Th.--Sci. électronique--Toulouse 3, 1977. N°: 772.

Th. doct.-ing.--Matér. et composants actifs--Toulouse 3, 1981. N°: 741.

Th. 3e cycle--Électronique et radiocommunications--Grenoble--I.N.P.G., 1979. N°: D 77.

Th. doct.-ing.--Toulouse 3, 1977. N°: 591.

Dans l'industrie automobile, le bruit reste un problème majeur. Le crissement de frein est un bruit moyenne-haute fréquence renforcée par les vibrations du système et par un couplage de modes instable entre les composants. On suppose également que les propriétés du contact entre la plaquette et le disque jouent un rôle. Le but de ce travail est de lier l'apparition du crissement avec les transformations du matériau de friction et de son profil. Trois formulations de matériaux simplifiées sont testées. Ces formulations sont comparées à une plaquette de frein commerciale. Une forte hétérogénéité des propriétés mécaniques et thermiques est constatée. Des essais de bruit sont exécutés sur des systèmes de freins pour comparer les formulations. On note une forte influence de la formulation, de la température et de l'historique de freinage sur les occurrences de crissement. Des essais sur banc ont été réalisés à différents états de frottement: vierge, avant et après une charge thermique élevée, etc. L'originalité de ce travail est d'étudier l'évolution du matériau de friction avec la séquence de freinage et en particulier ses propriétés mécaniques et ses hétérogénéités. Ces propriétés sont considérées à la surface et dans le volume via des tests d'indentation. Il est montré que l'évolution des propriétés est liée à des seuils de dégradation du matériau avec la température atteinte au cours de la séquence de test. L'hétérogénéité et la distribution des propriétés de contact et de volume, implémentés dans le modèle numérique d'un système de freinage simplifié pour analyser la stabilité dynamique, semblent avoir un rôle important dans la stabilité du système. / In the automotive industry, noise is a major problem. Brake squeal is a medium-high frequency noise reinforced by system vibrations and mode lock-in between components. It is assumed the contact properties the pad and the disc play an important role. The aim of this work is to link squeal occurrence with transformations of friction material and profile. Three simplified friction material formulations were tested. These formulations are compared with a commercial brake pad. Significant heterogeneity is observed regarding mechanical and thermal properties. Noise tests are performed on brake systems to compare formulations. A strong influence of formulation, temperature and braking history is observed on squeal occurrence. Following these acoustic tests, additional tests were stopped at different states of friction: at virgin state, before and after a high thermal load, in silent or noisy conditions. The originality of this work is to consider the evolution of the friction material with braking sequence and especially its mechanical properties and their heterogeneities. These properties are separated in two levels: at the surface and onto the volume via indentation tests. It is shown the evolution of the properties is linked to thresholds of material degradation with temperature reached during the test sequence. The heterogeneity and distribution of the volume and contact properties of the material, implemented in a finite element simplified braking system to analyse the dynamic stability, appears to have a significant role in the system stability.

Cette étude porte sur le développement d’une méthodologie de calcul pour évaluer les effets d’installation. Ce phénomène, qui représente le bruit d’interaction entre un jet double flux et un profil, constitue un problème modèle pour l’étude du bruit de jet installé en aéronautique. L’écoulement moyen est déterminé à partir de la résolution des équations de Navier-Stokes moyennées et du modèle de turbulence k - ω BSL de Menter. Lorsque le jet est isolé, il est possible ensuite d’utiliser le modèle de Tam & Auriault. Dans des configurations plus complexes, comme l’interaction jet-voilure considérée ici, la formulation statistique des termes sources de ce modèle est retenue à la place du modèle complet. Un propagateur acoustique, basé sur les équations d’Euler linéarisées, est utilisé pour compléter la modélisation. Dans un premier temps, une tuyère double flux avec plug est simulée et les résultats obtenus sont comparés aux données d’essais dans le but de valider la simulation numérique. De bons résultats sont obtenus. La même étude est ensuite réalisée sur une configuration installée, prenant en compte la même tuyère installée sous un profil. La simplicité de la configuration se justifie par le fait qu’il s’agit de développer une méthodologie de calcul permettant d’avoir un effet qualitatif de l’installation sur le développement du jet. En comparant les résultats aérodynamiques avec ceux obtenus numériquement pour la tuyère isolée, l’impact du profil sur le jet est mis en évidence au travers de la déviation du jet vers le profil et d’un déficit de l’énergie cinétique turbulente. La dernière étape consiste à caractériser l’impact de ces modifications sur les sources de bruit. Pour cela, le logiciel de propagation industriel Actran DGM est utilisé. Les sources calculées statistiquement par le modèle de Tam & Auriault sont introduites dans les équations d’Euler linéarisées. En première approche pour mettre en œuvre la méthodologie, les sources de bruit de jet sont assimilées à une distribution de monopoles équivalents. Cette modélisation permet de mettre en évidence les effets de diffraction et de masquage de l’onde causés par le profil. Le rayonnement en champ lointain est quant à lui obtenu avec la méthode intégrale de Ffowcs-Williams & Hawkings. / Excess noise induced by installation effects is numerically investigated in this work. Interaction noise between a turbofan jet engine and an airfoil is a simplified but relevant problem to address installed jet noise in aeronautics. The mean flow is determined from Reynolds-Averaged Navier-Stokes equations, using Menter k - ω BSL turbulence model. With jet only, fine scale turbulence model of Tam & Auriault can be used directly for jet noise prediction. To assess jet-wing interaction in industrial configuration, the statistical formulation of the source terms is retained from this stochastic model, and the acoustic propagation is performed using linearised Euler equations. A dual stream jet is firstly computed and the results are compared to available data in order to validate the numerical simulation. Satisfactory results are obtained. The same study is then performed on an installed configuration, taking into account the same nozzle installed under a profile. This first configuration is is used to develop a methodology of calculation by having a qualitative effect of the installation on the jet behaviour. By comparing the aerodynamic results with those obtained numerically for the isolated nozzle, the impact of the jet profile is highlighted through the jet deflection and a modification of the turbulent kinetic energy field. The last step is to characterize the impact of these modifications on the noise sources. For this, the industrial propagation software Actran DGM is used. The statistical formulation of the source calculated by Tam & Auriault model is introduced into the linearised Euler equations. As a first step, the jet sources are defined as a distribution of equivalent monopoles. This modeling allows highlighting the effects of diffraction and the masking effects caused by the profile. The radiation in the far field is obtained with the integral method of Ffowcs-Williams & Hawkings.

Thèse doctorat : Acoustique : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2007. / Titre provenant de l'écran-titre. 142 références.

Thèse doctorat : Acoustique : Ecully, Ecole centrale de Lyon : 2007. / 142 références.

Th.--Sci., électronique--Toulouse--I.N.P., 1977. N°: 28.

Ce travail de thèse décrit les propriétés électroniques de nanodispositifs couplés entre transistors à nanotubes de carbone (CNTFETs) et nanocristaux semiconducteurs colloïdaux CdSe/ZnS individuels en régime de détection de charge unique à température ambiante. Les transferts de charges élémentaires entre nanotubes et nanocristaux sont mis en évidence par les fluctuations temporelles du courant des transistors à tension de grille fixée, et font apparaître un signal à deux niveaux (bruit télégraphique ou RTS), observé sur des échelles de temps entre 1s et 0.1 ms. Les temps d’occupation τ des niveaux de courant suivent une loi de puissance P(τ)~τ-α où l’exposant α varie entre 1.5 et 4 (typiquement proche de 2.8). Cette observation suggère que les fluctuations de charges observées sont à la base des phénomènes de "clignotement optique" des nanocristaux colloïdaux étudiés. L’analyse spectroscopique des dispositifs permet d’attribuer ce clignotement à des pièges dans la bande interdite des nanocristaux, avec une énergie de chargement Ec de l’ordre de 200 meV. L’approche présentée dans ce travail peut être étendue à des mesures électro-optiques, et donc permettre une meilleure compréhension des phénomènes physiques contrôlant les propriétés optoélectroniques de nanodispositifs à base de nanocristaux semiconducteurs. / We study the electronic properties of coupled semiconductor nanocrystals and carbon nanotubes. We report measurements of single electron transfers between single CdSe colloidal nanocrystal coupled to a carbon nanotube field effect transistor at room temperature in ambient conditions. The measurements consist of nanotube current level monitoring as a function of time for fixed gate voltage. We observe a sequence of high - low currents (random telegraph signal) on time scales up to several seconds with ms sampling time. We attribute the two level current fluctuations to the transfer of single electron onto the nanocrystal. The probability of the occupation time τ at the high or low current state follows a power law of the form P(τ)~τ-α where exponent α lies between 1.5 and 4 (typically close to 2.8). The observation suggests that the two-level current switching is similar to the fluorescence intermittency (optical blinking) observed in individual quantum dots. The spectroscopic analysis of the devices based on coupled semiconductor nanocrystals and carbon nanotubes is consistent with the charging of nanocrystal defect states with a charging energy of Ec ~ 200 meV. The approach developed here enables to probe the trap state dynamics in quantum dots in ambient air and room temperature from a purely electrical approach, and therefore to better understand the physics at hand in (opto)electronic devices based on quantum dots.