilité et la convergence de la commande prédictive sont prouvées à l'aide du formalisme des ensembles invariants. En troisième partie, à partie du modèle LPV, une adaptation de techniques standards basées sur des fonctions de Lyapunov quadratiques et à paramètres variants avec calculs hors-ligne est proposée. Elle est implémentée sur un banc de test. Enfin, une technique adaptative robuste avec identification en ligne de la dynamique est proposée et implémentée dans le véhicule. Cette technique a été testée et validée en course. Les résultats expérimentaux obtenus montrent de bonnes performances de la stratégie de conduite
In the field of transportation, the research on energy efficiency has been carried out for few decades by the automotive industry, where one of the main objectives is to reduce the energetic consumption. This particular problem can be rephrased as how the vehicle must be driven so that the minimum quantity of energy is used. This is the optimal driving strategy. In this project, a suitable model of the Vir'volt electric vehicle involved in the European Shell Eco-Marathon is obtained. The unknown parameters involved in the vehicle dynamics are estimated using Parameter identification from experimental data. The identified dynamics is used to derive an optimal driving strategy that is intended to be tracked on-line during the driving task. The tracking task is subject to time-varying polytopic constraint on the input and/or the state. A MPC-based tracking strategy that uses an homothetic transformation as a suitable time-varying invariant set is used. The time-varying invariant set guarantees the asymptotic stability of the control law. The problem of the MPC tracking for Linear Parametric Varying (LPV) systems is introduced. A new explicit MPC strategy for LPV systems is developed. This strategy uses a Parameter dependent Lyapunov Function (PDLF) to involve explicitly the time-varying parameter in the control law and so it reduces conservatism. A benchmark is used to test the performances of the optimal driving strategy and the explicit MPC tracking strategy. Finally, a robust adaptive technique with on-line identification of the dynamics is has been proposed and tested in the race showing good performances of the adaptive driving strategy

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Belmehdi, Yassine. "CONTRIBUTION A L'IDENTIFICATION DE NOUVEAUX INDICATEURS DE DEFAILLANCE DES MODULES DE PUISSANCE A IGBT." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00988332.

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Abstract:

L'électronique de puissance a un rôle de plus en plus grandissant dans les systèmes de transports : voitures électriques et hybrides, trains et avions. Pour ces applications, la sécurité est un point critique et par conséquent la fiabilité du système de puissance doit être optimisée. La connaissance du temps de fonctionnement avant défaillance est une donnée recherchée par les concepteurs de ces systèmes. Dans cette optique, un indicateur de défaillance précoce permettrait de prédire la défaillance des systèmes avant que celle-ci soit effective. Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à la caractérisation électromécanique des puces de puissance IGBT et MOSFET. L'exploitation de cette caractérisation devrait permettre, à plus long terme, de mettre en évidence un indicateur de l'état mécanique des assemblages de puissance à des fins de fiabilité prédictive.

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Wurtz, Frédéric. "Une nouvelle approche pour la conception sous contraintes de machines électriques." Grenoble INPG, 1996. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00729068.

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Abstract:

L'objectif de ce travail de thèse est de définir et de présenter une nouvelle approche de la conception sous contraintes de machines électriques. Celle-ci permet aux électrotechniciens d'utiliser l'ordinateur non pas seulement comme un outil d'analyse mais aussi comme un outil ayant de réelles facultés de dimensionnement automatique. Cette approche offre de grands avantages comme: -la gestion des contraintes d'un cahier des charges, -la gestion de l'interdépendance des phénomènes physiques intervenant dans une machine, -ou encore l'optimisation des solutions trouvées. Cependant sa grande originalité est qu'elle assure automatiquement la génération du logiciel de conception. Pour cela elle utilise comme connaissance de base, un modèle analytique de la machine à laquelle on s'intéresse, et comme moyen, des techniques de calcul symbolique et de programmation automatique. Afin de guider le processus de conception, elle emploie des algorithmes génériques d'optimisation numérique sous contraintes. Cette approche est notamment appliquée, dans ce mémoire, au dimensionnement de machines asynchrones
The aim of this work is to define and to present a new approach to the design with constraints of electrical devices. It gives to electrical engineers and searchers the opportunity to use computers not only as analysis tools but also as tools that have real capabilities to make automatic designs. This approach offers great advantages like the ability: -to take into account constraints on the specifications of the device, -to take into account the interdependence of all the physical phenomenon that occur, - to find optimal solutions. However its main originality is that it automatically generates the design software by using techniques of symbolic calculation and automatic programming. For this an analytical model of the device is used as basic knowledge. For the design process, constrained optimisation algorithms are used. In this work, the approach is particularly used for the design of induction machines

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Creyssels, Mathieu. "Quelques propriétés du transport électrique dans les milieux granulaires." Lyon, École normale supérieure (sciences), 2006. http://www.theses.fr/2006ENSL0371.

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Senouci, Abdelhak. "Etude théorique et expérimentale du comportement tribologique d'un contact électrique cuivre/acier." Poitiers, 2001. http://www.theses.fr/2001POIT2278.

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El, Manfalouti Abdelaaziz. "Etude de la conduction des contacts électriques et de leur dégradation sous l'effet combiné des contraintes mécaniques et électriques." Rennes 1, 2005. http://www.theses.fr/2005REN1S045.

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Abstract:

L'Objectif de ce travail est d’étudier les paramètres mécaniques et électriques de l’insertion des connecteurs. D’abord, il s’agit de développer l’évolution de la résistance de contact en fonction de la force de contact (contact statique). Ensuite, nous avons étudié les paramètres d’insertion à faible courant et développé une méthode inédite et non intrusive pour la mesure de la force de contact par laser à partir de la déflection du ressort. Puis, nous avons effectué une étude des paramètres de l’insertion après dégradations dues aux arcs. Trois zones de dommages ont été identifiées : commençant par une insertion difficile mais possible et finissant par une impossibilité de réinsertion. La dernière partie porte sur l’étude des conséquences de vibrations sur l’évolution de la résistance de contact. Ainsi, cette évolution résultante de vibrations se manifeste après une courte période d’initiation poursuivie par une période d’emballement et se terminant par la stagnation.

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Fontaine, Clément. "Supervision optimale des véhicules électriques hybrides en présence de contraintes sur l'état." Phd thesis, Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambresis, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00981589.

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Abstract:

La propulsion des véhicules électriques hybrides parallèles est généralement assurée par un moteur à combustion interne combiné à une machine électrique réversible. Les flux de puissance entre ces deux organes de traction sont déterminés par un algorithme de supervision, qui vise à réduire la consommation de carburant et éventuellement les émissions de certains polluants. Dans la littérature, la théorie de la commande optimale est maintenant reconnue comme étant un cadre puissant pour l'élaboration de lois de commande pour la gestion énergétique des véhicules full-hybrides. Ces stratégies, dénommée " Stratégies de Minimisation de la Consommation Equivalente " (ECMS) sont basée sur le principe du Maximum de Pontryagin. Pour démontrer l'optimalité de l'ECMS, on doit supposer que les limites du système de stockage ne sont pas atteintes durant le cycle de conduite. Il n'est plus possible de faire cette hypothèse lorsque l'on considère les véhicules micro et mild hybrides étudiés dans cette thèse car la variable d'état atteint généralement plusieurs fois les bornes. Des outils mathématiques adaptés à l'étude des problèmes de commande avec contraintes sur l'état sont présentés et appliqués à deux problèmes en lien avec la gestion énergétique. Le premier problème consiste à déterminer le profil optimal de la tension aux bornes d'un pack d'ultra-capacités. Le second problème se concentre sur un système électrique intégrant deux stockeurs. L'accent est mis sur l'étude des conditions d'optimalités valables lorsque les contraintes sur l'état sont actives. Les conséquences de ces conditions pour la commande en ligne sont mises en avant et exploitées afin de concevoir une commande en temps réel. Les performances sont évaluées à l'aide d'un prototype. Une comparaison avec une approche de type ECMS plus classique est également présentée.

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Fontaine, Clément. "Supervision optimale des véhicules électriques hybrides en présence de contraintes sur l’état." Thesis, Valenciennes, 2013. http://www.theses.fr/2013VALE0024.

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Abstract:

La propulsion des véhicules électriques hybrides parallèles est généralement assurée par un moteur à combustion interne combiné à une machine électrique réversible. Les flux de puissance entre ces deux organes de traction sont déterminés par un algorithme de supervision, qui vise à réduire la consommation de carburant et éventuellement les émissions de certains polluants. Dans la littérature, la théorie de la commande optimale est maintenant reconnue comme étant un cadre puissant pour l’élaboration de lois de commande pour la gestion énergétique des véhicules full-hybrides. Ces stratégies, dénommée « Stratégies de Minimisation de la Consommation Equivalente » (ECMS) sont basée sur le principe du Maximum de Pontryagin. Pour démontrer l’optimalité de l’ECMS, on doit supposer que les limites du système de stockage ne sont pas atteintes durant le cycle de conduite. Il n’est plus possible de faire cette hypothèse lorsque l’on considère les véhicules micro et mild hybrides étudiés dans cette thèse car la variable d’état atteint généralement plusieurs fois les bornes. Des outils mathématiques adaptés à l’étude des problèmes de commande avec contraintes sur l’état sont présentés et appliqués à deux problèmes en lien avec la gestion énergétique. Le premier problème consiste à déterminer le profil optimal de la tension aux bornes d’un pack d’ultra-capacités. Le second problème se concentre sur un système électrique intégrant deux stockeurs. L’accent est mis sur l’étude des conditions d’optimalités valables lorsque les contraintes sur l’état sont actives. Les conséquences de ces conditions pour la commande en ligne sont mises en avant et exploitées afin de concevoir une commande en temps réel. Les performances sont évaluées à l’aide d’un prototype. Une comparaison avec une approche de type ECMS plus classique est également présentée
Parallel hybrid electric vehicles are generally propelled by an internal combustion engine, which is combined to a reversible electric machine. The power flows between these two traction devices are determined by a supervisory control algorithm, which aims at reducing the fuel consumption and possibly some polluting emissions. In the literature, optimal control theory is now recognized as a powerful framework for the synthesis of energy management strategies for full hybrid vehicles. These strategies are referred to as “Equivalent Consumption Minimization Strategies” (ECMS) and are based on the Pontryagin Maximum Principle. To demonstrate the optimality of ECMS, it must be assumed that the storage system limits are not reached during the drive cycle. This hypothesis cannot be made anymore when considering the micro and mild hybrid vehicles studied in this thesis because the state variable generally reaches several times the boundaries. Some mathematical tools suitable for the study of state constrained optimal control problems are introduced and applied to two energy management problems. The first problem consists in determining the optimal profile of the voltage across a pack of ultra-capacitors. The second problem focuses on a dual storage system. The stress is put on the study of the optimality conditions holding in case of active state constraints. Some consequences of these conditions for the online control are pointed out are exploited for the design of a real-time controller. Its performances are assessed using a demonstrator vehicle. A comparison with a classical ECMS-based approach is also provided

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Jun, Chang-Hoon. "Analyse des contraintes mécaniques par la méthode des éléments finis dans une machine électrique." Ecully, Ecole centrale de Lyon, 1998. http://www.theses.fr/1998ECDL0006.

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Abstract:

Dans ce travail, nous avons analyse les contraintes mecaniques sur une machine electrique par la methode des elements finis (m. E. F. ) en 3 dimensions. Nous avons considere les forces de laplace et centrifuges pour les sources provoquant des contraintes mecaniques. Pour obtenir les forces de laplace dans la machine, nous avons choisi et modelise une machine asynchrone triphasee a rotor a cage d'ecureuil qui fournit une puissance faible (5,5 kw). La machine a d'abord ete modelisee a l'aide du logiciel flux2d en regime permanent pour plusieurs fonctionnements variant avec la vitesse rotorique. Les valeurs electriques et mecaniques obtenues sur la machine par la modelisation sont comparees avec celles mesures ce qui nous fournit une information sur la precision de la modelisation. Les courants de foucault et les inductions sur une barre du rotor ont ete calcules a partir des potentiels vecteur que le logiciel nous offre dans le fichier des resultats. Les forces de laplace sont obtenues par multiplication vectorielle des courants de foucault et des inductions sur chaque nud. Nous avons considere que les barres en aluminium forment la partie la plus fragile de la machine. Les contraintes sont donc analysees sur les barre. Les deplacements des nuds ont d'abord ete analyses dans le domaine de resolution a travers des resultats fournis par des programmes informatiques. Les contraintes sont calculees a partir des derivees des valeurs des deplacements elements par element. Au niveau du comportement des deplacements de la barre aux limites, nous avons considere que la barre ne peut pas deborder de l'encoche de la tole d'acier du rotor. Les conditions aux limites des surfaces peripheriques sont fixees de la facon que la barre puisse glisser de la paroi de l'encoche ou puisse se contracter dans l'encoche. Nous avons pour but de proposer des informations utiles pour une conception nouvelle et pour une estimation de la longevite de la machine a partir de l'etude de la rupture de fatigue.

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Toudji, Mustapha. "Développement de méthodes d'analyse des contraintes sur les isolants inter-spires des bobinages des machines électriques." Thesis, Artois, 2017. http://www.theses.fr/2017ARTO0212.

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Abstract:

Le passage à un réseau électrique de tension continue plus élevée est la solution la plus adaptée pour répondre à la demande en puissance, continuellement croissante, transitant dans les réseaux. Le contrôle des actionneurs électriques embarqués passe aujourd'hui par l’utilisation massive de convertisseurs électroniques qui imposent des fronts de tension très raides et donc des contraintes très sévères aux enroulements des machines. Les oscillations pseudopériodiques qui suivent ces fronts raides sont à l’origine de champs électriques intenses qui peuvent dépasser le Seuil d’Apparition des Décharges Partielles (SADP). Le dépassement de ce seuil conduit à l’apparition de Décharges Partielles (DP) qui sont particulièrement nocives et qui sont responsables d'une dégradation très rapide du système d’isolation électrique (SIE). Ce phénomène physique est l’élément principal de la problématique sur laquelle ces travaux de recherche sont basés. Dans ce mémoire, un outil numérique qui, avant conception de la machine électrique, permet de prédire les contraintes électriques s’appliquant sur le système d’isolation de la machine a été développé. Cet outil doit permettre le développement de solutions nouvelles dans les différents axes de recherche sur la problématique de vieillissement des actionneurs électriques. Il est basé sur le développement et la simulation d’un modèle RLC à constantes localisées dont les paramètres constitutifs ont été déterminés via la méthode des éléments finis. Cet outil est ensuite utilisé pour analyser les contraintes électriques subies par l’isolation inter-spires des bobinages afin de localiser les zones critiques dans les bobinages électriques dans un premier temps. Une méthode basée sur une simulation de la distribution du champ électrique dans les bobines en fonction du temps a été mise au point. La visualisation et l’analyse de cartes de champ électrique sur un intervalle de temps défini permettent de déterminer et de localiser les contraintes électriques maximales s'appliquant sur l’isolation inter-spires. Dans un second temps, pour étudier le vieillissement du SIE et améliorer les méthodes de détection, un outil d’aide au diagnostic est proposé. Cet outil est basé sur un calcul des variations des fréquences de résonances les plus sensibles à un indicateur ΔC éprouvé au sein du laboratoire. Afin d’affiner les possibilités de diagnostic, de nouvelles corrélations ont été recherchées, analysées et mise en évidence
The transition to a higher DC voltage network is the most suitable solution to meet with the steady increase in the need/requirement for power flowing in the networks. Today, the control of embedded electric actuators involves the massive use of electronic converters that impose sudden voltage variations. The latter, when applied to an electrical machine windings, generates high electric field levels between the insulators, exceeding sometimes the partial discharge inception voltage (PDIV). Exceeding this threshold leads to the appearance of partial discharges, which are particularly harmful to the turn-to-turn insulation and are responsible for a very rapid deterioration of the electrical insulation system.This physical phenomenon is the main element of the problem on which these research works are based. In this thesis, a numerical tool was developed, which allows prior to the electrical machine design, to predict the electrical stresses applied to the machine's insulation system. This tool should allow the development of new solutions in the various research axes on the aging problem of electric actuators. It involves the development of an RLC lumped element equivalent circuit whose parameters were computed by means of a finite elements analysis considering both the geometry of turns and its location in the coil. Firstly, this tool is used to analyse the electrical stresses applied to the inter-turns insulation of the windings in order to localize the critical zones in the electrical windings. A method based on a simulation of the distribution of the electric field in the windings as a function of time has been developed. The visualization and analysis of electric field maps over a defined time interval allow to determine and to localize the maximum electrical stresses applied to the turn-to-turn insulation. Secondly, to study the aging of the electrical insulation system and to improve the detection methods, a diagnosis assistance tool is proposed. This tool is based on a calculation of the the resonance frequencies’ variations which are most sensitive to the ΔC indicator tested in the laboratory. In order to refine the possibilities of diagnosis, new correlations have been sought, analysed and highlighted

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Ramanatha, Dayalu Anand Theerthan. "Effet des contraintes électriques et magnétiques sur des cristaux simples ferroélectriques et céramiques." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00914178.

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Abstract:

La présence de charges libres a des conséquences considérables sur les propriétés diélectriques des matériaux. Pour mettre en évidence ces contributions, nous avons étudié l'influence de contraintes électriques et magnétiques sur des monocristaux de BaTiO3 dopé Fer et de KTiOPO4 (KTP). Dans BaTiO3, l'application d'un champ magnétique perturbe le mécanisme de pertes diélectriques résultant de mécanismes polaroniques. Dans le KTP c'est la localisation des ions K+ qui est perturbée par un champ électrique comme nous l'avons démontré en étudiant la séparation des raies de résonances piézoélectriques. Dans une deuxième partie, nous avons synthétisé et étudié la polarisation de phosphates de composition BaFeTi(PO4)3 and BiFe2(PO4)3. Cependant, l'ion Bi3+ n'est jamais positionné sur son site d'inversion, ce qui est prometteur. Enfin, nous avons étudié la spinelle Co3O4 par spectroscopie diélectrique et RPE et nous avons montré l'induction d'un état polaire sous l'effet d'un champ magnétique.

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Moeneclaey, Julien. "Méthode de conception des bobinages des actionneurs électriques adaptés aux nouvelles contraintes de l'avionique." Thesis, Artois, 2015. http://www.theses.fr/2015ARTO0201/document.

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Abstract:

Le développement d’avions plus électriques se traduit par une plus grande utilisation d'actionneurs électriques qui remplacent des systèmes hydrauliques et pneumatiques existants ou répondent à de nouveaux besoins. La distribution de l'énergie à bord est basée sur un réseau continu 540V connecté à des convertisseurs électroniques de puissance. Les composants électroniques de puissance à grands gaps (SiC, GaN) améliorent les performances des convertisseurs mais les fronts de tension très raides sont imposés aux bobinages des actionneurs électriques. Chaque front excite un régime transitoire comportant une surtension importante et donc des champs électriques intenses dans l’isolation inter-spires des bobines. Lorsque cette contrainte électrique répétitive dépasse le seuil d'apparition des décharges partielles (PDIV), la durée de vie des couches organiques qui isolent les spires est fortement réduite. L'étude détaillée des décharges partielles (DP) dans l'espace qui sépare les fils émaillés des bobinages permet de situer les zones dans lesquelles les DP se produisent. Elle montre que le thermocollage, avec des surépaisseurs adaptées de thermocolle, permet d'élever le PDIV au-delà des pointes répétitives de tension pour les actionneurs qui fonctionnent dans les parties pressurisées des avions. Des solutions ordonnées de bobinages ont été expérimentées sur des bobines cylindriques imprégnées. Cette analyse montre que l'imprégnation augmente légèrement le PDIV de l'isolation inter-spires dans des proportions qui ne correspondent pas totalement aux caractéristiques intrinsèques du vernis utilisé. Par conséquent, les bobines imprégnées doivent être conçues sur la base des performances de l'isolation primaire du fil émaillé. L’arrangement des spires dans une bobine ordonnée permet de répartir les contraintes et donc de concevoir des bobines qui résistent aux pointes de tension répétitives imposées par l'onduleur aux basses pressions correspondant aux zones non pressurisées d'un avion en vol. Un modèle, basé sur un schéma équivalent HF prenant en considération les deux premières résonances des bobines élémentaires, permet d'analyser la répartition des contraintes entre les bobines connectées en série d'une phase
The More Electric Aircraft development is reflected by a bigger use of the electrical actuators, which replace the hydraulic or pneumatic system existing or they can also answer to new needs. The energy distribution on board is based on a high voltage continuous bus of 540V connected to electrical power converter. The electric power wide band gap components (SiC, GaN) improve the converters performances but very steep of voltage edge is imposed on the windings of the electric actuators. Each edge excites a transitory regime including an important surge which corresponds to intense electric fields in the inter-turns insulation of coils. When this repetitive electrical constraint exceeds the partial discharges inception voltage (PDIV), the life time of the organic layer between the turns is strongly reduced. The detailed study of the partial discharges (PD) in the area which separate the enamel wire of the windings allows to locate the area where the PD appears. The use of thermo-bonding, with a bonding thickness adapted, allows to raise PDIV beyond the repetitive edge of voltage for the actuators which work in the pressurized parts of the planes. The orderly windings solutions were tested on impregnated cylindrical coils. This analysis shows that the impregnation increases slightly the PDIV from the inter-turns insulation in proportions that do not totally correspond to the intrinsic characteristics of the used varnish. Therefore, the impregnated coils must be conceived on the basis of the primary insulation performance of the enamelled wire. The turn’s arrangement in an orderly coil allows to distribute the constraints and so to conceive the windings which can resist the compulsory repetitive of voltage spikes by the inverter in low pressures corresponding to not pressurized zones in a plane during the flight. A model, based on HF equivalent schema taking in consideration the first two resonances of the elementary coils, allows to analyse the constraints distribution between the coils connected in series of a machine phase

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Dissertations / Theses on the topic 'Contrainte électrique'

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